1U機箱架構的高性能通訊管理機實現方案
英創公司推出的ESM6802工控主板，采用I.MX Cortex-A9 ARM雙核處理器，最高主頻可以達到1GHz，1GB板上DDR3內存，特別適合用作高性能通訊管理機的核心平臺。本文介紹基于ESM6802的通訊管理機方案，該方案采用1U機箱結構進行規劃設計，主要針對電力系統信息采集、機車信息采集相關應用。本通訊管理機方案由作為控制中心的ESM6802和應用底板組成，ESM6802搭載Linux操作系統，應用底板的主要通訊接口資源包括：6路以太網接口+6路串口+2路CAN接口等，其中6路以太網中，有1路是1000Mbps以太網接口。
應用底板主要接口資源如下表所示：
| 資源 | 數量 | EMC屬性 | 特點說明 |
| 1000Mbps以太網接口 | 1 | ESD器件 | ESM6802板載的1000Mbps以太網接口，根據需求，也可選擇為100Mbps網絡接口 |
| 100Mbps以太網接口 | 5 | ESD器件 | 其中1路為ESM6802板載的100Mbps以太網接口，4路為擴展的100Mbps以太網接口 |
| RS485總線 | 6 | 隔離 + ESD器件 | 占用ttyS1~ttyS6資源，每一路串口均支持RS232與RS485，分時使用，無需軟件/硬件進行端口類型配置。RS232與RS485采用不同的連接件引腳輸出信號 |
| RS232總線 | 6 | 隔離 | |
| CAN總線 | 2 | 隔離 + ESD器件 | 支持CAN 2.0總線，最高速率達1Mbps |
| IRIG-B | 1 | 隔離 + ESD器件 | 利用RS485總線接入，可直接連接校時設備的時間數據 |
| I/O輸出 | 4 | 隔離 + ESD器件 | 4路繼電器空觸點輸出接口，采用PA1a-5V常開觸頭繼電器，其參考末尾的附件1 |
| I/O輸入 | 4 | 隔離 + ESD器件 | 4路空觸點入接口。使用無源開關信號進行輸入 |
| SD卡 | 1 | 標準SD卡接口，支持高速SD卡，最大可掛載64GB SD卡 | |
| LED指示燈接口 | 37 | 采用74HCT245進行信號隔離驅動 | 連接LED指示燈面板，實現對網絡、串口、CAN、空觸點輸入、空觸點輸出等系統狀態信息進行指示 |
| 串口終端 | 1 | 隔離 + ESD器件 | 串口用戶終端，方便Linux系統用戶進行系統配置與調試 |
| 電源 | 1 | DC5V輸入 | 最少需要DC5V/15W供電，以保證系統啟動與運行的可靠性 |
該應用底板的拓撲結構框圖如下所示：
底板端面連接器信號說明：
在應用底板上，設計了一個LED狀態指示燈接口，包括6路串口的收/發信號、2路CAN通訊信號、4路空觸點輸出狀態信號、4路空觸點輸入狀態信號、6路以太網連接狀態信號、2顆用戶可控LED燈信號、以及一個電源指示燈信號。在應用時，利用帶線從應用底板的LED指示燈接口，連接一個LED指示燈面板即可。
在該應用方案電路設計過程中，已考慮到部份EMC要求，所以在電路設計以及PCB布局中，都有相應的措施，如：信號隔離、加入專用ESD器件、元器件布局區域分離等，因此可以直接使用，也可以參考相關資料，修改或調整設計電路，以適應特殊的應用需求。如果直接使用該用應底板，建議根據實際應用環境，并針對性地進行EMI實驗，以達到更好的EMC特性。
由于該類型的應用底板，有大量的接線端子，因此PCB板的尺寸都會顯得相當長。如該應用底板的尺寸達到300mm*140mm大小，接線端是雙層的3.81mm板連接器以及雙層以太網連接器，正好適合1U機箱的安裝。
（1U機箱通訊管理機效果圖）
附件1：
PA1a-5V觸頭參數（摘自 PA1a-5V 數據手冊）：
