一种背板
阅读：206发布：2020-05-13
专利汇可以提供一种背板专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 适用于 电子 通讯领域，提供了一种 背板 ，包括槽位，所述槽位包括：低速通道区域，用于适配低速类型板卡；高速通道区域，用于适配高速类型板卡；所述低速通道区域和高速通道区域在物理 位置 上独立；所述背板的 信号 是预先配置的。本发明，通过将背板的槽位分成低速通道区域和高速通道区域，并对背板的信号按照预先设置的格式进行定义，可以兼容不同类型的板卡，并且在板卡插入背板时，具有容错功能，避免了存在误操作时，对背板以及板卡的损坏，节省了材料成本以及人 力 成本。，下面是一种背板专利的具体信息内容。
1.一种背板，包括槽位，其特征在于，所述槽位包括：
低速通道区域，用于适配低速类型板卡；
高速通道区域，用于适配高速类型板卡；
所述低速通道区域和高速通道区域在物理位置上独立；
所述背板的信号是预先配置的；
所述背板的信号的定义是按照正常插入板卡的方式进行定义的，在配置所述背板的信号时，相同类型的连接器的相同位置配置相同的信号。
2.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述低速通道区域包括多个2mm连接器，所述高速通道区域包括多个高速连接器。
3.如权利要求2所述的背板，其特征在于，所述背板的信号是所述背板的各个连接器内部的信号。
4.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述低速通道区域和高速通道区域在物理位置上左右摆放。
5.如权利要求2所述的背板，其特征在于，所述多个2mm连接器在X轴方向是一致的，所述多个高速连接器在X轴方向是一致的。
一种背板
技术领域
背景技术
[0003] 因此，假如有3套模块化产品，就得设计3种不同的背板，这将大大浪费材料成本和产品维护的人力成本，这是第一点；第二点，既然是背板，就有不同的槽位，即不同的板卡类型必须插入背板上相对应的槽位，这样才能完成其正确的功能，但是工人在操作时，不可避免的情况会出现，比如，不小心将A板卡插入了B板卡的槽位，或者将B板卡插入了A板卡的槽位，这样一来，重则，整个板卡的电源系统会被全部烧掉；轻则，板卡中的某几个重要元器件受到永久性破坏。对于第二点，现有技术通过为背板上的每个槽位配置不同的导向针，这些导向针具有不同的角度，可以避免工人插错槽位而导致的后果，但是，增加了背板的材料成本和人力成本。
[0004] 综上所述，通过现有技术设计的背板，不能兼容多种模块化产品，并且在不为每个槽位配置不同导向针时，对插错槽位的板卡有严重破坏，不管是机械上的破坏，还是电气特性上的破坏，然而，为每个槽位配置不同的导向针又极大的增加了背板的材料成本和人力成本。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种背板，旨在解决现有的背板不能兼容多种模块化产品，并且必须为背板的每个槽位配置不同的导向针，导致生产成本高的问题。
[0006] 本发明是这样实现的，一种背板，包括槽位，所述槽位包括：
[0007] 低速通道区域，用于适配低速类型板卡；
[0008] 高速通道区域，用于适配高速类型板卡；
[0009] 所述低速通道区域和高速通道区域在物理位置上独立；
[0011] 在本发明中，通过将背板的槽位分成低速通道区域和高速通道区域，并对背板的信号按照预先设置的格式进行定义，可以兼容不同类型的板卡，并且在板卡插入背板时，具有容错功能，避免了存在误操作时，对背板以及板卡的损坏，节省了材料成本以及人力成本。附图说明
[0013] 图2是本发明实施例提供的2mm连接器的结构示意图；
[0014] 图3是本发明实施例提供的高速连接器的结构示意图；
[0015] 图4、图5、图6、图7和图8、图9、图10分别是本发明实施例提供的连接器J7、J8、J12、J14以及J17、J57、J58内部的信号定义图。
具体实施方式
[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017] 在本发明实施例中，通过将背板的槽位分成低速通道区域和高速通道区域，被对背板的信号按照预先设置的格式进行定义，可以兼容不同类型的板卡，并且在板卡插入背板时，具有容错功能，避免了存在误操作时，对背板以及板卡的损坏。
[0018] 图1为本发明实施例提供的背板的结构框图，为了便于说明，仅示出了本发明实施例相关的部分。在本实施例中，该背板包括槽位11，该槽位11包括低速通道区域12和高速通道区域13。其中，槽位11可以包括至少2个槽，在本实施例中，包括3个槽，从下往上数，分别为第0槽111，第1槽112以及第2槽113，其中第0槽111用于插入主控卡，第1槽112以及第2槽113用于插入业务卡。
[0019] 在实际应用中，根据主控卡和业务卡的速率来分，有3种不同的板卡类型，分别为：低速(1.25Gbps)类型板卡、高速(3.125Gbps)类型板卡以及低速和高速组合类型的板卡。
[0020] 低速类型板卡主要是速率不高的数据业务的应用，高速类型板卡主要是带宽很高的管理数据的应用，对低速和高速组合的板卡，主要是将管理数据和业务数据按要求分开，且对管理数据的实时性要求高的应用场合。
[0021] 低速通道区域12适用于低速类型板卡，主要用于适配低速类型板卡；
[0022] 高速通道区域13适用于高速类型板卡，主要用于适配高速类型板卡。
[0023] 在本实施例中，将低速通道区域12和高速通道区域13，这两种通道在物理位置上左右摆放，且相对独立，这样低速类型板卡和高速类型板卡都可以和本实施例提供的背板适应，且高低速组合类型的板卡用样可以适配本实施例提供的背板。
[0024] 低速通道区域12采用2mm连接器，此连接器的速率最高可达到1.25Gbps，满足低速业务的要求，图2为2mm连接器的结构示意图。低速通道区域12的连接器J7，J8，J12以及J14是同一型号，在本实施例中，均采用2mm连接器。
[0025] 高速通道区域13采用高速连接器，该高速连接器的速率可达10Gbps，图3为该高速连接器的结构示意图。高速通道区域13的连接器J17，J57以及J58是同一种型号，在本实施例中，高速通道区域13的连接器均采用如图3所示的高速连接器。
[0026] 低速主控卡有2个连接器，当低速主控卡插入背板时，对应的连接器为第0槽的J7和J8连接器；低速业务卡有2个连接器，当低速业务卡插入背板时，对应的连接器为第1槽的J12或者第2槽的J14连接器；高速主控卡有3个连接器，当高速主控卡插入背板时，对应的连接器为第0槽的J17连接器；高速业务卡也有3个连接器，当高速业务卡插入背板时，对应的连接器为第1槽的J57连接器或者第2槽的J58连接器。
[0027] 因此，正常操作时，低速主控卡应该插入第0槽，低速业务卡插入第1槽和第2槽，高速主控卡应该插入第0槽，高速业务卡插入第1槽和第2槽。
[0028] 人工插入板卡时，会有两种误操作，误操作1：低速主控卡插入第1槽，低速业务卡插入第0槽和第2槽；高速主控卡插入第1槽，高速业务卡插入第0槽和第2槽；误操作2：低速主控卡插入第2槽，低速业务卡插入第0槽和第1槽；高速主控卡应该插入第2槽，高速业务卡插入第0槽和第1槽。
[0029] 在本实施例中，通过预先配置背板的信号和连接器位置的摆放来避免上面提到的两种误操作对主控板、业务板以及背板造成电气特性以及物理特性的冲击和破坏。
[0030] 背板信号的定义，也就是每种型号的连接器内部的信号定义，在定义时，对连接器的相同位置，定义相同的信号，因此，在板卡插入连接器时，只要连接器的位置相同，就可以兼容多种板卡，也可以对板卡的插入进行容错。
[0031] 本实施例中，连接器J7、J8、J12、J14以及J17、J57、J58内部的信号定义分别如图4、图5、图6、图7和图8、图9、图10所示，其中，低速通道区域12中的信号定义如下所述：
[0032] L1_MDI0+，L1_MDI0-，L1_MDI1+，L1_MDI1-，L1_MDI2+，L1_MDI2-，L1_MDI3+，L1_MDI3-：第1个电口的MDI信号，参考第0槽，方向为双向INOUT；
[0033] Serdes1_TX+，Serdes1_TX-：第1个光口的发送，参考第0槽，方向为输出OUTPUT；
[0034] Serdes1_RX+，Serdes1_RX-：第1个光口的接收，参考第0槽，方向为输入INPUT；
[0035] L1_LINK：第1个电口的LINK指示灯，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0036] L1_LINK/ACT：第1个电口的ACT灯或者光口的LINK/ACT灯，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0037] L2_MDI0+，L2_MDI0-，L2_MDI1+，L2_MDI1-，L2_MDI2+，L2_MDI2-，L2_MDI3+，L2_MDI3-：第2个电口的MDI信号，第0槽，方向为INOUT；
[0038] Serdes2_TX+，Serdes2_TX-：第2个光口的发送，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0039] Serdes2_RX+，Serdes2_RX-：第2个光口的接收，参考第0槽，方向为INPUT；
[0040] L2_LINK：第2个电口的LINK指示灯，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0041] L2_LINK/ACT：第2个电口的ACT灯或者光口的LINK/ACT灯，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0042] 以此类推，L16_MDI0+，L16_MDI0-，L16_MDI1+，L16_MDI1-，L16_MDI2+，L16_MDI2-，L16_MDI3+，L16_MDI3-：第16个电口的MDI信号，第0槽，方向为INOUT；
[0043] Serdes16_TX+，Serdes16_TX-：第16个光口的发送，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0044] Serdes16_RX+，Serdes16_RX-：第16个光口的接收，参考第0槽，方向为INPUT；
[0045] L16_LINK：第16个电口的LINK指示灯，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0046] L16_LINK/ACT：第16个电口的ACT灯或者光口的LINK/ACT灯，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0048] LCD_DB0-LCD_DB7：液晶屏的数据信号，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0049] LCD_BUT0-LCD_BUT3：按钮的控制信号，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0050] Byp_ctrl1-Byp_ctrl8：继电器的控制信号，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0052] Fan_Vol1-Fan_Vol4：风扇电源信号，参考第0槽，方向为OUTPUT；
[0053] I2C1_SCL，I2C1_SDA：I2C总线，I2C1_SCL是时钟信号，参考第0槽，方向为OUTPUT，I2C1_SDA是数据信号，参考第0槽，方向为INOUT；
[0054] MDC，MDIO：SMI总线，MDC是时钟信号，参考第0槽，方向为OUTPUT，MDIO为数据信号，参考第0槽，方向为INOUT；
[0055] Pres1#，Pres2#为：第1槽和第2槽的在位信号，参考第0槽，方向为INPUT；
[0056] Reset1#，Reset2#：第1槽和第2槽的复位信号，参考第0槽，方向OUTPUT；
[0057] Board_ID0，Board_ID1，Board_ID_Par0：板卡识别ID，参考第0槽，方向为INPUT；
[0058] Board_ID2，Board_ID3，Board_ID_Par1：板卡识别ID，参考第1槽，方向为INPUT；
[0059] Board_ID4，Board_ID5，Board_ID_Par2：板卡识别ID，参考第2槽，方向为INPUT；
[0060] GND：数字地；
[0061] VCC3V3：电源3.3V；
[0062] VCC5V：电源5V；
[0063] VCC12V：电源12V；
[0064] VCC3V3(For热插拔Hot swap)连接在VCC3V3上。
[0065] 背板信号的定义方式，就是按照正常插入的方式进行定义的；当进行误操作1时：低速主控卡插入了第1槽，由于低速主控卡有2个连接器，而背板上第1槽左边的连接器空着(背板上这一块区域是空的)，低速主控卡右边的连接器插入了J12，此时的背板信号：
[0066] I2C1_SCL和I2C1_SDA：原来是J8的h1和g1，现在变成了J12的h1和g1，位置相同；
[0067] MDC，MDIO：原来是J8的h2和g2，现在变成了J12的h2和g2，位置相同，信号相同；
[0068] Board_ID0，Board_ID1，Board_Par0：原来是J8的h3，g3和d3，现在变成了J12的h3，g3和d3，位置相同，信号类型相同，方向相同；
[0069] Byp_ctrl7，Byp_ctrl8，Byp_ctrl3，Byp_ctrl4：原来的J8的d1，c1，b1和a1变成了J12的d1，c1，b1和a1，信号名变成了Byp_ctrl1，Byp_ctrl2，Byp_ctrl3和Byp_ctrl4；后面2个Byp_ctrl3和Byp_ctrl4，信号名相同，位置相同；前面2个，Byp_ctrl1和Byp_ctrl2，由于在背板的定义中，连到了J7的b5和a5，而业务卡插入第0槽时，J7是没有相应的连接器和它对连，即表明Byp_ctrl1和Byp_ctrl2是没有连接(NC，not connected)，所以主控板的Byp_ctrl7和Byp_ctrl8也是NC；
[0070] Pres1#，Pres2#，Reset1#，Reset2#：原来的J8的d2，c2，b2和a2变成了J12的d2，c 2，b2和a2，Pres1#和Reset1#在相应的位置上，信号名相同；Pres2#和Reset2#对应了Reserved(保留脚，在此文档中表示没有连接)；
[0071] 电口信号：原来J8的第13口至第16口，分别对应到了J12的第1口至第4口；由于第1槽的第1口至第4口连到了J7上了，而此时J7是NC的，所以没有问题；原来J8的第5口至第8口，正好对应J12的第5口至第8口，且信号名完全一样；
[0072] 光口信号：原来J8的第13口至第16口，分别对应到了J12的第1口至第4口；由于第1槽的第1口至第4口连到了J7上了，而此时J7是NC的；原来J8的第5口至第8口，正好对应J12的第5口至第8口，但是这里有个不同点，Serdes_Tx信号和Serdes_Rx信号在第0槽和第1槽之间位置正好交叉了，例如J8的Serdes6_Tx+(f15)和J12的Serdes6_Tx+(h15)相连，J8的Serdes6_Tx-(e15)和J12的Serdes6_Tx-(g15)相连，J8的Serdes6_Rx+(h15)和J12的Serdes6_Rx+(f15)相连，J8的Serdes6_Rx-(g15)和J12的Serdes6_Rx-(e15)相连，这正是正确定义的要求，即相当于h，g和f，e形成了交叉相连；而当主控板插入第1槽后，和第0槽的业务卡，仍然是交叉相连，且信号类型一样；
[0073] 推而广之，低速通道区域12所有的定义都是按照类似的方法定义，支持板卡的容错；所以误操作2的动作和误操作1的原理也是一致的；当然，仔细查看高速通道区域13定义，也是按照此定义方式定义。
[0074] 连接器位置的摆放，从图1可以看出J8，J12以及J14在X轴方向是一致的，J17，J57以及J58在X轴同样是一致的。当板卡插错时，背板同样能匹配，和板卡的连接器结合在一起，即它接受板卡，不至于由于连接器在X轴方向不一致，导致将背板的插针插断。
[0075] 综上所述，通过本发明实施例提供的背板以及背板信号的定义方式，可以避免实际操作中由于误操作而带来的不良后果。
[0076] 在本发明实施例中，通过将背板分成低速通道区域和高速通道区域，被对背板的信号按照预先设置的格式进行定义，可以兼容不同类型的板卡，并且在板卡插入背板时，具有容错功能，避免了存在误操作时对背板及板卡的损坏。相比现有的背板主要体现在节省成本方面，为企业创造了经济效益。首先材料成本上；假设有3种机型，必须生产3种不同的背板，通常10层板，头次工程费为5000元，少做2种背板，无形之中少了5000×2＝10000元；另外，假设3种背板总共生产240片，每种80片，则由于是不同的背板类型，每种单价2 2 2
0.8元/cm，如果是240片为1种背板，那单价就变为0.6元/cm，这样就少了0.2元/cm，
2
每片背板的面积为184cm，那节省的钱为184×240×0.2＝8832元，假如一年生产10次这样的背板，则节省8832×10＝88320元；这样算下来，一年在这种情况下，材料成本就节省了98320元；其次，算一下人力成本，对背板的维护，人力成本，40元/人小时，一年维护
2种背板的数量为24天×8人小时＝192人小时，那么成本为192×40＝7680元；那么加上材料成本，节省成本为98320+7680＝106000元；如果再加上其它的开支，例如SMT部分，那成本会更高；其次还是节省了成本；因为背板设计了容差设计，尤其是导向针，所以在采购器件时，只要采购一种，使得单一器件的成本下降，进而节省了成本；第三还是节约成本；
假如没有容差设计，由于板卡插错槽位，导致板卡芯片损耗或者连接器破损，要重新更换新的板卡，损耗提高了，生产成本就上去了；所以，无形中节省了成本。
0.8元/cm，如果是240片为1种背板，那单价就变为0.6元/cm，这样就少了0.2元/cm，
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每片背板的面积为184cm，那节省的钱为184×240×0.2＝8832元，假如一年生产10次这样的背板，则节省8832×10＝88320元；这样算下来，一年在这种情况下，材料成本就节省了98320元；其次，算一下人力成本，对背板的维护，人力成本，40元/人小时，一年维护
2种背板的数量为24天×8人小时＝192人小时，那么成本为192×40＝7680元；那么加上材料成本，节省成本为98320+7680＝106000元；如果再加上其它的开支，例如SMT部分，那成本会更高；其次还是节省了成本；因为背板设计了容差设计，尤其是导向针，所以在采购器件时，只要采购一种，使得单一器件的成本下降，进而节省了成本；第三还是节约成本；
假如没有容差设计，由于板卡插错槽位，导致板卡芯片损耗或者连接器破损，要重新更换新的板卡，损耗提高了，生产成本就上去了；所以，无形中节省了成本。
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