基于CQ8401的工業計算機參考設計
一、系統介紹
工業計算機是應用在工業領域的特定計算機，要求能夠提供良好的穩定性，可靠性和抗干擾性。本系統結構主要由CQ8401+FPGA構成，利用CQ8401提供的PCI總線，掛接一片FPGA，實現需要的邏輯，這樣做使本設計具有了相當的靈活性和通用性，提供價格和性能的最佳組合。
傳統的分布式控制已經不能滿足工控領域越來越大的數據量的要求，因此本設計提供了以太網接口，能夠滿足工業以太網中的A類標準。使用戶能夠更方便的構建工業以太網。
二、功能描述
l 采用先進架構，高效可靠
l Linux操作系統
l 提供設備驅動
l 最大支持1024*768 LCD屏，刷新率60Hz
l PCI總線外接FPGA，能為系統方便的擴展各種外設
l 提供RJ45接口，10M/100M
l 支持工業以太網A類標準
l 低功耗設計
l 支持本地Flash，本地硬盤，網絡NFS三種啟動方式
l 滿足工業環境標準要求
三、產品規格
1、系統參數
技術要求 | 參 數 |
中央處理器 | CQ8401 |
SDRAM | 512MB |
NAND Flash | 4GB |
NOR Flash | 64MB |
PCI設備 | 2個PCI插槽，ITE8888，IT8212，FPGA |
外圍接口 | LCD接口（LVDS和TTL），UART（8個），PS/2（鍵盤/鼠標），PWM（多路），IDE，ISA（PC104），并口，以太網接口，音頻接口（Speaker和Microphone），USB1.1(2路) |
LCD控制器參數 | 最大分辨率：1024*768 刷新率：60Hz 最大色深：32位 顯存類型：DDR SDRAM 顯存大小：64MB |
2、軟件規格
操作系統 | Linux |
四、硬件設計
1、原理框圖
圖例：基于CQ8401的工業計算機的參考設計
2、主要模塊設計
Ø 處理器：CQ8401 SoC
Ø RAM： 32MB SDRAM
Ø ROM： 4MB NOR Flash，128MB NAND Flash
Ø 以太網接口：1個RJ45 接口；10/
Ø UART：9個，一個調試用串口（升級或調試），8個用于數據傳輸
Ø IrDA：一組，支持紅外傳輸協議
Ø USB：2個USB1.1標準，支持Host/Device方式
Ø FPGA：使用EP
Ø LCD控制器：有FPGA實現，采用64MB DDR SDRAM作為顯存
Ø PS/2接口：2路，分別連接鍵盤和鼠標
Ø IDE：由PCI設備轉接IDE設備
Ø ISA：提供一個支持PC-104標準的ISA接口
Ø PCI插槽：2路通用PCI插槽
2、電源設計
系統采用ATX標準電源供電，系統內部使用5V,3.3V,1.8V,1.25V電源，板上4個電源指示燈分別顯示對應電源狀態。整機功耗小于10W（不包括為LVDS接口LCD供電）。
五、軟件設計
本產品以Linux
1、BootLoader：
Ø u-boot
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