СИСТЕМНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ПЛАТА Российский патент 2024 года по МПК G06F1/16 

Область техники:

[0001] Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности, к системным вычислительным платам.

Уровень техники:

[0002] В настоящее время существует множество системных вычислительных плат. Из уровня техники известно устройство общего интерфейса для подачи питания через Ethernet (POE) и модуль беспроводной сети. Известное устройство предусматривает устройство общего интерфейса для Power Over Ethernet (POE) и модуль беспроводной сети, содержащий материнскую плату и интерфейсное устройство, используемое для вставки карты POE или карты беспроводного интерфейса. Материнская плата включает в себя интерфейс подключения Ethernet, блок обработки сигналов, блок логического преобразования и интерфейс внешнего источника питания. Когда сигналы и мощность из внешней сети передаются через интерфейс подключения Ethernet на интерфейсное устройство, эти сигналы и мощность далее передаются на карту POE для фильтрации для захвата мощности. Затем захваченная мощность будет возвращена на интерфейсное устройство и передана через блок логического преобразования на материнскую плату для использования. Когда блок логического преобразования получает питание от интерфейса внешнего источника питания, питание подается для карты беспроводного интерфейса и материнской платы для использования.

[0003] Однако известному решению присущи недостатки. Недостаток известного решения заключается в том, что оно не предусматривает возможности одновременной поддержки системной платой интерфейсов USB2.0 type А, USB3.0 type А, USB2.0 type B, USB2.0 type C, Јасk Audio, HDMI посредством технологии PoE при отсутствии блока питания.

Раскрытие изобретения:

[0004] Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков.

[0005] Техническим результатом при этом является обеспечение возможности одновременной поддержки системной платой интерфейсов USB2.0 type А, USB3.0 type А, USB2.0 type B, USB2.0 type C, Јасk Audio, HDMI посредством технологии PoE при отсутствии блока питания.

[0006] Для достижения технического результата предложена системная вычислительная плата, содержащая: модуль процессорный ELV-MC03-SMARC с низким энергопотреблением и микросхемой 1892ВА018, соединенный с модулем отладочным SMARC-CB через разъем формата MXM 3.0 Socket, содержащий процессор, шину данных, память, порты ввода/вывода, а также дисплейные и мультимедийные интерфейсы, при этом память процессорного модуля содержит операционную систему Linux и набор драйверов, предназначенных для функционирования компонентов системной вычислительной платы; модуль отладочный SMARC-CB, выполненный с возможностью обеспечения отладки и тестирования системной вычислительной платы; модуль Wi-Fi WNFB-266AXI(BT), выполненный с возможностью подключения к Wi-Fi сети; система охлаждения, выполненная с возможностью охлаждения упомянутого модуля процессорного; модуль PoE, размещенный на лицевой панели и выполненный с возможностью подачи питания на системную вычислительную плату и приема и передачи данных посредством разъема RJ-45; при этом системная вычислительная плата дополнительно содержит размещенные на лицевой панели: по меньшей мере, два разъема USB2.0 type А, выполненных с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате; по меньшей мере, два разъема USB3.0 type А, выполненных с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате; по меньшей мере, один разъем USB2.0 type B, выполненных с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате; по меньшей мере, один разъем USB2.0 type C, выполненных с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате; модуль Јасk Audio, содержащий разъем для микрофона и разъем для наушников; по меньшей мере, два разъема HDMI, выполненных с возможностью передачи цифровых видеоданных высокого разрешения и многоканальных цифровых аудиосигналов с защитой от копирования (HDCP); по меньшей мере, один Jack разъем питания, выполненный с возможностью питания внешнего оборудования; при этом системная вычислительная плата дополнительно содержит размещенные на верхней её части разъемы: PLD-40 разъем, выполненный с возможностью подключения интерфейса ввода/вывода общего назначения (GPIO), последовательного интерфейса (SPI), предназначенного для обмена данными между периферийными устройствами и интегрированными каналами, и последовательной асимметричной шины (I2C), предназначенной для связи между интегральными схемами; PLD разъем, выполненный с возможностью подключения интерфейса перезагрузки (Reset), интерфейса включения/выключения питания (Power on/off), и вывода индикации включения системной вычислительной платы; PLD разъем, выполненный с возможностью подключения аудио выхода; PLD разъем, выполненный с возможностью подключения интерфейса RS-232; по меньшей мере, три PLD разъема, выполненных с возможностью подключения интерфейса USB2.0; разъем, выполненный с возможностью управления настройками монитора; разъем mini-PCIe B/M (2280), выполненный с возможностью подключения периферийных устройств к системной вычислительной плате; и разъем низковольтной дифференциальной передачи сигналов LVDS З0 PIN.

[0007] Очевидно, что как предыдущее общее описание, так и последующее подробное описание даны лишь для примера и пояснения и не являются ограничениями данного изобретения.

Краткое описание чертежей:

[0008] Фиг. 1 - схематичное общее изображение лицевой панели 100 предлагаемой системной вычислительной платы, внешний вид и расположение разъемов на ней.

[0009] Фиг. 2 - трехмерная модель системной вычислительной платы.

Осуществление изобретения:

[0010] Схематическое общее изображение лицевой панели 100 предлагаемой системной вычислительной платы NexTouch, внешний вид и расположение разъемов на ней показано на фиг. 1. Лицевая панель 100 содержит коаксиальный разъем питания 101 (Jack разъем питания), по меньшей мере, два HDMI разъема 102 и 103, модуль PoE 104, модуль USB 2.0 type А 105, модульный соединитель 106, по меньшей мере, один разъем USB2.0 type B 107, по меньшей мере, один разъем USB2.0 type C 108 и модуль Јасk Audio 109.

[0011] Коаксиальный разъем питания 101 в контексте настоящего изобретения является электрическим разъемом питания, используемым для подключения устройств сверхнизкого напряжения к системной вычислительной плате для их питания. Также известный как бочкообразный разъем, концентрический бочкообразный разъем или наконечниковый разъемы.

[0012] Каждый из HDMI (мультимедийный интерфейс высокой чёткости) разъемов 102 и 103 выполнен с возможностью передачи видео и звука в высоком качестве. К ним добавляются дополнительные потоки информации, необходимые для воспроизведения - интернет-трафик, кодировка объёмного звучания, карты HDR-эффектов и прочие. Каждый разъем 102 и 103 выполнен с возможностью передачи цифровых видеоданных высокого разрешения и многоканальных цифровых аудиосигналов с защитой от копирования (HDCP).

[0013] Модуль PoE 104 это модуль с разъемом RJ-45, выполненный с возможностью приема электропитания на системную вычислительную плату через витую пару стандарта Ethernet. Следует отметить, что данный разъем выполнен с возможностью подачи питания на системную вычислительную плату и приема и передачи данных посредством разъема RJ-45.

[0014] Модуль USB 2.0 type А 105 в контексте настоящего решения содержит, по меньшей мере, два разъема USB 2.0 type А. Модульный соединитель 106 в контексте настоящего решения содержит, по меньшей мере, два разъема USB 3.0 type А и один разъем RJ-45, где разъемы USB3.0 type А выполнены с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате, а разъем RJ-45 выполнен с возможностью обмена данными с внешними сетевыми устройствами. По меньшей мере, один разъем USB2.0 type B 107 выполнен с возможностью подключения внешних устройств (например, периферийных) к системной вычислительной плате. По меньшей мере, один разъем USB2.0 type C 108 выполнены с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате. Следует отметить, что посредством разъема USB2.0 type C альтернативные режимы позволяют выводам данных на разъеме USB type C передавать другие типы сигналов. Например, альтернативный режим DisplayPort (также называемый альтернативным режимом DP) позволяет кабелю USB type C подключать ноутбук или планшет с поддержкой DP напрямую к телевизору или монитору компьютера с портом USB-C. Модуль Јасk Audio 109 содержит разъем для микрофона и разъем для наушников и обеспечивает подключение системной вычислительной платы к внешнему микрофону и к внешнему динамику.

[0015] Далее будет описана конструкция системной вычислительной платы 100 с точки зрения размещения на её верхней поверхности.

[0016] Системная вычислительная плата содержит на своей верхней поверхности модуль процессорный ELV-MC03-SMARC с низким энергопотреблением и микросхемой 1892ВА018, соединенный с модулем отладочным SMARC-CB через разъем формата MXM 3.0 Socket, содержащий процессор, шину данных, память, порты ввода/вывода, а также дисплейные и мультимедийные интерфейсы. Память процессорного модуля содержит операционную систему Linux и набор драйверов, предназначенных для функционирования компонентов системной вычислительной платы.

[0017] В контексте настоящего изобретения модуль отладочный SMARC-CB, выполнен с возможностью обеспечения отладки и тестирования системной вычислительной платы.

[0018] Также системная вычислительная плата содержит модуль Wi-Fi WNFB-266AXI(BT), выполненный с возможностью подключения к Wi-Fi сети, систему охлаждения, выполненную с возможностью охлаждения упомянутого модуля процессорного.

[0019] Дополнительно системная вычислительная плата содержит размещенные на верхней её части разъемы: PLD-40 разъем, выполненный с возможностью подключения интерфейса ввода/вывода общего назначения (GPIO), последовательного интерфейса (SPI), предназначенного для обмена данными между периферийными устройствами и интегрированными каналами, и последовательной асимметричной шины (I2C), предназначенной для связи между интегральными схемами.

[0020] Дополнительно системная вычислительная плата содержит PLD разъем, выполненный с возможностью подключения интерфейса перезагрузки (Reset), интерфейса включения/выключения питания (Power on/off), и вывода индикации включения системной вычислительной платы.

[0021] Также системная вычислительная плата дополнительно содержит PLD разъем, выполненный с возможностью подключения аудио выхода, PLD разъем, выполненный с возможностью подключения интерфейса RS-232, по меньшей мере, три PLD разъема, выполненных с возможностью подключения интерфейса USB2.0, разъем, выполненный с возможностью управления настройками монитора, разъем mini-PCIe B/M (2280), выполненный с возможностью подключения периферийных устройств к системной вычислительной плате и разъем низковольтной дифференциальной передачи сигналов LVDS З0 PIN.

[0022] Пакет программного обеспечения, которое функционирует на системной вычислительной плате состоит из образа операционной системы и набора драйверов. Выбрана операционная система на основе ОС «Linux» - AltLinux. Загрузка ОС производится с помощью boot-loader u-boot, который поддерживает носитель на плате, по NFS, для сервисных функций с внешней sd-карты (через переходник на М.2). Альтернативной ОС может служить сборка ПО на базе Buildroot.

[0023] Хотя данное изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения и модификации могут быть сделаны в нем, не покидая фактический объем изобретения. Следовательно, описанные варианты осуществления имеют намерение охватывать все подобные преобразования, модификации и разновидности, которые попадают под сущность и объем прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в обеспечении возможности одновременной поддержки системной платой интерфейсов USB2.0 type А, USB3.0 type А, USB2.0 type B, USB2.0 type C, Јасk Audio, HDMI посредством технологии PoE при отсутствии блока питания. Технический результат достигается за счет системной вычислительной платы, которая содержит модуль PoE, размещенный на лицевой панели и выполненный с возможностью подачи питания на системную вычислительную плату и приема и передачи данных посредством разъема RJ-45; дополнительно содержит размещенные на лицевой панели: два разъема USB2.0 type А, два разъема USB3.0 type А, один разъем USB2.0 type B; один разъем USB2.0 type C; модуль Јасk Audio, содержащий разъем для микрофона и разъем для наушников; два разъема HDMI. 2 ил.

Системная вычислительная плата, содержащая:

− модуль процессорный ELV-MC03-SMARC с низким энергопотреблением и микросхемой 1892ВА018, соединенный с модулем отладочным SMARC-CB через разъем формата MXM 3.0 Socket, содержащий процессор, шину данных, память, порты ввода/вывода, а также дисплейные и мультимедийные интерфейсы, при этом память процессорного модуля содержит операционную систему Linux и набор драйверов, предназначенных для функционирования компонентов системной вычислительной платы;

− модуль отладочный SMARC-CB, выполненный с возможностью обеспечения отладки и тестирования системной вычислительной платы;

− модуль Wi-Fi WNFB-266AXI(BT), выполненный с возможностью подключения к Wi-Fi сети;

− система охлаждения, выполненная с возможностью охлаждения упомянутого модуля процессорного;

− модуль PoE, размещенный на лицевой панели и выполненный с возможностью подачи питания на системную вычислительную плату и приема и передачи данных посредством разъема RJ-45; при этом системная вычислительная плата дополнительно содержит размещенные на лицевой панели:

- по меньшей мере два разъема USB2.0 type А, выполненных с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате;

- по меньшей мере два разъема USB3.0 type А, выполненных с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате;

- по меньшей мере один разъем USB2.0 type B, выполненный с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате;

- по меньшей мере один разъем USB2.0 type C, выполненный с возможностью подключения внешних устройств к системной вычислительной плате;

- модуль Јасk Audio, содержащий разъем для микрофона и разъем для наушников;

- по меньшей мере два разъема HDMI, выполненных с возможностью передачи цифровых видеоданных высокого разрешения и многоканальных цифровых аудиосигналов с защитой от копирования (HDCP);

- по меньшей мере один Jack разъем питания, выполненный с возможностью питания внешнего оборудования; при этом системная вычислительная плата дополнительно содержит размещенные на верхней её части разъемы:

- PLD-40 разъем, выполненный с возможностью подключения интерфейса ввода/вывода общего назначения (GPIO), последовательного интерфейса (SPI), предназначенного для обмена данными между периферийными устройствами и интегрированными каналами, и последовательной асимметричной шины (I2C), предназначенной для связи между интегральными схемами;

- PLD разъем, выполненный с возможностью подключения интерфейса перезагрузки (Reset), интерфейса включения/выключения питания (Power on/off) и вывода индикации включения системной вычислительной платы;

- PLD разъем, выполненный с возможностью подключения аудиовыхода;

- PLD разъем, выполненный с возможностью подключения интерфейса RS-232;

- по меньшей мере три PLD разъема, выполненных с возможностью подключения интерфейса USB2.0;

- разъем, выполненный с возможностью управления настройками монитора;

- разъем mini-PCIe B/M (2280), выполненный с возможностью подключения периферийных устройств к системной вычислительной плате; и

- разъем низковольтной дифференциальной передачи сигналов LVDS 30 PIN.