全文摘要
本实用新型公开一种双层板结构的工控主板，该双层板结构的工控主板包括下层主板及上层扩展板，所述下层主板与所述上层扩展板通过连接接口相连；其中，所述下层主板搭载有片上系统，所述上层扩展板包括扩展板，所述片上系统连接有显示电路、HDMI显示接口、eDP显示接口、音频电路、mSATA接口、SATA接口、网卡芯片、第一MiniPCI‑E接口、内存接口、USB接口、第一I\/O芯片，所述片上系统与所述扩展板连接，所述扩展板连接有USBHUB芯片、第二MiniPCI‑E接口及第二I\/O芯片。本实用新型技术方案通过设置双层板结构的工控主板实现了丰富的接口，满足工控行业的多样化发展需求。
主设计要求
1.一种双层板结构的工控主板，其特征在于，所述双层板结构的工控主板包括下层主板及上层扩展板，所述下层主板与所述上层扩展板通过连接接口相连；其中，所述下层主板搭载有片上系统，所述上层扩展板包括扩展板，所述片上系统连接有显示电路、HDMI显示接口、eDP显示接口、音频电路、mSATA接口、SATA接口、网卡芯片、第一MiniPCI-E接口、内存接口、USB接口、第一I\/O芯片，所述片上系统与所述扩展板连接，所述扩展板连接有USBHUB芯片、第二MiniPCI-E接口及第二I\/O芯片。
设计方案
1.一种双层板结构的工控主板，其特征在于，所述双层板结构的工控主板包括下层主板及上层扩展板，所述下层主板与所述上层扩展板通过连接接口相连；其中，所述下层主板搭载有片上系统，所述上层扩展板包括扩展板，所述片上系统连接有显示电路、HDMI显示接口、eDP显示接口、音频电路、mSATA接口、SATA接口、网卡芯片、第一Mini PCI-E接口、内存接口、USB接口、第一I\/O芯片，所述片上系统与所述扩展板连接，所述扩展板连接有USB HUB芯片、第二Mini PCI-E接口及第二I\/O芯片。
2.如权利要求1所述的双层板结构的工控主板，其特征在于，所述片上系统采用被动式散热。
3.如权利要求1所述的双层板结构的工控主板，其特征在于，所述扩展板支持1个USBHUB芯片、1个第二Mini PCI-E接口及1个第二I\/O芯片。
4.如权利要求3所述的双层板结构的工控主板，其特征在于，所述USB HUB芯片连接有2个USB2.0接口，所述USB HUB芯片与所述第二Mini PCI-E接口连接，所述第二I\/O芯片连接有GPIO接口及6个RS232接口。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的双层板结构的工控主板，其特征在于，所述网卡芯片包括第一网卡芯片及第二网卡芯片；其中，所述第一网卡芯片与第一网卡接口连接，所述第二网卡芯片与第二网卡接口连接；所述显示电路与VGA显示接口连接，所述音频电路与音频接口连接。
6.如权利要求5所述的双层板结构的工控主板，其特征在于，所述第一网卡接口及所述第二网卡接口均为RJ45网络接口。
7.如权利要求6所述的双层板结构的工控主板，其特征在于，所述mSATA接口及所述SATA接口均可支持SATA3.0。
8.如权利要求7所述的双层板结构的工控主板，其特征在于，所述USB接口包括2个USB3.0接口及6个USB2.0接口。
9.如权利要求8所述的双层板结构的工控主板，其特征在于，所述第一I\/O芯片连接有GPIO插针接口、5个RS232接口、1个RS485接口及1个PS\/2接口。
10.如权利要求9所述的双层板结构的工控主板，其特征在于，所述下层主板采用3.5英寸版型设计。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电子技术产品领域，特别涉及一种双层板结构的工控主板。
背景技术
物联网技术的蓬勃发展，对工业设备提出了更高的要求。在对工业设备要求小型化、低功耗的同时，要求工业设备交互方式更友好、接口功能更丰富。现有小尺寸工控主板通常采用牺牲功能和接口数量的方式来换取小型化、低功耗需求。这一类小尺寸工控主板通常性能不高、接口数量有限，无法满足工业设备性能升级、交互体验优化、连接外设多样化的需求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种双层板结构的工控主板，旨在通过设置双层板结构的工控主板实现了丰富的接口，满足工控行业的多样化发展需求。
为实现上述目的，本实用新型提出的双层板结构的工控主板包括下层主板及上层扩展板，所述下层主板与所述上层扩展板通过连接接口相连；其中，所述下层主板搭载有片上系统，所述上层扩展板包括扩展板，所述片上系统连接有显示电路、HDMI显示接口、eDP显示接口、音频电路、mSATA接口、SATA接口、网卡芯片、第一Mini PCI-E接口、内存接口、USB接口、第一I\/O芯片，所述片上系统与所述扩展板连接，所述扩展板连接有USB HUB芯片、第二Mini PCI-E接口及第二I\/O芯片。
优选地，所述片上系统采用被动式散热。
优选地，所述扩展板支持1个USB HUB芯片、1个第二Mini PCI-E接口及1个第二I\/O芯片。
优选地，所述USB HUB芯片连接有2个USB2.0接口，所述USB HUB芯片与所述第二Mini PCI-E接口连接，所述第二I\/O芯片连接有GPIO接口及6个RS232接口。
优选地，所述显示电路与VGA显示接口连接，所述音频电路与音频接口连接，所述第一网卡芯片与第一网卡接口连接，所述第二网卡芯片与第二网卡接口连接。
优选地，所述第一网卡接口及所述第二网卡接口均为RJ45网络接口。
优选地，所述mSATA接口及所述SATA接口均可支持SATA3.0。
优选地，所述USB接口包括2个USB3.0接口及6个USB2.0接口。
优选地，所述第一I\/O芯片连接有GPIO插针接口、5个RS232接口、1个RS485接口及1个PS\/2接口。
优选地，所述下层主板采用3.5英寸版型设计。
本实用新型技术方案通过设置下层主板及上层扩展板，形成了一种双层板结构的工控主板。所述双层板结构的工控主板由所述下层主板及所述上层扩展板通过连接接口相连组成；其中，所述下层主板搭载有片上系统，所述上层扩展板包括扩展板，所述片上系统连接有显示电路、HDMI显示接口、eDP显示接口、音频电路、mSATA接口、SATA接口、网卡芯片、第一Mini PCI-E接口、内存接口、USB接口、第一I\/O芯片，所述片上系统与所述扩展板连接，所述扩展板连接有USB HUB芯片、第二Mini PCI-E接口及第二I\/O芯片。本实用新型技术方案通过设置双层板结构的工控主板实现了丰富的接口，满足工控行业的多样化发展需求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型双层板结构的工控主板一实施例的模块示意图；
图2为本实用新型双层板结构的工控主板一实施例的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种双层板结构的工控主板。
参照图1，在本实用新型实施例中，该双层板结构的工控主板包括下层主板及上层扩展板，所述下层主板与所述上层扩展板通过连接接口相连；其中，所述下层主板搭载有片上系统，所述上层扩展板包括扩展板，所述片上系统连接有显示电路、HDMI(HighDefinition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)显示接口、eDP(EmbeddedDisplayPort，嵌入式显示接口)显示接口、音频电路、mSATA(mini-SATA，迷你版本SATA接口)接口、SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高级技术附件)接口、网卡芯片、第一Mini PCI-E(基于PCI Express总线的接口)接口、内存接口、USB(UniversalSerial BUS，通用串行总线)接口、第一I\/O(Input\/Output，输入输出)芯片，所述片上系统与所述扩展板连接，所述扩展板连接有USB HUB(Universal Serial BUS Hub，通用串行总线集线器)芯片、第二Mini PCI-E接口及第二I\/O芯片。
需要说明的是，本实施例中，所述片上系统具备高性能及低功耗的特征；所述扩展板具备接口扩展功能。
值得说明的是，本实施例中，所述HDMI显示接口及所述eDP显示接口可同时输出，支持同显及异显，且都可支持4K分辨率输出，还分别与所述片上系统进行DDI2信号及eDP信号传输；所述第一Mini PCI-E接口可连接3G\/4G无线通讯模块和SIM(SubscriberIdentification Module，也称为用户身份识别卡、智能卡)卡，并与所述片上系统进行PCIE及USB信号传输；所述内存接口可连接一条DDR3L内存条。
本实用新型技术方案通过设置下层主板及上层扩展板，形成了一种双层板结构的工控主板。所述双层板结构的工控主板由所述下层主板及所述上层扩展板通过连接接口相连组成；其中，所述下层主板搭载有片上系统，所述上层扩展板包括扩展板，所述片上系统连接有显示电路、HDMI显示接口、eDP显示接口、音频电路、mSATA接口、SATA接口、网卡芯片、第一Mini PCI-E接口、内存接口、USB接口、第一I\/O芯片，所述片上系统与所述扩展板连接，所述扩展板连接有USB HUB芯片、第二Mini PCI-E接口及第二I\/O芯片。本实用新型技术方案通过设置双层板结构的工控主板实现了丰富的接口，满足工控行业的多样化发展需求。
具体地，所述片上系统采用被动式散热。
需要说明的是，本实施例中，所述片上系统采用的被动散热可在芯片上安装一个散热片，不需要额外使用散热风扇的散热方式去实现。
具体地，所述扩展板支持1个USB HUB芯片、1个第二Mini PCI-E接口及1个第二I\/O芯片。
需要说明的是，本实施例中，所述扩展板可扩展出所述USB HUB芯片、所述第二Mini PCI-E接口及所述第二I\/O芯片的连接接口，还可根据实际需求进行功能性的扩展，此处不再一一赘述。
值得说明的是，所述扩展板还与所述片上系统进行PCIE、USB及LPC信号传输，对应的分别传输至所述USB HUB芯片、所述第二Mini PCI-E接口及所述第二I\/O芯片；其中，所述USB HUB芯片与所述扩展板之间进行USB信号传输，所述第二Mini PCI-E接口与所述扩展板之间进行PCIE信号传输，所述第二I\/O芯片与所述扩展板之间进行LPC2信号传输。
具体地，所述USB HUB芯片连接有2个USB2.0接口，所述USB HUB芯片与所述第二Mini PCI-E接口连接，所述第二I\/O芯片连接有GPIO(General Purpose Input Output，通用输入\/输出)接口及6个RS232接口。
需要说明的是，本实施例中，所述USB HUB芯片与所述第二Mini PCI-E之间可进行USB信号传输，所述第二I\/O芯片连接的GPIO接口可包括8个可编程的GPIO接口。
具体地，所述显示电路与VGA(Video Graphics Array，视频图形阵列)显示接口连接，所述音频电路与音频接口连接，所述第一网卡芯片与第一网卡接口连接，所述第二网卡芯片与第二网卡接口连接。
需要说明的是，本实施例中，所述VGA显示接口可与所述HDMI显示接口及所述eDP显示接口同时输出，支持同显及异显，所述显示电路还与所述片上系统进行DDI1信号传输；所述音频电路与所述片上系统进行HDA信号传输，所述音频接口提供音频输入输出；所述第一网卡芯片与所述片上系统之间进行PCIE1信号传输，所述第二网卡芯片与所述片上系统之间进行PCIE2信号传输。
具体地，所述第一网卡接口及所述第二网卡接口均为RJ45网络接口。
需要说明的是，本实施例中，所述RJ45网络接口可用于数据传输。
具体地，所述mSATA接口及所述SATA接口均可支持SATA3.0。
需要说明的是，本实施例中，所述mSATA接口及所述SATA接口均可支持SATA3.0的协议信号传输，并可连接存储硬盘。
具体地，所述USB接口包括2个USB3.0接口及6个USB2.0接口。
需要说明的是，本实施例中，所述USB接口中的所述USB3.0接口与所述片上系统之间进行USB3.0信号传输，所述USB接口中的所述USB2.0接口与所述片上系统之间进行USB2.0信号传输。
具体地，所述第一I\/O芯片连接有GPIO插针接口、5个RS232接口、1个RS485接口及1个PS\/2接口。
需要说明的是，本实施例中，所述PS\/2接口为鼠标键盘接口，所述第一I\/O芯片与所述片上系统之间进行LPC1信号传输，所述第一I\/O芯片连接的GPIO插针接口可包括8个可编程的GPIO插针接口。
具体地，所述下层主板采用3.5英寸版型设计。
需要说明的是，本实施例中，所述下层主板采用3.5英寸版型设计，实现了主板的小尺寸化。
在本实用新型双层板结构的工控主板一实施例中，采用的片上系统为低功耗芯片，采用被动式散热，满足现代工业设备静音散热、高稳定性的需求；由于该双层板结构的工控主板具备高性能、低功耗及小尺寸的特征，以及还具备强劲的显示能力及丰富的接口种类和数量，满足了工控主板小型化、交互优化及外设多样化的需求。另外，本实用新型保护的是各个部件及其连接关系，并不涉及对软件的创新。
基于上述图1所述的双层板结构的工控主板一实施例，提出本实用新型的另一实施例。
参照图2，为本实用新型双层板结构的工控主板一实施例的结构示意图；在本实用新型实施例中，图(a)是所述上层扩展板简易的俯视结构图，图(b)是所述下层主板简易的俯视结构图，图(c)是所述双层板结构的工控主板简易的正视结构图；其中，标号1表示所述上层扩展板区域，标号2表示各接口区域，标号3表示所述上层扩展板与所述下层主板的连接接口区域，标号4表示所述下层主板固定通孔，标号5表示所述下层主板区域。
需要说明的是，在本实用新型实施例中，所述双层板结构的工控主板包括下层主板及上层扩展板，所述下层主板与所述上层扩展板通过连接接口相连，该双层板结构的工控主板的具体结构参照上述实施例，由于该双层板结构的工控主板采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接\/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920045658.2
申请日:2019-01-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209168091U
授权时间:20190726
主分类号:G06F 13/40
专利分类号:G06F13/40;H05K1/14;H05K1/18
范畴分类:40B;
申请人:深圳市信步科技有限公司
第一申请人:深圳市信步科技有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市福田区深南西路泰然工业区210栋厂房5H
发明人:吴福禄
第一发明人:吴福禄
当前权利人:深圳市信步科技有限公司
代理人:微嘉
代理机构:44258
代理机构编号:深圳市港湾知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：网卡芯片论文; 工控主板论文; 显示接口论文; 主板论文; 工控论文; 信号传输论文; 芯片论文; usb接口论文; mini pci-e论文; 技术方案论文; 接口论文;