CN211124265U - 一种可插拔、自定义物理接口的智能pos核心主板 - Google Patents
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Abstract
本新型涉及电子产品技术领域。具体涉及一种可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，该主板包括有处理器、内存接口、硬盘接口、第一USB接口、LVDS芯片、网卡芯片、声卡芯片、IO芯片、PCIE接口、接口子卡与GPIO接口，内存接口、硬盘接口、第一USB接口、LVDS芯片、网卡芯片、声卡芯片、IO芯片、PCIE接口与所述处理器通信连接，除了第一USB接口中的1个USB2.0和USB3.0信号外，将处理器和IO芯片发出的其余接口信号都经PCIE接口扩展到接口子卡上，这样做到了将核心电路与接口分离，只需重新设计接口子卡即可满足不同应用的需求。另外，主板需要维修时，因外设都与接口子卡相连，从而不再需要繁琐的拆除和主板相连的大量外部设备的线材，只需拔出坏的主板，换上好的即可。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子产品技术领域，具体而言，涉及一种可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板。
背景技术
POS机是一种多功能终端，有着快捷、安全的优点。随着互联网及移动互联网蓬勃发展的时代,商业零售业、餐饮业及物流业等将逐步走向电子商务化，市场对POS机的需求也越来越大。
传统POS机主板通常采用单板设计，即将核心电路与物理接口集成在一块主板上，这使得传统计算机主板在维修时，必须先拆除与主板相连的大量外部设备的连接线；又随着集成化和小型化的趋势，主板外设越来越复杂，整机做的也越来越小，这些都让拔插线材变得更加麻烦。
主板上的核心电路主要负责运算和控制等诸多总要功能，它在相对小的面积里集成了大部分器件和电路，结构复杂、发热量大；而接口电路刚好相反，其电路功能单一、发热量小。所以，核心电路相比接口电路更容易损坏，特别是处理器、南桥和IO芯片等核心器件。随着电子计算机行业不断发展，电子设备的用途不断细分，这使得用户对显示接口、USB、串口等接口类型和数量有了更多种且明确的需求。如果使用传统计算机主板的设计思路，针对接口数量和物理形式仅有微小差异的主板也要重新设计整块板，这无疑增加了设计周期和产品的不稳定性，且现有的一体式主板在维修时步骤繁琐和定制化设计复杂的缺陷，难以满足高速发展和变化的电子计算机行业的需求。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，该可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板包括有处理器、内存接口、硬盘接口、第一USB接口、LVDS芯片、网卡芯片、声卡芯片、IO芯片、PCIE接口、接口子卡与GPIO接口，内存接口、硬盘接口、第一USB接口、LVDS芯片、网卡芯片、声卡芯片、IO芯片、PCIE接口与处理器通信连接，GPIO接口、PCIE接口与IO芯片连接，接口子卡与PCIE接口连接，PCIE接口与接口子卡之间通过第二USB接口、显示接口、COM信号、PS/2接口、LPT接口、音频和网络信号、电源与子卡检测信号进行通信连接，第二USB接口、显示接口、COM信号、PS/2接口、LPT接口、音频和网络信号、电源与子卡检测信号通过PCIE接口扩展到接口子卡上。
进一步地，显示接口包括VGA接口、LVDS接口与EDP接口，VGA接口的接口信号与EDP接口的接口信号通过处理器发出，LVDS接口的接口信号为通过处理器发出的DDI信号，DDI信号经LVDS芯片转出。
进一步地，第二USB接口为Type-A、Header与Wafer的物理形式，VGA接口为DB25与Wafer，EDP接口与LVDS接口为Header和Wafer，PS/2为PS/2与Wafer，COM为DB9、RJ11、Header与Wafer，LPT为DB25、Header与Wafer。
进一步地，第一USB接口通过一路USB2.0信号与HUB分别与处理器连接，COM信号、LPT接口与PS/2接口通过IO芯片与处理器连接，音频信号通过声卡芯片与处理器连接，网络信号通过网卡芯片与处理器连接。
进一步地，处理器型号为ATOM单芯片处理器。
进一步地，内存接口型号为DDR3或DDR3L，内存接口的频率不超过1333MHz。
进一步地，硬盘接口包括有SATA接口与mSATA接口，SATA接口与mSATA接口支持SATA2.0协议。
进一步地，第一USB接口为USB2.0与USB3.0。
进一步地，子卡检测信号用于检测接口子卡是否连接正常。
进一步地，PCIE接口为PCIEX 16接口。
本实用新型可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板中，通过在主板上设置有与处理器通信连接的内存接口、硬盘接口、第一USB接口、LVDS芯片、网卡芯片、声卡芯片、IO芯片与PCIE接口，其中PCIE接口包括有USB、显示接口、COM、PS/2、LPT、音频和网络信号、电源与子卡检测信号。除了第一USB接口中的1个USB2.0和USB3.0信号外，将处理器和IO芯片发出其余的接口信号都经PCIE接口扩展到接口子卡上，这样做到了将核心电路与接口的分离，所以只需重新设计接口子卡即可满足不同应用的需求。而子卡不含贴片器件，其设计只是对接口数量或接口物理形式的改变，其设计难度较低，这很大程度上降低了设计成本。另外的，在需要主板维修时，因外设都与接口子卡相连，从而不再需要繁琐的拆除和主板相连的大量外部设备的线材，只需拔出坏的核心板，插上功能正常的核心板即可，核心板不连接任何内部线材，且PCIE接口拔插起来也很简单，这样的设计减少了维修时间以及因设备损坏期间带来的经济损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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介绍，显而易见地，描述中的附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
图1是本实用新型一种可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板的结构示意图；
其中附图标记为：1-处理器、2-内存接口、3-硬盘接口、4-第一USB接口、5-LVDS芯片、6-网卡芯片、7-声卡芯片、8-IO芯片、9-PCIEX16接口、10-接口子卡与11-GPIO接口。
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
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合具体实施例及图对本发明的权利要求做进一步的详细说明，可以理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，任何人在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围之内。
需要理解的是，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1所示，该可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板包括有处理器1、内存接口2、硬盘接口3、第一USB接口4、LVDS芯片5、网卡芯片6、声卡芯片7、IO芯片8、PCIE接口9、接口子卡10与GPIO接口11，内存接口2、硬盘接口3、第一USB接口4、LVDS芯片5、网卡芯片6、声卡芯片7、IO芯片8、PCIE接口(图未示)与处理器1通信连接，GPIO接口11、PCIE接口与IO芯片连接8，接口子卡10与PCIE接口连接，PCIE接口与接口子卡10之间通过第二USB接口、显示接口、COM信号、PS/2接口、LPT接口、音频和网络信号、电源与子卡检测信号进行通信连接，第二USB接口、显示接口、COM信号、PS/2接口、LPT接口、音频和网络信号、电源与子卡检测信号通过PCIE接口扩展到接口子卡上。该可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板的尺寸为150mm＊150mm，包括处理器、与处理器连接的IO芯片及PCIE(peripheral componentinterconnect express，)接口，PCIE接口用于连接接口子卡；其中，处理器连接有USB(Universal Serial BUS)接口、USBHUB(Universal Serial BUS Hub，)芯片、LVDS(Low－Voltage DifferentialSignaling，低电压差分信号)显示芯片、I/O(Input/Output，输入输出)芯片、VGA(Video Graphics Array)显示电路、EDP(Embedded DisplayPort，嵌入式显示)显示电路、内存接口、硬盘接口、网卡芯片、声卡芯片。为扩展COM(ClusterCommunication Port，即串行通讯端口)、PS/2、LPT(LinePrint Terminal，打印终端)和GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)等低速接口，处理器通过LPC(LowPin Count，用于连接南桥和IO芯片)总线连接了IO芯片。其中COM口数量为4，且均采用RS－232接口；上述PS/2接口连接键盘和鼠标；上述LPT接口连接打印设备；上述GPIO接口包括8个可编程的GPIO接口。从处理器连接到PCIE接口的接口信号有USB2.0、VGA和EDP＊2，从IO芯片连接到PCIE接口的接口信号有COM＊4、LPT和PS/2，从USB HUB连接到PCIE接口的接口信号有USB2.0＊10，从LVDS芯片连接到PCIE接口的接口信号有LVDS＊2，从网卡芯片连接到PCIE接口的接口信号是高速网络信号，从声卡芯片连接到PCIE接口的接口信号是音频信号。
在本实施例中，显示接口包括VGA接口、LVDS接口与EDP接口，VGA接口的接口信号与EDP接口的接口信号通过处理器1发出，LVDS接口的接口信号为通过处理器1发出的DDI信号，DDI信号经LVDS芯片5转出。处理器支持的显示接口包括2组DDI信号和一组VGA接口信号，可支持同显和异显，其中DDI信号直接可用作EDP信号也可通过LVDS芯片转换成LVDS信号。显示接口的数量和类型可根据不同应用需求进行定制。需说明的是，LVDS和EDP都能实现触摸屏，双屏异步触摸能提高交互效率。
在本实施例中，第二USB接口为Type－A、Header与Wafer的物理形式，VGA接口为DB25与Wafer，EDP接口与LVDS接口为Header和Wafer，PS/2为PS/2与Wafer，COM为DB9、RJ11、Header与Wafer，LPT为DB25、Header与Wafer。该接口子卡接口的物理形式设计如下：USB2.0包括2个双层的USBTYPE－A接口、1个双USB扩展Header和一个USB扩展Wafer。COM包括了1个DB9、1个RJ11、和4个Wafer；其中，RJ11是钱箱专用接口。LVDS和EDP共用2个显示Header，用来连接内置显示器，支持双屏异步触摸。VGA则采用DB15接口，用于连接外部显示器。LPT采用Wafer接口，用于连接内置打印机。另外，该子卡的网口和音频口分别采用标准的RJ45和3.5mm接口。
在本实施例中，USB通过一路USB2.0信号与HUB与处理器连接，COM信号、LPT接口与PS/2接口通过IO芯片8与处理器1连接，音频信号通过声卡芯片7与处理器1连接，网络信号通过网卡芯片6与处理器1连接。其中USBHUB数量为3，加上处理器原生的USB接口，总共有13组可用的USB接口，其中有1组USB3.0信号。更进一步，其中11组USB2.0信号均从PCIE接口引出，可用于连接摄像头、扫描枪和触摸屏等多种POS机外设。本实用新型实施例通过使用USBHUB和PCIE外部接口实现了多种类的、可选的第一USB接口，实现了复杂和多样的外部设备互联。网卡芯片采用高性能的千兆网卡芯片，支持10/100/1000Mbps网络，能满足POS户对网络高带宽、低延时、高稳定性地需求。
在本实施例中，处理器1型号为ATOM单芯片处理器。该ATOM单芯片处理器具有低功耗的特征，本实施例采用被动式散热，满足POS设备静音散热、高稳定性的需求。
在本实施例中，内存接口2型号为DDR3或DDR3L，内存接口的频率不超过1333MHz。内存接口为SO－DIMM(small outline dual in－line memory module，小外形双列直插式内存模块)接口，它相比常规DIMM接口体积更小，连接DDR3L内存，可减小主板面积和实际使用的空间。
在本实施例中，硬盘接口3包括有SATA接口与mSATA接口，SATA接口与mSATA接口支持SATA2.0协议。该硬盘接口可连接存储硬盘；特别地，上述硬盘接口都是插槽设计，由主板直接供电，不需要额外连接线。
在本实施例中，第一USB接口4为USB2.0与USB3.0。
在本实施例中，子卡检测信号10用于检测接口子卡是否连接正常。PCIE接口上设计的子卡检测信号，该信号直接连到处理器，只有检测到接口子卡接好才能正常开机，避免了因与子卡接触不好导致使用异常的问题。
在本实施例中，PCIE接口为PCIEX 16接口9。
其中，本申请中所涉及的电路连接均为现有技术中的常规连接方式，在此不再详述。
本实用新型的创新技术点及有益效果在于：该可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板通过在主板上设置有处理器、与处理器连接的IO芯片及连接接口子卡的PCIE接口，其中，处理器连接有内存接口、显示接口、第一USB接口、硬盘接口、网卡芯片、声卡芯片，IO芯片连接有GPIO接口和PCIE接口，其中PCIE接口包含了USB、显示接口、串口、PS/2、LPT、音频、LAN等。除了1个USB2.0和USB3.0信号外，将其余处理器和IO芯片发出的接口信号都经PCIE接口扩展到外部接口子卡上，这样做到了将核心电路与接口的分离，所以只需重新设计接口子卡即可满足不同应用的需求。而子卡不含贴片器件，其设计只是对接口数量或接口物理形式的改变，其设计难度较低，这很大程度上降低了设计成本。另外的，在需要主板维修时，因外设都与接口子卡相连，从而不再需要繁琐的拆除和主板相连的大量外部设备的线材，只需拔出坏的核心板，插上功能正常的核心板即可，核心板不连接任何内部线材，且PCIE接口拔插起来也很简单，这样的设计减少了维修时间以及因设备损坏期间带来的经济损失。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并还使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，包括有处理器、内存接口、硬盘接口、第一USB接口、LVDS芯片、网卡芯片、声卡芯片、IO芯片、PCIE接口、接口子卡与GPIO接口，所述内存接口、硬盘接口、第一USB接口、LVDS芯片、网卡芯片、声卡芯片、IO芯片、PCIE接口与所述处理器通信连接，所述GPIO接口、PCIE接口与所述IO芯片连接，所述接口子卡与所述PCIE接口连接，所述PCIE接口与所述接口子卡之间通过第二USB接口、显示接口、COM信号、PS/2接口、LPT接口、音频和网络信号、电源与子卡检测信号进行通信连接，所述第二USB接口、显示接口、COM信号、PS/2接口、LPT接口、音频和网络信号、电源与子卡检测信号通过所述PCIE接口扩展到所述接口子卡上。
2.根据权利要求1所述的可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，所述显示接口包括VGA接口、LVDS接口与EDP接口，所述VGA接口的接口信号与所述EDP接口的接口信号通过所述处理器发出，所述LVDS接口的接口信号为通过所述处理器发出的DDI信号，所述DDI信号经LVDS芯片转出。
3.根据权利要求2所述的可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，所述第二USB接口为Type-A、Header与Wafer的物理形式，所述VGA接口为DB25与Wafer，所述EDP接口与LVDS接口为Header和Wafer，所述PS/2接口为PS/2与Wafer，所述COM信号为DB9、RJ11、Header与Wafer，所述LPT接口为DB25、Header与Wafer。
4.根据权利要求1所述的可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，所述第一USB接口通过一路USB2.0信号与HUB分别与所述处理器连接，所述COM信号、LPT接口与所述PS/2接口通过所述IO芯片与所述处理器连接，所述音频信号通过声卡芯片与所述处理器连接，所述网络信号通过网卡芯片与所述处理器连接。
5.根据权利要求1所述的可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，所述处理器型号为ATOM单芯片处理器。
6.根据权利要求1所述的可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，所述内存接口型号为DDR3或DDR3L，所述内存接口的频率不超过1333MHz。
7.根据权利要求1所述的可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，所述硬盘接口包括有SATA接口与mSATA接口，所述SATA接口与所述mSATA接口支持SATA2.0协议。
8.根据权利要求1所述的可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，所述第一USB接口为USB2.0与USB3.0。
9.根据权利要求1所述的可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，所述子卡检测信号用于检测接口子卡是否连接正常。
10.根据权利要求1所述的可插拔、自定义物理接口的智能POS核心主板，其特征在于，所述PCIE接口为PCIEX 16接口。
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| CN202020288730.7U CN211124265U (zh) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | 一种可插拔、自定义物理接口的智能pos核心主板 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112699999A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-23 | 南京路特软件有限公司 | 一种基于pcie插槽的智能推理设备 |
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2020
- 2020-03-10 CN CN202020288730.7U patent/CN211124265U/zh active Active
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