一种国产化高性能工业计算机主板的制作方法

力；
14.进一步的，所述主板通过龙芯7a1000桥片pcie 2.0x1信号由钰创ej188h芯片扩展出 四路usb3.0接口；
15.进一步的，所述主板通过3a4000 uart接口经由芯景at3232芯片转为标准rs232 debug串口以3针排针形式接出；
16.进一步的，所述主板通过3a4000 uart1全线接口经由芯景at3243芯片转为标准全线 制rs232串口以db9形式接出，该芯片方案的设计与应用，打破了国外io转换芯片垄断 且价格高昂的局面；
17.进一步的，所述主板通过龙芯7a1000的hda接口经由alc269音频芯片转为mic与 line-out信号由标准3.5mm耳机座接出；
18.进一步的，所述主板通过龙芯7a1000的dvo0信号经由振芯gm7123c芯片转为 vga信号由vga db15接口引出，dvo1信号直接引出以便扩展定制视频接口，该方式很 好地解决了在各种工业应用场合视频显示接口不通用的问题，仅需要更换定制视频转接板卡 即可满足多种现实需求，方便快捷；
19.进一步的，所述主板通过龙芯7a1000的gmac信号经由中兴微电子zx5201 phy芯 片转为网口信号接至rj45电口；
20.进一步的，所述主板通过龙芯7a1000的6路usb2.0信号直接引出至板载usb2.0接 口；
21.进一步的，所述主板通过龙芯7a1000的lpc信号经由superio芯片新唐w83527hg 转为ps/2接口接出；
22.进一步的，所述主板通过龙芯7a1000的pcie2.0 x1信号引出至mini pcie接口，用 于无线网卡的扩展，满足板卡无线通信需求；
23.进一步的，所述主板通过龙芯7a1000的pcie2.0 x8信号引出至标准pcie x16接口， 用于显卡扩展以满足高性能图像处理需求；
24.进一步的，所述两路硬盘接口将龙芯7a1000的sata信号分别接出sata 7针接口与 m.2bkey接口，满足多种接口型式的硬盘扩展。
25.进一步的，所述9路全线制接口：1路由龙芯7a1000的全线制uart串口经由232芯 片at3243转出，8路由龙芯7a1000的pcie2.0 x1通过沁恒ch384和ch438l转出8路 uart再经由上述232芯片转为串口232信号，ch384与ch438l多串口扩展方案的设计与 应用，成功满足了在国家重点安全领域要求国产平台搭配国产串口转换芯片的要求，解决了 在工业控制、轨道交通等领域进行主从设备通信方案设计时技术落后的问题。
26.本发明的有益效果：
27.(1)本发明针对现有的对信息安全有要求的行业，提出一款自主可控的国产化高性能 工业计算机主板。在一些关键行业应用中，能够做到支持100％国产化率，同时处理器性能 高，且向上兼容即将推出的3a5000系列平台，升级无需重新设计，大大降低开发成本。
28.(2)与现有技术相比，本发明具有高国产化率、高稳定性、高性能、低功耗等特点， 且采用公规小尺寸mini itx板型，易于安装，兼容性强。主要应用面向网安、金融、政企、 轨交、能源、电力和教育等行业。
29.(3)主板均采用工业级器件，支持宽温-40-85℃工作，且在恶劣电磁干扰环境下仍
能 保证运行稳定性。
30.(4)与现有依赖于国外的各种通信芯片方案相比，本发明还在龙芯3a4000平台上大 量应用了之前未曾验证过的芯片设计方案，诸如gm7123c视频转换芯片方案、 ch384$ch438l串口扩展芯片方案、at3243串口转换芯片方案、板载模拟atx上电时序 的电源方案等等，极大丰富了在不同电子设计模块中缺少的国产芯片设计方案。
31.本发明的各附加特征和优点将在下面的描述部分以及具体实施部分给出更加标准详细的 说明。
附图说明
32.附图是用于帮助对本发明实例的进一步理解，同时也是构成说明书的重要部分，附图将 会与以下具体实施方式相结合，便于解释本发明专利，但并不会构成对于本发明实施例的限 制。
33.附图包括以下：
34.图1主板硬件系统架构
35.图2主板布局图
具体实施方式
36.以下将会继续结合所附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当注意的是， 在此描述的具体实施方式仅仅只是用于简要说明和解释本发明实施例，而不能理解为仅仅限 制于本发明实施例。
37.本发明实施例所提及的量词、序列词等等，仅仅用于方便描述，不能被认为是指明或是 暗示相对重要性或者隐含所指示的目标发明实施例某些技术特征的数量。
38.本发明实施例提出了一种国产化高性能工业计算机主板硬件系统的构建与实现。
39.如图1和图2所示，一种基于国产龙芯高性能处理器平台的工业计算机主板，包括主板 本体(pd4000-ipc-itx)、龙芯3a4000处理器12、龙芯7a1000桥片13、so-dimm内存 插槽11，m.2硬盘；所述3a4000处理器12与7a1000桥片13通过hypertransport总线连 接。
40.主板主供电接口采用标准atx电源8pin电源接口；
41.主板io接口面设有一个vga视频显示与串口通信复合接口、一个四路usb3.0接口、 两个rj45电口与两路usb2.0复合接口、一个ps/2键盘鼠标兼容接口与两路usb2.0复合 接口、一个麦克风接口和一个音频line-out接口；
42.主板板载额外扩展接口，包括dvo视频信号接口、9路全线制串口、debug接口、 pcie x16扩展接口、无线网卡接口、两路硬盘接口和两路散热风扇接口。
43.进一步的，所述主板本体采用标准mini itx板型，优化io接口排布，兼容性强；
44.进一步的，所述龙芯7a1000桥片与3a4000处理器通过hypertransport总线连接并同 时采用板贴形式置于所述主板本体上；
45.进一步的，所述so-dimm内存通过2个240pin立贴式ddr4 so-dimm插槽置于主 板上，支持双通道直插内存与所述3a4000处理器直连；
46.进一步的，所述m.2硬盘通过所述主板本体上板贴的m.2bkey插槽与龙芯7a1000桥 片直连；
47.进一步的，所述主板本体采用atx标准8pin供电，可提供高达300w以上的负载能力；
48.进一步的，结合图2，所述主板通过龙芯7a1000桥片pcie2.0x1信号由钰创ej188h芯片扩展出四路usb3.0接口5；
49.进一步的，所述主板通过3a4000uart接口经由芯景at3232芯片转为标准rs232debug串口以3针排针形式接出；
50.进一步的，所述主板通过3a4000uart1全线接口经由芯景at3243芯片转为标准全线制rs232串口以db9形式接出，该芯片方案的设计与应用，打破了国外io转换芯片垄断且价格高昂的局面；
51.进一步的，结合图2，所述主板通过龙芯7a1000的hda接口经由alc269音频芯片转为mic与line-out信号由标准3.5mm耳机座1接出；
52.进一步的，结合图2，所述主板通过龙芯7a1000的dvo0信号经由振芯gm7123c芯片转为vga信号由vgadb15接口2引出，dvo1信号直接引出接口11以便扩展定制视频接口，该方式很好地解决了在各种工业应用场合视频显示接口不通用的问题，仅需要更换定制视频转接板卡即可满足多种现实需求，方便快捷；
53.进一步的，结合图2，所述主板通过龙芯7a1000的gmac信号经由中兴微电子zx5201phy芯片转为网口信号接至rj45复合接口4；
54.进一步的，结合图2，所述主板通过龙芯7a1000的6路usb2.0信号直接引出至板载usb2.0第一复合接口3(ps/2 usb2.0x2的三层复合接口)和第二复合接口4(rj45 usb2.0x2的三层复合接口)中的usb2.0接口部分；
55.进一步的，结合图2，所述主板通过龙芯7a1000的lpc信号经由superio芯片新唐w83527hg转为第一复合接口3的ps/2接口接出；
56.进一步的，结合图2，所述主板通过龙芯7a1000的pcie2.0x1信号引出至minipcie接口7，用于无线网卡的扩展，满足板卡无线通信需求；
57.进一步的，结合图2，所述主板通过龙芯7a1000的pcie2.0x8信号引出至标准pciex16接口6，用于显卡扩展以满足高性能图像处理需求；
58.进一步的，所述主板通过7a1000sata1信号引出至标准sata接口9，用于dom硬盘扩展；所述主板通过7a1000sata0信号引出至2242长度的标准m.2bkey接口，置于板卡背面。
59.进一步的，所述9路全线制接口：1路由龙芯7a1000的全线制uart串口经由232芯片at3243转出，8路由龙芯7a1000的pcie2.0x1通过沁恒ch384和ch438l转出8路uart再经由上述232芯片转为串口232信号，ch384与ch438l多串口扩展方案的设计与应用，成功满足了在国家重点安全领域要求国产平台搭配国产串口转换芯片的要求，解决了在工业控制、轨道交通等领域进行主从设备通信方案设计时技术落后的问题。
60.本发明实施例为硬件系统的搭建，对于软件系统不作具体说明。
61.本发明实施例的不同实施方式同样能够进行随机组合，在与本发明实施例不冲突的情况下，均应视为本发明实施例保护的内容。