摘要:計算機及其芯片技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用,推動PCI總線規(guī)范成為事實上的標準總線,也使CompactPCI總線成為未來工控機的主流總線。CompactPCI總線工控機和其它總線工控機將并存一定的時間占領(lǐng)各自的市場。
關(guān)鍵詞:PICMG PCI總線 CompactPCI總線 VME總線 PXI總線
2002 年3月13日,中國計算機行業(yè)學(xué)會PICMG/P.R.C.在信息產(chǎn)業(yè)部電子六所召開了2002年首次年會。從事CompactPCI(以下簡稱 CPCI)總線工控機研究與設(shè)計工作的24位專家、學(xué)者和委員參加了會議。會上,專家們對CPCI總線工控機的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景展開了熱烈的研討,一致認為 CPCI總線工控機技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展成熟,開始進入廣泛應(yīng)用階段。學(xué)會專家們還對國內(nèi)自主研制的國產(chǎn)化CPCI總線工控機取得的成熟給予了充分肯定,制定了“十五”期間國內(nèi)CPCI工控機的發(fā)展戰(zhàn)略,并協(xié)議了個各委員單位的工作,為CPCI總線工控機在2002年的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
CPCI 總線工控機之所以被業(yè)務(wù)所青睞,是因為其既具有PCI總線的高性能又具有歐洲卡結(jié)構(gòu)的高可靠性,是符合國際標準的真正工業(yè)型計算機,適合在可靠性要求較高的工業(yè)、和軍事設(shè)備上應(yīng)用。CPCI總線工控機定義了兩種板卡尺寸,3U(100mm×160mm)和6U(233mm×160mm),主要具有以下特點:
·標準歐洲卡尺寸,符合IEEE1101.1結(jié)構(gòu)標準;
·氣密性、高密度2mm針-孔連接器,符合IEC-1076國際標準;
·板卡垂直地面安裝,利于散熱降溫;
·板卡正向安裝,反向拔出,四面固定;
·良好的抗振動和沖擊特性;
·金屬前面板,便于安裝、固定和指示;
·現(xiàn)場I/O信號由板后通過針-孔連接器引出,彈性連接,抗腐蝕、抗振動性能好;
·標準金屬機箱(鋁),EMC、ESD性能好,抗干擾能力強;
·支持熱插拔和熱切換(HotSawp);
·多處理器和多操作系統(tǒng)支持;
·無源母板,標準插槽,可擴展性和伸縮性能好;
·支持混合總線系統(tǒng)。
CPCI總線是一個開放式、國際性技術(shù)標準,由PCI總線工業(yè)計算機制造商紡織PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturesr Group)負責制定和支持。PICMG現(xiàn)有成員企業(yè)650個,其中主要包括PICMG China、Lucent Technologies、Motorola Computer Group、National Instruments、PEP Modular Computers GmbH、Performance Technologies、Radisys Corpration、Siemens AG、Microsoft Corporation、Force Computers、DY4 Systems、Hewlett-pack-ard、IBM、International Test Technologies、SBS Embedded Computers、Ziatech、Compaq Computer Corporation等。國際上研制工控機及其相關(guān)設(shè)備的著名企業(yè)或公司幾乎都是PICMG的成員單位,具有廣泛的代表性。
1 CPCI總線工控機與VME總線工控機的共存
幾年前,業(yè)界普遍認為,隨著CPCI總線工控機技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,勢必影響或危及傳統(tǒng)VME總線工控機的生存。因此有人斷言,VME總線工控機即將消亡。經(jīng)過幾年的發(fā)展。VME總線工控機經(jīng)過不斷地改革,也在尋求發(fā)展,在一定時期內(nèi),CPCI總線工控機和VME總線工控機還要共存,共同發(fā)展。但是被業(yè)界廣泛接受的新技術(shù)終究要代替舊的傳統(tǒng)技術(shù),至于什么時候代替,只是個時間問題。現(xiàn)將CPCI總線與VME總線技術(shù)作個簡單的比較。
從時間上來看,VME總線工控機誕生于1981年。20年來,在高性能的實時應(yīng)用領(lǐng)域一直處于主導(dǎo)地位。然而,昔日先進的總線架構(gòu),今天已經(jīng)發(fā)展到盡頭,失去了發(fā)展的空間。為了生存,從VME32,改進到VME64、VME64x,直到VME320,但市場接受狀況并不理想。
對比之下,問世于1995年11月的CPCI總線工控機,源于現(xiàn)在和將來十幾年內(nèi)流行于桌面機的Wintel架構(gòu)和PCI總線標準,是未來工控機發(fā)展的主流總線,是現(xiàn)代先進技術(shù)的代表之一。
從CPU 核心技術(shù)來看,VME總線工控機基于的是68K系列處理器,從68000到發(fā)68060,68060已經(jīng)是68K發(fā)展的生命終點。Motorola從 68K轉(zhuǎn)向了PowerPC,但PowerPC難遂人愿。所以Motorola公司及時調(diào)整了技術(shù)路線,兼并了美國Pro-log公司,成立了 Motorola Computer Group,致力于高可用性(High Availability)CPCI總線工控機的研制。
從軟件來看,VME總線工控機因為沒有統(tǒng)一的軟件標準,所以其軟件研制環(huán)境是特定的,并依賴于硬件。軟





