CN1254750C - 系统板 - Google Patents

Abstract

一种系统板包括一控制单元；各连接器，在一个方向上串联配置并容放一连接装置用于输入和输出数据；以及各信号线，把控制单元连接于各连接器并包含至少一个分支点，其中在相同分支点处分支的各子信号线在从分支点到连接装置的路径的长度和/或负荷方面是相等的。

Description

系统板

技术领域

本发明涉及一种系统板，而更为具体地说，涉及一种具有一些插槽的系统板，这些插槽中装有一控制电路和由控制电路控制的各模块。

背景技术

一种用于一计算机系统的系统板包括其中装有各存储模块的一些插槽以及控制各存储模块的一控制电路。各插槽规则地配置在离开控制电路一预定距离处，并依次地连接起来。因此，以控制电路到各个插槽的各信号线长度是彼此不同的。

这样一种信号线配置不会造成计算机系统在低速工作场合下的各种问题。这是因为，计算机系统可以通过把控制电路连接于相应的各插槽而正常工作，不需考虑从控制电路到各个插槽的各信号线长度。

不过，在计算机系统在高速下工作的情况下，这样一种信号线配置可能会限制计算机系统的操作速度。

图1是示意图，图示用在一计算机系统之中的一种通常系统板的形态。

通常系统板的一主板包括一存储控制电路10、插槽S1至S4、各信号线SL、各终端电阻器Rt，以及一终端电压Vt。

第一至第四插槽S1至S4接续地以一定间隔L配置。第一插槽S1配置在离开控制电路10的距离l处。各信号线SL连接于插槽S1至S4，而各终端电阻器Rt连接于相应的各信号线SL。终端电压Vt连接于各终端电阻器Rt。

存储控制电路10经由各信号线SL输出一指令给插槽S1至S4、插槽S1至S4经由各信号线SL回应于来自存储控制电路10的指令而接收或输出各信号。各终端电阻器Rt和终端电压Vt终止通过各信号线SL传输的各信号。

图2A和2B表明图1系统板的上和下层。

一般，并非所有的信号线SL配置在单独一层上。各信号线SL划分开来并配置在两或多层上。比如，一如图2A和2B之中所示，各信号线SL划分为两群并配置在两层上。

区域S1’至S4’分别表示其中装有各自具有44针的插槽S1至S4。各信号线SL1表示配置在上层上的一部分各信号线，而各信号线SL2表示配置在下层上的一部分各信号线SL。“h1至h4”表示配置在单独一行上的各通孔，而“H1至H2”表示各自包括配置在单独一列上的11个通孔h1的各通孔群。各通孔h1和h4连接于各信号线，而各通孔h2和h3分别连接于一接地电压导线和一电源电压导线。通孔h1至h4填有一种导电材料。每一插槽S1至S4的各针分别插进配置在区域S1′至S4′上的通孔群H1至H4的各通孔。于是信号线SL1和SL2分别连接于各插槽S1至S4。

一如图2A之中所示，各信号线SL1分别连接于配置在区域S1′至S4′上的通孔群H4的各通孔h4。一如图2B之中所示，各信号线SL2分别连接于配置在区域S1′至S4′上的通孔群H1的各通孔h1。即使并未画出，配置在区域S1′至S4′上的各通孔族H2和H3的各通孔h1和h2连接于接地电压导线层和电源电压导线层。

一如图2A和2B之中所示，从存储控制电路10到插槽S1至S4的各信号线长度取决于插槽S1′至S4′的位置。亦即，由于插槽S1′至S4′的位置变得远离存储控制电路10，存储控制电路10与插槽S1至S4之间各信号线SL的长度增大了。

图3表明符合插槽S1至S4位置的各信号线的长度。一如图3之中所示，两相邻插槽之间的距离是“L”。信号线SL配置在插槽S1至S4的下方并在分支点“a”至“d”处分支。各分支信号线Sl1至Sl4连接于插槽S1至S4。从存储控制电路10到插槽S1至S4的信号线SL的各长度是不同的。于是，从存储控制电路10传输到插槽S1至S4的各信号的传播速度也是不同的。

图4A是一图线，图示从存储控制电路10传输到第一插槽S1的一信号波形。图4B是一图线，图示从存储控制电路10传输到第二插槽S2的一信号波形。在图2A和2B中，铅直轴线表示电压，而水平轴线表示时段。

参见图4A，从存储控制电路10传输到第一插槽S1的传播速度快，而一信号电压的幅度窄，并因而眼孔“x”小。

眼孔表示信号传播特性。当眼孔大时，信号电压的幅度变大，并因此信号传播特性良好。当眼孔小时，信号电压的幅度变小，并因此信号传播特性恶劣。

于是，从存储控制电路10传输到第一插槽S1的信号传播特性恶劣。

参见图4B，从存储控制电路10传输到插槽S2的传播速度慢，而信号电压的幅度宽，并因此眼孔“y”大。于是，从存储控制电路10传输到第一插槽S2的信号传播特性良好。

一如上述，通常的系统板具有的问题在于，传输到各个插槽的各信号彼此相对具有较大的传播速度差别。因此，即使当几个插槽之中的一个插槽具有恶劣的信号传播特性时，由于此具有恶劣信号传播特性的插槽所致，整个系统的性能也受到局限。另外，由于各插槽具有不同的信号传播速度，所以难以控制信号定时以在一最佳时刻接收或输出某一数据。

发明概述

为了克服上述各种问题，本发明的各项优选实施例提供了一种系统板，可以提高信号传播速度和信号传播特性。

本发明致力于一种系统板。此系统板包括一控制单元和各连接器，后者在一个方向上串联配置并容放一连接装置用于输入和输出数据。各信号线把控制单元连接于各连接器并包括至少一个分支点。在同样分支点处分支的各子信号线在从分支点到连接装置的路途的长度和/或负荷方面是相等的。

在一项实施例中，控制板包括一第一层，包含连接于信号线的各第一通孔，各第一通孔配置在其中装有各连接器的各区域之间；以及一第二层，包括各第二通孔和各第三通孔，各第二通孔配置各第一通孔的对应位置处并连接于第一层的各第一通孔，各第三通孔分别配置在其中装有各连接器的各区域上并经由各子信号线连接于各第二通孔。

在一项实施例中，控制板还包括一第一层，包含连接于信号线的各第一通孔，各第一通孔配置在其中装有各连接器的各区域之间；一第二层，包括各第二通孔和各第三通孔，各第二通孔配置在各第一通孔的对应位置处并连接于第一层的各第一通孔，各第三通孔分别配置在其中装有各连接器的各区域上，其上配置各第二通孔的各位置除外，并经由各第一子信号线连接于各第二通孔；以及一第三层，包含各第四通孔和各第五通孔，各第四通孔配置各第三通孔的对应位置处并连接于第二层的各第三通孔，各第五通孔分别配置在其中装有各连接器的各区域上，其上配置各第四通孔的各位置除外，并经由各第二子信号线连接于各第四通孔。

在一项实施例中，分支点为二。在一项实施例中，各连接器形态设计为各插槽形状。

本发明的以上和其他目的、特点和优点将在本发明一项优选实施例的比较具体的说明中显而易见，此实施例图示在附图之中，附图中遍及不同视图，同样的参照字符指的是同样的零部件。各图不必设定比例，相反，重点放在图示本发明的原理上。

附图的简要说明

图1是示意图，表明用在计算机系统中的一种通常系统板的形态；

图2A和2B表明图1系统板的上和下层；

图3表明符合通常技术中插槽S1至S4位置的各信号线的长度；

图4A是图示从存储控制电路传输到第一插槽S1的信号波形的图线；

图4B是图示从存储控制电路传输到第二插槽S2的信号波形的图线；

图5A和5B表明符合本发明一项实施例的一种系统板的上和下层；

图6表明符合本发明一项实施例中各插槽位置的各信号线的长度；

图7A至7C表明符合本发明另一实施例的一种系统板的上和下层；

图8表明符合本发明另一实施例中各插槽位置的各信号线的长度；

图9A是符合本发明的从存储控制电路传输到第一插槽的信号波形的图线；

图9B是符合本发明的从存储控制电路传输到第二插槽的信号波形的图线；

具体实施方式的详细描述

现在详细参照本发明的各优选实施例，其一项范例图示于附图之中。

图5A和5B表明符合本发明一项实施例的一种系统板的上和下层。图5A和5B表明除了一电源电压导线层和一接地电压导线层以外的两个信号线层。

区域S1′至S4′表示这样的区域，即其中分别装有各自具有44针的插槽S1至S4。各信号线SL表示图1的各主要信号线。“h1至h4”表示配置在单独一行上的各通孔，而“H1至H4”表示各自包括配置在单独一列上的11个通孔h1的各通孔群。通孔h1和h4连接于各信号线，而通孔h2和h3分别连接于各接地电压导线和各电源电压导线。通孔h1至h4都填有一种导电材料。每一插槽S1至S4的各针分别插进配置在区域S1′至S4′上的通孔群H1至H4的各通孔，在这些针上面，信号线SL1和SL2分别连接于S1至S4。构成通孔群H5的各通孔h5配置在区域S1′和S3′的右侧上并都填有导电材料。构成通孔群H6的各通孔h6配置在区域S2′和S4′的左侧上并都填有导电材料。

在图5A中，各主要信号线SL经由区域S1′至S4′连接于通孔群H5的各通孔h5。各主要信号线SL经由区域S1′至S4′连接于通孔群H6的各通孔h6。

图5B通孔群H5的各通孔h5连接于图5A通孔群H5的各通孔h5，而图5B通孔群H6的各通孔h6连接于图5A通孔群H6的各通孔h6。亦即，通孔群H5和H6的通孔h5和h6连接于图5A的各主要信号线。

各子信号线SSl1分别把配置在区域S1′和S3′上的通孔群H1的各通孔h1连接于通孔H5的各通孔h5。各子信号线SSl2分别把通孔群H5的各通孔h5连接于配置在区域S2′和S4′上的通孔群H1的各通孔h1。各子信号线SSl3分别把配置在区域S1′至S3′上的通孔群H4的各通孔h4连接于通孔群H6的各通孔h6。各子信号线SSl4分别把通孔群H6的各通孔h6连接于配置在区域S2′和S4′上的通孔群H4的各通孔h4。信号线l1、l2、l3和l4的长度相等。

从存储控制电路10传输到插槽S1的一信号的传播特性和传播速度等同于从存储控制电路10到插槽S2的一信号的。另外，从存储控制电路10传输到插槽S3的一信号的传播特性和传播速度等同于从存储控制电路10传输到插槽S4的一信号的。结果，四个插槽显示两种不同的传播特性，而因此，在存储控制电路与各插槽之间传输的各信号的传播特性差别被显著减小。

图6表明符合插槽S1至S4位置的各信号线的长度。

一如图6之中所示，而相邻插槽之间的距离是“L”。信号线SL配置在插槽S1至S4的下方并在分支点“e”和“f”处分支。在分支点“e”处分支的各子信号线SSl5和SSl6连接于插槽S1和S2并长度相等。在分支点“f”处分支的各子信号线SSl7和SSl8连接于插槽S3和S4并长度相等。

从存储控制电路10到分支点“e”的信号线SL的长度不同于从存储控制电路10到分支点“f”的。不过，与通常的系统板的一种信号线配置相比，各信号线到各插槽的各长度之间的差别减小了，从而信号传播速度和信号传播特性显著提高。

图7A至7C表明符合本发明另一实施例的一种系统板的上和下层。图7A至7C表明除了一电源电压导线层和一接地电压导线层以外的三个信号线层。

区域S1′至S4′表示这样的区域，即其中分别装有各自具有44只针的插槽S1至S4。各信号线SL表示图1的各主要信号线。“h1至h4”表示配置在单独一行上的各通孔，而“H1至H4”表示各自包括配置在单独一列上的11个通孔h1的各通孔群。通孔h1和h4连接于各信号线，而通孔h2和h3分别连接于各接地电压导线和各电源电压导线。通孔h1至h4都填有一种导电材料。每一插槽S1至S4的各针分别插进配置在区域，S1′至S4′上的通孔群H1至H4的各通孔，在这些针上面，信号线SL1和SL2分别连接于插槽S1至S4。

在图7A中，构成通孔群H7的各通孔h7配置在区域S2′的右侧上。各通孔h7填有导电材料。构成通孔群H8的各通孔h8配置在区域S3′的左侧上。各通孔h8填有导电材料。

在图7B中，构成通孔群H5的各通孔h5配置在区域S1′和S3′的右侧上。

构成通孔群H6的各通孔h6配置在区域S2′和S4′的左侧上。各通孔h5和h6填有导电材料。构成通孔群H7的各通孔h7配置在区域S2′的右侧上。构成通孔群H8的各通孔h8配置在区域S3′的左侧上。图7B的各通孔h7和h8分别应当连接于图7A的各通孔h7和h8。

配置在区域S2′右侧上的通孔群H7的各通孔h7经由各子信号线SSl5连接于配置在区域S1′右侧上的通孔群H5的各通孔h5并经由各子信号线SSl6连接于配置在区域S3′右侧上的通孔群H5的各通孔h5。

配置在区域S3′左侧上的通孔群H8的各通孔h8经由各子信号线SSl7连接于配置在区域S2′左侧上的通孔群H6的各通孔h6并经由各子信号线SSl8连接于配置在区域S4′左侧上的通孔群H6的各通孔h6。子信号线SSl5至SSl8的长度是等同的。

在图7C中，通孔群H5的各通孔h5连接于图7B通孔群H5的各通孔h5，而通孔群H6的各通孔h6连接于图7B通孔群H6的各通孔h6。亦即，通孔群H5的各通孔h5和通孔群H6的各通孔h6连接于各主要信号线SL。

配置在区域S1′和S3′右侧上的通孔群H5的各通孔h5经由各子信号线SSl1连接于配置在区域S1′和S3′上的通孔群H1的各通孔h1并经由各子信号线SSl2连接于配置在区域S1′和S4′的通孔群H1的各通孔h1。配置在区域S2′和S4′左侧上的通孔群H6的各通孔h6经由各子信号线SSl3连接于配置在区域S1′和S3′上的通孔群H4的各通孔h4并经由各子信号线SSl4连接于配置在区域S2′和S4′上的通孔群H4的各通孔h4。子信号线SSl1至SSl4的长度是等同的。

虽然符合本发明另一实施例的用于配置系统板各信号线的这后一方法，与一如上述要求两层的本发明一项实施例的前一方法相比，要求附加的一层，但是，从存储控制电路10到插槽S1至S4的各信号字线的长度、分支点的个数以及各通孔的个数和位置对每一插槽来说全是等同的。于是，由于各信号线路径的负荷是等同的，用于传播各信号的特性和时间也几乎是等同的。

图8表明符合插槽S1至S4位置的各信号线的长度。

一如图8之中所示，两相邻插槽之间的距离是“L”。信号线SL配置在插槽S1至S4的下方并首先在分支点“g”处分支和其次在分支点“i”和“j”处分支。在分支点“i”和“j”处分支的各子信号线SSl11至SSl14分别连接于插槽S1和S4，而长度是相等的。

从存储控制电路10到插槽S1至S4的各长度是相等的，并因此，不出现信号传播速度和信号传播特性的任何差别。另外，由于各分支点和各信号穿之而过的各通孔的个数和位置对于所有的插槽来说都是相等的，所以，达到各个插槽的各信号都经由同一路径传输，在此路径上输入各个插槽并从那里输出的各信号的各波形变得很为一致。

图9A是一图线，图示按照本发明从存储控制电路传输到第一插槽S1的信号波形。图9B是一图线，图示按照本发明从存储控制电路传输到第二插槽S2的信号波形。在图9A和9B中，铅直轴线表明电压，而水平轴线表示时段。

参见图9A，从存储控制电路传输到第一插槽S1的传播速度稍低，而信号电压的幅度变得较大，因此一眼孔“Z”较大。于是，从存储控制电路传输到第一插槽S1的传播特性是极好的。

参见图9B，波形等同于图9A的。亦即，从存储控制电路传输到插槽S1的信号在传播速度和传播特性方面几乎等同于从存储控制电路传输到插槽S2的信号。

亦即，信号传播速度和信号传播特性都由于减小从存储控制电路10到插槽S1至S4的各信号线长度的差别和各信号线的负荷差别而大为提高。

在本发明的各项实施例中，各信号线在一个分支点处被一分为二。各信号线在一个分支点处可以一分为三或更多。

一如前此所述，采用符合本发明的系统板，信号传播速度和信号传播特性都可以由于减小从存储控制电路到各插槽的各信号线长度的差别和各信号线的负荷差别而大为提高。另外，系统板的操作速度也可以提高。

虽然本发明已经参照其各优选实施例予以图示和说明，但本技术领域中的熟练人员将会理解，在其中可以作出形式和细节方面的以上和其他改变而不偏离本发明的精神和范畴。

Claims (5)

1.一种系统板，包括：

一控制单元；

各连接器，在一个方向上串联配置并承接一连接装置用于输入和输出数据；以及

各信号线，把控制单元连接于各连接器并包含至少一个分支点，

其中在相同分支点处分支的各子信号线在从分支点到连接装置的路径的长度和负荷二者之中的至少一个方面是相等的。

2.按照权利要求1所述的系统板，还包括，

一第一层，包括连接于信号线的各第一通孔，各第一通孔配置在其中装有各连接器的各区域之间；以及

一第二层，包括各第二通孔和各第三通孔，各第二通孔配置在各第一通孔的对应位置处并接于第一层的各第一通孔，各第三通孔分别配置在其中装有各连接器的各区域上并经由各子信号线连接于各第二通孔。

3.按照权利要求1所述的系统板，还包括，

一第一层，包括连接于信号线的各第一通孔，各第一通孔配置在其中装有各连接器的各区域之间；

一第二层，包括各第二通孔和各第三通孔，各第二通孔配置在各第一通孔的对应位置处并连接于第一层的各第一通孔，各第三通孔分别配置在其中装有各连接器的各区域上，但配置各第二通孔所在的各位置除外，并经由各第一子信号线连接于各第二通孔；以及

一第三层，包括各第四通孔和各第五通孔，各第四通孔配置在各第三通孔的对应位置处并连接于第二层的各第三通孔，各第五通孔分别配置在其中装有各连接器的各区域上，但配置各第四通孔所在的各位置除外，并经由各第二子信号线连接于各第四通孔。

4.按照权利要求1所述的系统板，其中各信号线包含第一和第二分支点。

5.按照权利要求1所述的系统板，其中各连接器形态设计为一插槽形式。

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