CN1820558A - 在卡槽之间具有布线耦合的底板 - Google Patents

Abstract

一种用于在多个插卡之间建立信号连接的底板，包括用于信号线(4、5)的支撑件(1)以及在所述支撑件(1)上以预定的顺序设置以用于连接插卡(15、16、17)的多个卡槽(3)。多个信号载体触点(6)根据相同的模式设置在每个卡槽(3)处。在卡槽(3)处，形成至少两个触点位置，使得利用底板，在所述顺序中具有后继卡槽的每个卡槽(3)的位于这两个位置的其中一个、称为第0位置处的触点(60)被连接到位于所述后继卡槽的所述另一个位置(61)、称为第一位置处的触点。

Description

在卡槽之间具有布线耦合的底板

技术领域

本发明涉及一种底板，用于在信号处理系统中，特别是数据处理系统和/或通信系统的多个信号处理电路之间建立信号连接，所述信号处理电路在下面被称为插卡。

背景技术

这种系统通常具有由彼此相邻地安装在插入式框架中的多个插卡形成的模块化结构，其中利用底板形成插卡之间的信号连接，该底板位于框架底部并且包括多个用于连接插卡的卡槽以及总线，位于各个卡槽的对应位置处的触点利用该总线相互连接。为了在总线上进行信号传输，每个插卡均具有赋予该插卡的地址。信号以消息的形式在总线上传输，每条消息除了适当的有效载荷信号之外还包括指定该条消息所欲送达的插卡(或多个插卡)的地址，并且各个插卡仅仅考虑那些包括有赋予该插卡的地址的消息。以此方式，可以将插卡安装在底板的任意卡槽处，而各个插卡的放置不会对系统操作产生影响。

用于使得插卡对这种消息进行正确估量的条件是，该插卡处于其能够识别消息以及其中所含地址的状态。不能设想在任何情形下均是如此。在插卡发生故障的情形，例如由于插卡的处理器毁坏，不能设想该插卡能够正确地对所接收消息息作出反应。同样在研制使用这种插卡的系统时，不能设想每个插卡均能够以理想的、可预测的方式对可能发送给该插卡的所有可能的消息予以响应。因此，期望能够触发插卡的某些功能而不用由此必须在底板上以与总线相容的形式传输信息。特别的，对于插卡的安全性相关功能，也就是，用于防止对插卡或者系统的其它元件造成损坏或者对操作人员造成伤害的功能，非常希望能够在任何情形中触发这些功能，即使插卡的其它功能由于技术故障或者由于它们还没有完全开发出来而导致不能正确地操作。

发明内容

本发明目的在于提供一种满足该需要的底板以及一种包括底板和连接到该底板卡槽的至少两个插卡的组件。

分别利用具有权利要求1所述特征的底板，以及具有权利要求6所述特征的组件实现该目的。

根据本发明的底板包括用于信号线的支撑件以及在所述支撑件上以确定的序列设置的用于连接插卡的多个卡槽，每个卡槽具有多个信号载体触点，所述触点按照相同的模式位于每个卡槽处。其特征在于，在卡槽处，确定至少两个触点位置，使得通过底板，在所述序列中具有后继卡槽的每个卡槽的位于称为第0位置的这两个位置中的一个处的触点，被连接到称为第一位置的所述后继卡槽的另外位置处的触点。这种连接使得能够在安装于底板的卡槽处的插卡与安装在该第一卡槽的后继或者前体(predecessor)卡槽处的第二插卡之间传输信号，这使得两个插卡中的一个，称为控制插卡，能够向该所谓的受控插卡发送用于触发其它插卡的功能的信号，由此该信号可被所述受控插卡处理，而无需对地址等加以识别。控制与受控插卡所必须满足的唯一条件是，它们位于所述确定序列的连续的卡槽处。

优选地，位于卡槽的第0位置处的触点不仅连接到后继卡槽的第一位置，而且还连接到位于该初始卡槽的每个第i后继卡槽的第i位置处的触点，其中i为1和上限n之间的所有整数值。这种措施使得尤其能够使用其宽度大于单位宽度的插卡，该插卡不仅覆盖其所接触到的卡槽，而且还覆盖一个或者多个前体或者后继卡槽。

此外，优选地每个卡槽的第0位置处的触点连接到其它卡槽的偶数触点，优选地在所述确定的序列中具有相同数目的后继和前体卡槽。

有利地，卡槽形成一个或者多个组，特别是以插入式框架的形式，以安装在支架中，其中在每个组中，卡槽的确定序列对应它们的空间顺序。

优选地，该确定序列是循环序列，其中在这些组中空间顺序是第一个的第一卡槽是所述确定序列中所述组中最后一个的最后卡槽的后继卡槽。这样，每个卡槽分别具有相同数目的后继卡槽与前体卡槽，并且从受控于另外的卡槽或者控制位于另外的卡槽处的插卡的可能性的角度，没有任何卡槽是低优先级的。

本发明目的还根据权利要求6利用一种组件实现，该组件包括上述底板，以及连接到该底板卡槽的至少第一和第二插卡，其中利用底板的信号线连接这两个插卡，该信号线通过位于第一插卡的卡槽的第0位置处的触点延伸，其中利用所述信号线该第一插卡控制第二插卡的功能，尤其是其安全性功能。

一个非常重要的应用是，如果所述插卡中的一个是光通信系统的光发射器，则作为安全性功能以自动关闭激光源。

为了防止插卡非期望的受到多个相邻插卡的控制，第二插卡优选地适于检测是否通过其卡槽的第j触点存在至第一插卡的信号连接，并且忽略存在于第i触点处的控制信号，其中i＞j。或者，还可能的是，将卡槽的第i触点与在所述确定序列中的第二邻接卡槽的第(i+2)触点之间的信号连接设计成能够通过在这两个卡槽之间的卡槽处安装插卡而中断。因此，可以确保每个可控插卡仅能受控于一个相邻插卡。

优选地，可以在两个方向，即朝向该确定序列的随后的卡槽以及朝向在前的卡槽，从第一控制插卡向相邻插卡传输信号是可能的。如将明白的，关于卡槽与其后继卡槽之间关系的所有上述内容也均适用于所述卡槽与其前体卡槽之间的关系，如从这样的事实所明显的，即上述确定的序列可以由相反的序列所代替。

下面通过参考附图对实施例进行描述，利用示例，可理解本发明的其它特征和优点。

附图说明

图1是具有多个卡槽的根据本发明的底板的示意平面视图；

图2示出图1所示类型的多个底板，它们串联连接以便用于控制的目的；

图3示出根据本发明第二实施例串联安装的两个底板；

图4为配备有根据图1的底板的用于插卡的插入式框架的透视图；

图5为通过底板连接的两个插卡的发射器和接收器阶段的示例；

图6为底板的连接器示意截面图。

具体实施方式

图1是用作本发明底板支撑件的电路板的示意平面图。从左到右，该底板被划分出多个卡槽，其中一个以虚线长方形着重示出。每个卡槽2包括连接器3，向其中可以插入插卡的互配的连接器(图中未示出)。在电路板上，由多个导体4形成用于在插卡彼此之间进行通信的总线系统，每个导体将连接器3的相同位置处的触点进行连接。

还具有第二组导体5，每个导体将七个互相邻近的连接器3的不同触点6-3、6-2、...、60、...、63进行连接。在各个连接器上，触点6-3至63以一个直接位于另一个上方的方式进行定位，从而，对于将相邻连接器3上的这些触点互相连接的导体5，导致如图所示的倾斜定向。其中一个称为第0触点60的触点，用于将插卡的输出连接于此，该插卡提供用于控制相邻插卡功能的控制信号。这样，由位于连接器30处的插卡所发送的控制信号到达序列中从左到右的三个相继的连接器31、32、33，以及三个在前连接器3-1、3-2、3-3，并且如此能够控制在这些卡槽处安装的插卡的功能。反之，安装于连接器3-1处的插卡能够控制位于连接器30至32以及3-2至3-4处的插卡。

利用沿着电路板1的背侧延伸的导体7，将在电路板1的左侧边缘处延伸通过连接器31的导体5连接到电路板1的右侧边缘处的连接器3r的触点，在图中以虚影(phantom)仅示出其中一个导体7。因此，从在连接器之间进行控制信号传输的观点看，连接器3r用作连接器31的前体连接器，即输入连接器31的触点60的控制信号到达连接器3r的触点6-1，并且在连接器3r的触点60处发送的信号被施加到连接器31的触点61。因此，所有的连接器形成封闭式循环序列，其中在任一连接器3处安装的插卡在两个方向上均可控制多达3个的相邻插卡。

图2示出根据与图1所示相比加以改进的实施例的三个电路板1的组件。在图2中，穿过其电路板1的边缘中的一个的那些导体5没有如图1中那样贯通地与位于电路板1背侧的导体7形成接触，而是将穿过边缘的导体7与导体5均在电路板1的边缘处终止于接触垫处，在所述接触垫上可插入连接器8、9。顺便提及，在图中称为8的两个连接器仅用于连接位于电路板1的正面和背面的导体5、7，而例如用扁平带状电缆成对连接的连接器9用于在相邻电路板1的互相对应的位置处将导体5和7相互连接。以如此方式，位于中间电路板1的左侧边缘处的连接器31成为位于左侧电路板1的右侧边缘处的连接器3r的后继连接器，并且位于中间电路板1的右侧边缘处的连接器3r成为位于右侧电路板1的左侧边缘处的连接器31的前体连接器，并且右侧电路板1的右侧连接器3r通过插入到所述电路板右侧边缘上的连接器8并且通过将背侧导体7相互连接的连接器9成为左侧电路板1的左侧连接器31的前体连接器。

显然，原则上可如此将任意数目的电路板1串联连接或者连接为以形成环状。

在大多数实际应用中，如果需要多个用于插卡的插入式框架，不是将它们互相邻近的设置，而是一个位于另一个之上。图3示出根据本发明的底板的示意布局，其中导体的布局特别适于这些要求。这里，为简洁起见，省去总线系统的导体。该图示出具有相同设计的两个电路板11、12。每个电路板11、12具有总共为m+n个的导体5’，这些导体基本穿过电路板1的整个宽度延伸，m是底板的连接器3的数目，并且n分别是每个连接器3通过导体5’所连接的前体连接器或后继连接器的数目(这里n＝3)。将连接器称为30至3m-1，并且连接器3j(j＝0，...，m-1)的第i触点6i(i＝-3，...，+3)连接到导体5’i+j。

在导体5’-3、5’-2、...、5’m+2中，导体5’-3、5’-2、5’-1被引向位于电路板11左上角处的连接器10a；导体5’0、5’1、5’2被引向位于电路板11右上角处的连接器10b；导体5’m-3、5’m-2、5’m-1引向位于左下角处的连接器10c，并且导体5’m、5’m+1、5’m+2引向位于电路板11右下角处的连接器10d。连接器10c、10d通过电缆11连接到位于下方的电路板12的连接器10a、10b。这使得位于电路板11的最后的连接器3m-1处的插卡通过其引向导体5’m-1的触点60，不仅向电路板11上的前体卡槽3m-2、3m-3、3m-4传送控制信号，而且如通过跟踪图中的导体所容易看出的，还向电路板12的连接器30、31、32传送控制信号。由此利用将电路板相互连接的电缆11，这些连接器成为电路板11的连接器3m-1的后继连接器。

根据上述模式，原则上可以将任意数目的电路板进行串联连接。如果最后一个这种电路板的连接器10c、10d分别连接到电路板11的连接器10a、10b，则形成连接器3的循环序列，其中例如电路板11的连接器30在所述最后一个电路板上具有前体连接器，该前体连接器可由位于卡槽31处的插卡控制或者能够控制该插卡。

图4是插入式框架14的透视图，该框架是基本为砖块形柜体，具有开口的前侧以及如在下面所详细描述的进行底板安装的后侧。在插入式框架14的空腔中，在底板前面，放置多个在导轨上导向的插卡15、16、17。这些插卡的每一个在其后侧均带有连接器(未示出)，该连接器与底板的连接器3相容。插卡可具有不同的宽度，例如在图4中，插卡15、17具有对应于两个连接器3之间的距离的宽度，并且插卡16是插卡15、17的宽度的三倍，从而其覆盖底板的三个连接器3，但是仅与其中一个相接触。在本发明范围内，插卡15、16、17的任务可以是非常任意的。仅需对第一组插卡与第二组插卡加以区分，所述第一组插卡用于控制另一插卡的功能并且因此能够在其插入位置的触点60处输出控制信号，所述第二组插卡其功能适于由第一组中的插卡所控制，即能够在触点6-3、6-2、6-1、61、62、63的其中一个处接收控制信号。可取插卡16作为第二组中的插卡的示例，该插卡是用于光远程通信系统的激光发射器模块，并且具有用于连接光纤的耦接头18。如果在该耦接头18处不存在任何光纤，由发射器模块所产生的激光辐射将在该耦接头18处泄漏，并且可能伤害人体。为了防止这种情形，插卡16具有与之相关的插卡17，该插卡17的目的在于监控在耦接头18处光纤的正确存在情况，并且如果插卡16不能被正确的检测到连接有光纤，则阻止通过插卡16的激光发射。

为了实现在框架14中放置插卡的尽可能高的灵活性，期望能够确保控制插卡例如插卡17仅能控制一个相邻的可控插卡例如插卡16。如果所述插卡具有不同的宽度，如在此处所考虑的情形，控制信号所能到达的前体和后继连接器的数目n应该适应于该插卡的最大宽度。也就是，为了能够控制插卡16，其中该插卡16从插入位置相邻地向右或者向左具有三倍的单位宽度，n应该至少等于3。

但是，如果技术进步允许用单位宽度的插卡代替例如插卡16，则产生问题。此时，两个插入位置是自由的，如果不采取特殊措施，它们也受到插卡17的控制。利用图5和图6，对用于防止对随后安装于这些自由插入位置中的插卡进行非期望的控制的可能性加以描述。

图5示出对该问题的一种电子解决方案。根据该解决方案，控制插卡具有连接到该插卡的连接器3的触点60的输出电路21，并且受控插卡在所有触点6i(i＝1，2，...，n)处具有输入电路2li。受控插卡在其触点60处具有高的电阻率。控制插卡的输出电路21根据供给其晶体管23的电平，提供或者接近于电源电压U1或者接近于导体5块(mass)的电压电平。输入电路22利用第一比较器24识别输出电路21所输出的电平。极性与U1极性相反的第二电源电压U2通过高偏置电阻器25连接到导体5，并且因此对其电压电平仅具有很小的影响。但是，如果没有输出电路21连接到导体5，其呈现电压电平U2。这利用输入电路22的第二比较器进行识别。

现在考虑控制插卡安装在任意的连接器3j处并且受控插卡安装在第二个下面的后继连接器3j+2处的情形。如果中间的连接器3j+1是自由的或者被另一个受控插卡所占据，则受控插卡的触点61是在U2处，并且在连接器3j+1处的受控插卡识别没有控制信号来自该插入位置。在这种情形下，其检查随后的触点62处的电位。由于该触点连接到控制插卡，其或者处于块(mass)或者处于U1。受控插卡执行在触点62处的电平所确定的动作，并且忽略可能存在于触点63处的信号。仅当发现两个低指标触点61、62均未连接到控制插卡时，才估算该触点处的电平。以此方式，受控插卡总是仅由一个控制插卡(即最近的相邻插卡)所控制。

利用图6所示解决方案可以机械方式实现类似的效果。其示出通过处于触点6i(i＞0)电平的连接器3的示意的截面。处于连接器3电平的导体5由连接到前体连接器插入位置的触点6i-1的接触弹簧27以及连接到后继连接器插入位置的触点6i+1的接触板28形成。接触弹簧27延伸通过连接器的孔，该孔中可插入安装在该连接器处的插卡的插脚29。插脚29弹性地强迫接触弹簧27从用虚影所示的位置进入实的轮廓所示的位置，在该虚影所示位置接触弹簧27与接触板28相接触，并且在该实的轮廓所示的位置，该接触被取消。因此，位于所示连接器3的后继连接器处的每个插卡被切断来自前体连接器的控制信号的输入，也就是，每个控制插卡仅能控制直接相邻的受控插卡，而不是第二相邻的插卡。

Claims (10)

1.一种用于在多个插卡之间建立信号连接的底板，包括用于信号线(4、5)的支撑件(1)以及在所述支撑件(1)上以预定序列定位以用于连接插卡(15、16、17)的多个卡槽(3)，每个所述卡槽具有多个信号载体触点(6)，所述触点按照相同的模式定位在每个卡槽(3)处，其特征在于：在所述卡槽(3)处，确定至少两个触点位置，使得通过所述底板，在所述序列中具有后继卡槽的每个卡槽(3)的称为第0位置的这两个位置中的一个处的触点(60)被连接到所述后继卡槽的称为第一位置的所述另外的位置(61)处的触点。

2.根据权利要求1所述的底板，其特征在于：在所述序列中具有第n后继卡槽的每个卡槽的第0位置处的触点(60)，其中n是整数并且大于1，对于所有的i＝1，...，n，与第i后继卡槽的第i位置处的触点(6i)通信连接。

3.根据权利要求2所述的底板，其特征在于：每个卡槽(3)的第0位置处的触点(60)与其它卡槽的偶数数目的触点(6-3、6-2、6-1、61、62、63)通信连接。

4.根据前面任一项权利要求所述的底板，其特征在于：所述卡槽(3)形成一个或多个组，并且在每个组内空间上相邻地定位，并且在每个组中所述确定的序列对应于所述卡槽(3)的空间顺序。

5.根据权利要求4所述的底板，其特征在于：所述确定序列是循环序列，其中在所述组(1)中空间顺序(31)是第一个的第一卡槽是所述组中最后一个的最后卡槽(3r)的后继卡槽。

6.一种组件，包括按照前述权利要求之一的底板(1)，以及连接到所述底板的卡槽的至少第一和第二插卡(16、17)，其特征在于：通过所述底板(1)的信号线(5)连接所述两个插卡(16、17)，所述信号线通过所述第一插卡(17)的卡槽(3)的第0位置处的触点(60)延伸，并且通过所述信号线(5)，所述第一插卡(17)控制所述第二插卡(16)的功能，尤其是安全功能。

7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于：所述安全性功能是第二插卡的激光源自动切断。

8.根据权利要求6或7所述的组件，其特征在于：所述第二插卡(16)适于检测是否通过其卡槽的第j触点存在至所述第一插卡(17)的信号连接，并且忽略在第i触点(6i)处出现的控制信号，其中i＞j。

9.根据权利要求6或7所述的组件，其特征在于：卡槽的第i触点(6i)与在所述确定序列中的后继卡槽的第(i+2)触点(6i+2)之间的信号连接能够通过在位于这两个卡槽之间的卡槽中安装插卡而中断。

10.根据权利要求6或9所述的组件，其特征在于：对于所有的i＝1，...，n，通过所述信号线(5)，所述第一插卡(17)连接到其自身卡槽(3)的第i后继卡槽的称为第i触点的一个触点(6i)，以及与其自身卡槽(3)的第i前体卡槽的称为第(-i)触点的触点(6-i)连接。

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