一種多核仿真計算機的製作方法
2023-11-10 03:46:52
專利名稱：一種多核仿真計算機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種仿真計算機，尤其涉及一種多核仿真計算機。
背景技術：
進入21世紀後，越來越多的高科技的結晶服務於了公安、部隊、武警等特殊行業，仿真設備便是其中的一個。目前，這些特殊行業應用的仿真計算機普遍是由運算模塊、存儲介質等幾部分組成。一般的仿真設備的運算模塊都是由單個單片機或者單處理器構成。隨著運算仿真的數據量越來越大，同外界交互的設備越來越多，一般的仿真設備出現了處理速度慢、實時性不高等不足，難以滿足現在信息處理的需求。
實用新型內容本實用新型的技術任務是針對以上不足之處，提供一種具有快速計算仿真功能的多核仿真計算機。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是；包括SOM核心模塊(S0M為System On Module縮寫即系統化模塊，SOM核心模塊為開機即可運行的一體化模塊)、解碼器和數據採集終端單元，數據採集終端單元通過解碼器連接SOM核心模塊；S0M核心模塊的輸入電壓經過穩壓電路再進入SOM核心模塊，SOM核心模塊設置有網絡接口和LED (LightEmitting Diode發光二極體)指示燈；數據採集終端單元為多個，各數據採集終端單元相互獨立，每個數據採集終端單元均包括單片機和DRAM (Dynamic Random-Access Memory動態隨機存儲器)，單片機上設置有串口，單片機通過DRAM把採集到的數據經過解碼器傳輸到SOM核心模塊；S0M核心模塊和各個單片機均接入外部輸入的秒脈衝信號。所述的SOM核心模塊為一個，解碼器為一個，數據採集終端單元為五個；五個數據採集終端單元均通過解碼器連接SOM核心模塊。所述的SOM核心模塊的輸入電壓經過穩壓電路再進入SOM核心模塊，穩壓電路採用DC-DC (直流變直流即為不同直流電源值的轉換)電源晶片。所述的SOM核心模塊設置有網絡變壓器連接的網絡接口。所述的SOM核心模塊採用INTEL的PXA255處理器，SOM核心模塊的作業系統採用VXW0RKS作業系統。VXW0RKS作業系統是一種嵌入式實時作業系統(RTOS)，由於其超強的可靠性和穩定性被廣泛的應用在軍事、航空航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域中。所述的數據採集終端單元的單片機採用C8051F系列單片機。所述的單片機設置有兩個串口，分別為串口 RS232和串口 RS422。所述的秒脈衝信號經過7407驅動晶片接入到SOM核心模塊和各個單片機。所述的SOM核心模塊、解碼器和數據採集終端單元內所用到的晶片均為工業級產品。工業級產品一般具備如下特點支持寬溫範圍、連續工作時間長、穩定性高、抗震能力強、防灰防塵好等特點。5個數據採集終端單元間相互獨立，每個數據採集終端單元以單片機為核心，通過串口採集外圍設備的數據，並輸出控制信號，控制外圍設備的各參數。對於採集來的數據，如果是一些簡單的運算，可以由單片機自己來完成，如果涉及的運算量比較大，單片機無力自己完成，可以通過DRAM把數據傳給它的「上級」 SOM核心模塊，該模塊採用I NTEL的PXA255處理器，處理速度可達400MHz，配以實時性較高的VXW0RKS作業系統，可以多線程進行海量數據的運算；S0M核心模塊把結果再通過DRAM傳達給單片機。從外部輸入的秒脈衝信號，可以確保各單片機和核心模塊能夠保持同步工作。SOM核心模塊中還有一個網絡接口，可以把採集的重要數據通過乙太網傳給上級指揮系統。本實用新型的多核仿真計算機和現有技術相比，具有以下優點I、電壓輸入電路中的穩壓電路選用轉換效率較高的DC-DC電源晶片，效率可達98%，有效的減小了機器的發熱量；2、所有晶片全部選用工業級產品，確保在高溫和低溫下能穩定的工作； 3、單片機為C8051F系列，通過兩個串口採集外部設備的數據，並對數據進行分析處理，分析處理速度快；4、SOM核心模塊採用了 INTEL公司的PXA系列處理器，運算速度高達400MHz，比一般的單片機處理器要快得多，並且配以實時性較高的多任務VXW0RKS作業系統，因此SOM核心模塊可以同時高速的運行多個任務，確保單片機傳遞過來的海量數據能夠及時的被處理；5、這種採用「1+5"模式的6核仿真系統，各內核之間分工明確，運算流暢，大大提高了仿真計算機的效率和實時性；因而，具有很好的推廣使用價值。
以下結合附圖
對本實用新型進一步說明。附圖I為多核仿真計算機的結構示意框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。本實用新型的多核仿真計算機，其結構包括SOM核心模塊、解碼器和數據採集終端單元，數據採集終端單元通過解碼器連接SOM核心模塊；S0M核心模塊的輸入電壓經過穩壓電路再進入SOM核心模塊，SOM核心模塊設置有網絡接口和LED指示燈；數據採集終端單元為多個，各數據採集終端單元相互獨立，每個數據採集終端單元均包括單片機(MCU (Micro Controller Unit)單片微型計算機)和DRAM，單片機上設置有串口，單片機通過DRAM把採集到的數據經過解碼器傳輸到SOM核心模塊；S0M核心模塊和各個單片機均接入外部輸入的秒脈衝信號。SOM核心模塊為一個，解碼器為一個，數據採集終端單元為五個；五個數據採集終端單元均通過解碼器連接SOM核心模塊。SOM核心模塊的輸入電壓經過穩壓電路再進入SOM核心模塊,穩壓電路採用DC-DC電源晶片。SOM核心模塊設置有網絡變壓器連接的網絡接口。[0029]SOM核心模塊採用INTEL的PXA255處理器，SOM核心模塊的作業系統採用VXW0RKS作業系統。數據採集終端單元的單片機採用C8051F系列單片機。單片機設置有兩個串口，分別為串口 RS232和串口 RS422。秒脈衝信號經過7407驅動晶片接入到SOM核心模塊和各個單片機。SOM核心模塊、解碼器和數據採集終端單元內所用到的晶片均為工業級產品。此外，本實用新型的多核仿真計算機還有普通仿真機無法實現的特點，比如在製作過程中電路板上刷上三防膠，可以實現三防要求。機殼上下蓋之間加導電橡膠條，航插採用鍍鎳航插，可以滿足電磁兼容的要求。本實用新型的多核仿真計算機，將一個核心模塊和五個單片機單元集成到一個仿真機中。現有仿真機處理的任務可以分割交付給各處理單元進行處理，有效的提高了仿真計算機的處理速度和實時性，而且還豐富了仿真機的接口。本實用新型的多核仿真計算機其加工製作非常簡單方便，按說明書附圖所示加工製作即可。除說明書所述的技術特徵外，均為本專業技術人員的已知技術。權利要求1.多核仿真計算機，包括單片機，其特徵在於包括SOM核心模塊、解碼器和數據採集終端單元，數據採集終端單元通過解碼器連接SOM核心模塊；S0M核心摸塊的輸入電壓經過穩壓電路再進入SOM核心模塊，SOM核心模塊設置有網絡接口和LED指示燈；數據採集終端單元為多個，各數據採集終端單元相互獨立，每個數據採集終端單元均包括單片機和DRAM，單片機上設置有串口，單片機通過DRAM採集到的數據經過解碼器傳輸到SOM核心摸塊；S0M核心模塊和各個單片機均接入外部輸入的秒脈衝信號。
2.根據權利要求I所述的多核仿真計算機，其特徵在於S0M核心模塊為一個，解碼器為一個，數據採集終端單元為五個；五個數據採集終端單元均通過解碼器連接SOM核心模塊。
3.根據權利要求I所述的多核仿真計算機，其特徵在於S0M核心模塊的輸入電壓經過穩壓電路再進入SOM核心模塊，穩壓電路採用DC-DC電源晶片。
4.根據權利要求I所述的多核仿真計算機，其特徵在於S0M核心模塊設置有網絡變壓器連接的網絡接口。
5.根據權利要求I所述的多核仿真計算機，其特徵在於S0M核心模塊採用INTEL的PXA255處理器，SOM核心模塊的作業系統採用VXW0RKS作業系統。
6.根據權利要求I所還的多核仿真計算機，其特徵在於數據採集終端單元的單片機採用C8051F系列單片機。
7.根據權利要求I所述的多核仿真計算機，其特徵在於單片機設置有兩個串口，分別為串口 RS232 和串口 RS422。
8.根據權利要求I所述的多核仿真計算機，其特徵在於秒脈衝信號經過7407驅動晶片接入到SOM核心模塊和各個單片機。
9.根據權利要求I所述的多核仿真計算機，其特徵在於S0M核心模塊、解碼器和數據採集終端單元內所用到的晶片均為工業級產品。
專利摘要本實用新型公開了一種多核仿真計算機，屬於仿真計算機技術領域，其結構包括SOM核心模塊、解碼器和數據採集終端單元，數據採集終端單元通過解碼器連接SOM核心模塊；SOM核心模塊的輸入電壓經過穩壓電路再進入SOM核心模塊，SOM核心模塊設置有網絡接口和LED指示燈；數據採集終端單元為多個，各數據採集終端單元相互獨立，每個數據採集終端單元均包括單片機和DRAM，單片機上設置有串口，單片機通過DRAM把採集到的數據經過解碼器傳輸到SOM核心模塊；SOM核心模塊和各個單片機均接入外部輸入的秒脈衝信號。本實用新型的多核仿真計算機和現有技術相比，各內核之間分工明確，運算流暢，大大提高了工作效率和實時性。
文檔編號G06F15/80GK202383660SQ201120518158
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月13日 優先權日2011年12月13日
發明者任平, 姜真傑, 田鳳秋, 金益, 鮮學豐 申請人:任平, 蘇州市職業大學