满足客户定制要求的小尺寸ETX载板研究与工程实践

发布时间：2020-09-10 11:42

　　 本文主要从硬件设计方面论述了对ETX嵌入式载板在满足客户定制要求和小尺寸方面的研究和工程实践。 ETX嵌入式计算机系统具有尺寸小、低功耗、可剪裁、可维护性好、扩展和升级方便、结构和配置灵活等优点,因此,能够很好地满足用户的需求,符合未来工业控制发展的趋势。 以前开发的CompactPCI,工业PC等板级产品,由于相关规范对开发中的板子尺寸,机箱结构等有严格的规定,且只能通过PCI总线扩展,因而无法创新性地进行开发。 在对嵌入式ETX CPU模块和相关技术进行详细分析研究后,认为ETX CPU模块是解决用户所提出的可维护性、可扩展性等需求的便捷手段。开发者进行的ETX系统开发不是简单的仿制,而是根据客户的需求,自己决定载板尺寸、载板与载板之间的间距和连接方式、机箱结构、散热的方式,更重要的是开发者可以自主选择通过何种方式扩展客户所需的功能。从而创造性地满足客户的需求。如果客户只需要简单的功能,可以选择nanoETXexpress模块,产品的面积只有一张信用卡大小。 在导师的指导下,根据用户的要求,开发了ETX基本功能载板和ETX多功能载板。ETX多功能载板上有用户专用的电路,如PC104接口、10路串口、3个网络接口、CF卡接口、数字量输入输出控制接口等等。 文中介绍了三种不同的ETX CPU模块,论述了ETX载板的通用接口电路设计：包括键盘、鼠标、VGA、LVDS显示接口、USB接口、IDE、打印接口等电路的具体设计。详细介绍了ETX多功能载板通过ISA总线扩展的8路串口、光电隔离数字量输入输出接口和PC104总线接口。详述了ETX载板通过PCI总线的扩展设计,采用2片RTL8139扩展2路网络扩展接口的电路。 简述了ETX多功能载板的调试方法和过程,以及在调试中遇到的问题和解决方法。 在最后一章,总结了ETX产品与CompactPCI、PC104(PC104PLUS)在满足客户定制要求和小尺寸方面的优势,以及在今后的开发中如何更好地满足小尺寸的要求。 本论文的目的在于研究ETX CPU模块在通用计算机接口、ISA总线扩展、PCI总线扩展等方面的应用,通过实践验证了ETX嵌入式系统在小尺寸、满足定制要求等方面具有相对优势,是可以实现的,也是可以满足用户要求的。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TP368.1

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本文编号：2815779