[实用新型]基于PowerPC处理器的PC104-plus控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业及民用PC104控制器技术领域，尤其涉及使用PowerPC处理器作为CPU器件、使用DOC盘作为非遗失数据存储器件以及使用图形控制器构成LCD视频输出及其数据处理装置。

背景技术

PC/104是一种工业计算机总线标准。第一块PC104产生于1987年，但严格意义的规范说明在1992年才公布。1992年IEEE开始着手为PC和PC/AT总线制定一个精简的IEEEP996标准(草稿)，PC104作为基本文件被采纳，叫做IEEEP996.1兼容PC嵌入式模块标准。PC104实质上就是一种紧凑型的IEEE-P996，其信号定义和PC/AT基本一致，但电气和机械规范却完全不同，是一种优化的、小型、堆栈式结构的嵌入式控制系统。

传统的PC104控制器的设计方法是：X86处理器+北桥片+图形控制器以及SDRAM、FLASH和磁盘构成基本结构，同时根据外部接口的不同再增加接口扩展芯片。例如，其扩展一个以太网接口就需要再使用一片集成MAC和PHY的器件。

MPC8270器件是Motorola研发的一款适合于通信领域进行数据通信的高性能PowerPC处理器。在长期的通信领域应用中得到了广泛的应用。其功耗非常低(3W以下)，高度集成了各种流行的通信接口，通过外部器件的简单扩展就可以实现传统PC104控制器的各种功能。

DOC是Disk On Chips的英文简写，意思为电子磁盘。它是由集成电路设计而成，以取代传统的磁介子磁盘，具有体积小工作稳定等特点。最早由以色列M-SYSTEMS的发明及实现的，目前主要用于：嵌入式系统、工控主板、网络终端机、机顶盒等。

图形控制器就是把CPU的数字信号转换为RGB图形或模拟视频信号的专用集成电路。其最早应用于个人电脑中。

现代工业及民用控制领域对数据的实时处理及传输提出了更高的要求，数据处理算法趋于更加复杂，对设备的功耗要求越来越低。传统的PC104控制器都是使用intel公司的X86处理器实现，其早期的产品使用486及以下控制器，由于其生产工艺已经停用以及性能偏低，满足不了当前工业及控制领域的需求。而其Pentium系列及以后的处理器虽然性能越来越强，但由于其功耗很大且对外部内存及硬盘的需求提出了更高的需求，已经不适合应用在PC104结构的设备中。但在工业及控制领域，其控制系统大多都是基于PC104架构的设备建立的，对于比传统PC104控制器具有更高性能的PC104架构处理器设备仍有着强烈的需求。

发明内容

鉴于传统基于X86构架的PC104控制器技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种基于PowerPC处理器的PC104-plus控制器装置，以形成更高性能PC104控制器，提高数据处理及传输能力，并提供更丰富的外部接口。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：由MPC8270处理器电路、MB86295S图形控制器及其外部16M字节/32-bit的显存器件电路、MD2533 DOC盘电路、MPC8270处理器的128M字节的SDRAM电路、MPC8270处理器的16M字节的FLASH程序存储器电路、RTC实时时钟及EEPROM电路、以太网接口电路和60x总线互联的CPLD器件电路组成；还包括1个ISA接口、1个PCI接口、3个RS-232接口和2个以太网接口。再实际应用中，可以根据实际需求。灵活选用RS-232接口、以太网接口、ISA总线接口或PCI接口与其他板卡或设备通信，增强了PC104控制器的应用范围和灵活性。

附图说明

图1：为现有技术所述基于PowerPC处理器的PC104-plus控制器板卡结构示意图。

图2：CPU小系统结构框图；

图3：LCD视频接口连接器针脚定义。

图4：LCD连接器位置示意图；

图5：DOC盘硬件实现电路图；

图6：外部连接器在板卡上的位置图；

图7：RS-232接口电路图；

图8：以太网接口电路图；

图9：PCI总线信号扩展电路图

图10：60X总线实现ISA总线结构图。

具体实施方式

本实用新型所述的数据总线转接卡，其具体实施方式如图1所示：