時間:2009-11-03 14:35:05來æºï¼šronggang
摘 è¦ï¼šæœ¬æ–‡ä¸»è¦è¨Žè«–了在工æ¥(yè)計(jì)算機(jÄ«)é ˜(lÇng)域,EVOC-EPI總線相比較于原有PICMG1.0總線è¦(guÄ«)范的優(yÅu)å‹¢ã€‚ä¸»è¦æ˜¯å¾žç¸½ç·šæ“´(kuò)展性,çµ(jié)æ§‹(gòu)ç©©(wÄ›n)定性,系統(tÇ’ng)å¯é 性ç‰ä¸‰å€‹æ–¹é¢å±•開分æžã€‚
é—œ(guÄn)éµè©žï¼šEVOC-EPI總線 工控機(jÄ«) å¯é 性
1. 引言
å·¥æ¥(yè)控制計(jì)算機(jÄ«)是工æ¥(yè)自動化è¨(shè)備和信æ¯ç”¢(chÇŽn)æ¥(yè)基礎(chÇ”)è¨(shè)å‚™çš„æ ¸å¿ƒã€‚å‚³çµ±(tÇ’ng)æ„義上,將用于工æ¥(yè)生產(chÇŽn)éŽç¨‹çš„æ¸¬é‡ã€æŽ§åˆ¶å’Œç®¡ç†çš„計(jì)算機(jÄ«)çµ±(tÇ’ng)稱為工æ¥(yè)控制計(jì)算機(jÄ«),包括計(jì)算機(jÄ«)å’ŒéŽç¨‹è¼¸å…¥ã€è¼¸å‡ºé€šé“兩部分。但今天的工æ¥(yè)控制計(jì)算機(jÄ«)的內(nèi)涵已經(jÄ«ng)é (yuÇŽn)䏿¢é€™äº›ï¼Œå…¶æ‡‰(yÄ«ng)用范åœä¹Ÿå·²ç¶“(jÄ«ng)é (yuÇŽn)é (yuÇŽn)超出工æ¥(yè)éŽç¨‹æŽ§åˆ¶ã€‚å› æ¤ï¼Œå·¥æ¥(yè)控制計(jì)算機(jÄ«)是“應(yÄ«ng)用在國民經(jÄ«ng)濟(jì)發(fÄ)展和國防建è¨(shè)çš„å„å€‹é ˜(lÇng)域ã€å…·æœ‰æƒ¡åŠ£ç’°(huán)å¢ƒé©æ‡‰(yÄ«ng)能力ã€èƒ½é•·æœŸç©©(wÄ›n)å®šå·¥ä½œçš„åŠ å›ºè¨ˆ(jì)算機(jÄ«)”,簡稱“工控機(jÄ«)”。
2.PICMG PIC/ISA總線IPC工控機(jī)的由來
ä¸åœ‹å·¥æŽ§æ©Ÿ(jÄ«)技術(shù)的發(fÄ)展經(jÄ«ng)æ·äº†ä¸Šä¸–ç´€(jì)80年代的第一代STD總線工控機(jÄ«),90年代的第二代IPC工控機(jÄ«),IPC工控機(jÄ«)是基于無æºåº•æ¿çš„系統(tÇ’ng)的發(fÄ)展一直å—到改善平å‡ä¿®å¾©(fù)時間和æä¾›ç³»çµ±(tÇ’ng)å‡ç´šçš„便利途徑的愿望驅(qÅ«)動下產(chÇŽn)ç”Ÿï¼Œå› é€™ç¨®çµ(jié)æ§‹(gòu)使得系統(tÇ’ng)更新和修復(fù)ç°¡å–®è€Œåœæ©Ÿ(jÄ«)æ™‚é–“æœ€å°‘ã€‚é‚„æœ‰ä¸€åŽŸå› æ˜¯ä¼´éš¨è‘—PC產(chÇŽn)æ¥(yè)的發(fÄ)展而得到了長足的發(fÄ)展,IPC工控機(jÄ«)è§£æ±ºäº†ä½Žæˆæœ¬ä»¥åŠå’ŒPC軟硬件兼容性å•題;實(shÃ)è¸è‰æ˜Žï¼šå¯é 而廉價的工控機(jÄ«)é©åˆä¸åœ‹åœ‹æƒ…。
早在1994年,PICMGçµ„ç¹”åŠæ™‚在無æºåº•æ¿çµ(jié)æ§‹(gòu)ä¸å°Ž(dÇŽo)入了PCI技術(shù),制定了基于ISA/PCI技術(shù)çš„PICMG1.0標(biÄo)準(zhÇ”n)。PICMG1.0標(biÄo)準(zhÇ”n)æž¶æ§‹(gòu)下的系統(tÇ’ng)ä¸»è¦æœ‰å¦‚下的優(yÅu)點(diÇŽn):
1.系統(tÇ’ng)更新和修復(fù)時間çŸ;
2.具有極佳的擴(kuò)展性;
3.有助于整體系統(tǒng)的散熱特性;
但經(jÄ«ng)éŽé•·æ™‚間的應(yÄ«ng)用åŽç™¼(fÄ)ç¾(xià n)底æ¿åŠ æ’å¡çš„ç‰©ç†æž¶æ§‹(gòu)å˜åœ¨ä¸€äº›ç¼ºé™·ï¼Œä¾‹å¦‚,金手指處容易氧化,槽部ä½å®¹æ˜“在振動的情æ³ä¸‹æ¾å‹•ï¼Œå› æ¤ä¸å¤ªé©æ‡‰(yÄ«ng)那些具有è…è•æ€§å’ŒæŒ¯å‹•性的環(huán)å¢ƒä¸‹ã€‚åŒæ™‚由于計(jì)算機(jÄ«)硬件平臺技術(shù)的發(fÄ)展,需è¦å°åŽŸæœ‰ç¸½ç·šçš„åŠŸèƒ½é€²(jìn)行è±å¯Œã€‚å°äºŽé€™äº›æƒ…æ³ï¼Œæ¥(yè)界推出了基于PICMG2.0è¦(guÄ«)范的CompactPCI技術(shù)ï¼Œä½†ç”±äºŽåƒ¹æ ¼ã€é–‹ç™¼(fÄ)難度ç‰å› ç´ ï¼ŒCompactPCI在一段時期內(nèi)較難進(jìn)入主æµå¸‚å ´ã€‚å› æ¤ç ”祥é‡å°é€™ç¨®æƒ…æ³æŽ¨å‡ºEVOC-EPI 1.0總線,從而延續(xù)了IPC工控機(jÄ«)的生命力。
3. EVOC-EPI總線架構(gòu)工控機(jī)
3.1 EVOC-EPI總線特性:
EVOC-EPI 1.0總線在電氣信號特性上延續(xù)PICMG 1.0標(biÄo)準(zhÇ”n)總線技術(shù),在接æ’連接方å¼ä¸Šé‡‡ç”¨2å°120å’Œ90釿ˆ–å”çš„ææ´²å¡å¼æ©Ÿ(jÄ«)械çµ(jié)æ§‹(gòu)連接器,æ¯å°é€£æŽ¥å™¨éƒ½æ˜¯ç”±ä¸‰æŽ’釿ˆ–å”組æˆçš„,具有高氣密性ã€é˜²è…性,進(jìn)ä¸€æ¥æé«˜äº†å·¥æŽ§æ©Ÿ(jÄ«)å¯é 性,æå‡äº†ç³»çµ±(tÇ’ng)抗振動和沖擊能力,最大é™åº¦åœ°é¿å…了由于振動引起系統(tÇ’ng)故障。
在功能上,從實(shÃ)ç¾(xià n)整機(jÄ«)功能的系統(tÇ’ng)級出發(fÄ),å°åŽŸæœ‰ç¸½ç·šä¿¡è™Ÿé€²(jìn)行補(bÇ”)充,使之在系統(tÇ’ng)實(shÃ)ç¾(xià n)ä¸Šæ›´å…·éˆæ´»æ€§å’Œæ“´(kuò)展性。
(圖 一)
3.2 傳統(tÇ’ng) PICMG PIC/ISA總線金手指連接方å¼å›ºæœ‰çš„缺陷:
1. 隨著硬件平臺性能的æå‡ï¼ŒåŠŸè€—ä¹Ÿéš¨ä¹‹ä¸æ–·å¢žå¤§ã€‚ 固定在CPUå¡ä¸Šæ•£ç†±ç³»çµ±(tÇ’ng)çš„é‡é‡ä¹Ÿä¸å¯é¿å…çš„åŠ å¤§ï¼Œé€ æˆCPUå¡é‡å¿ƒä¸ç©©(wÄ›n),易引起CPUå¡çš„å°åˆ¶æ¿è®Šå½¢ã€æ–·ç·šã€æŽ¥è§¸ä¸è‰¯ç‰å•é¡Œï¼Œé€ æˆå·¥ä½œä¸ç©©(wÄ›n)定ç‰;
2.傳統(tÇ’ng)çš„PICMG1.0è¦(guÄ«)范ä¸ï¼ŒCPUå¡å’Œåº•æ¿ä¹‹é–“的物ç†é€£æŽ¥æ˜¯é‡‡ç”¨é‡‘手指連接的方å¼ï¼Œé‡‘手指與無æºåº•æ¿æ’æ§½ä¹‹é–“çš„æŽ¥è§¸æ–¹å¼æ˜¯å…©å´(cè)å½ˆç‰‡çš„æ“ å£“ï¼Œåœ¨æŒ¯å‹•å’Œæ²–æ“ŠéŽç¨‹ä¸çž¬é–“接觸ä¸è‰¯ï¼Œå¼•起系統(tÇ’ng)æ»æ©Ÿ(jÄ«)。
3. CPUå¡èˆ‡åº•æ¿æ’槽連接åŽï¼Œé‡‘手指表é¢50%以上裸露于空氣ä¸ï¼Œåœ¨æ½®æ¿•或è…è•æ€§æ°£é«”ç’°(huán)境ä¸é•·æœŸä½¿ç”¨ï¼Œå®¹æ˜“氧化或è…è•ï¼Œé€ æˆç³»çµ±(tÇ’ng)接觸ä¸è‰¯ã€‚
4. PCIMG1.0è¦(guÄ«)范的é©ç”¨å°è±¡ç‚ºé‡‡ç”¨ATé›»æºçš„å¹³è‡ºï¼Œéš¨è‘—å¸‚å ´éœ€æ±‚çš„å¤šæ¨£åŒ–,è¶Šä¾†è¶Šå¤šçš„å» å•†è¦æ±‚總線擴(kuò)展支æŒAT/ATXçš„é›™é›»æºæ¨¡å¼ã€‚
5.PICMG1.0 è¦(guÄ«)范所支æŒçš„PCIè¦(guÄ«)范為2.0版,無法滿足帶喚醒功能的PCIæ“´(kuò)展å¡å°ç³»çµ±(tÇ’ng)平臺的電æºç®¡ç†ã€‚å¦å¤–,PICMG1.0䏿”¯æŒSMBUS總線,使總線在主æ¿å°å„æ“´(kuò)展åå¡é€²(jìn)行管ç†çš„通信方å¼ä¸Šéˆæ´»æ€§ä¸è¶³ã€‚
6. åšç‚ºä¸€å€‹æ•´æ©Ÿ(jÄ«)系統(tÇ’ng)ï¼Œä¸»æ¿æœ‰å¤šå€‹ç›£(jiÄn)控信號需è¦èˆ‡å®‰è£åœ¨æ©Ÿ(jÄ«)ç®±å‰é¢æ¿æˆ–者åŽé¢æ¿çš„æ¿å¡ç›¸é€£ã€‚符åˆå‚³çµ±(tÇ’ng)PICMG1.0è¦(guÄ«)范的整機(jÄ«)系統(tÇ’ng),所采用線連的方å¼ã€‚ ã€€ã€€é€ æˆæ©Ÿ(jÄ«)箱內(nèi)走線錯綜復(fù)雜,é™ä½Žäº†æ•´æ©Ÿ(jÄ«)的散熱性能和è£é…æ€§ï¼Œå¾žè€Œå°æ•´æ©Ÿ(jÄ«)系統(tÇ’ng)ç©©(wÄ›n)å®šæ€§é€ æˆè¼ƒå¤§çš„影響。
(圖 二)
3.3 EVOC-EPI總線的優(yÅu)å‹¢
1. EVOC-EPI總線在çµ(jié)æ§‹(gòu)上是CPUæ¿å’Œåº•æ¿é‡‡ç”¨æå¼é€£æŽ¥å™¨ï¼Œæ¯å°é€£æŽ¥å™¨éƒ½æ˜¯é€šéŽé«˜å¯†åº¦å’Œæ°£å¯†æ€§é‡å”連接器互連,信號引腳æˆ360°æŽ¥è§¸ï¼Œå¾žè€Œæå‡äº†ç³»çµ±(tÇ’ng)抗振動和沖擊能力,最大é™åº¦åœ°é¿å…了由于振動引起系統(tÇ’ng)æ•…éšœ;信號引腳接觸為密閉性連接,有效地防æ¢äº†ç²‰å¡µã€è…è•æ€§æ°£é«”和潮濕空氣的侵è•,從而æå‡äº†ç³»çµ±(tÇ’ng)長時間é‹(yùn)行的å¯é 性。
(圖 三)
2. EVOC-EPIç¸½ç·šï¼Œå¯æ”¯æŒ?jÇn)U展åå¡PME#é›»æºç®¡ç†åŠŸèƒ½ã€å¢žåŠ SMBus總線,使整機(jÄ«)系統(tÇ’ng)儿¿å¡é–“的通信管ç†åŠŸèƒ½æ›´åŠ éˆæ´»ä¾¿æ·ã€‚
3.EVOC-EPI總線通éŽä¿®æ”¹é›»æºPIN腳的定義,支æŒç¸½ç·šæŽ¥å£ç›´æŽ¥å°CPUå¡é€²(jìn)è¡Œä¾›é›»ã€‚åŒæ™‚å¢žåŠ ATX的電æºçš„PS_ONç‰æŽ§åˆ¶ä¿¡è™Ÿã€‚ä½¿ç¸½ç·šèƒ½å¤ æ”¯æŒAT/ATXé›»æºæ¨¡å¼ã€‚
4.EVOC-EPIç¸½ç·šå¢žåŠ äº†æ©Ÿ(jÄ«)ç®±é¢æ¿æŒ‰éˆ•ï¼ŒæŒ‡ç¤ºç‡ˆï¼Œå ±(bà o)è¦ç‰ç³»çµ±(tÇ’ng)監(jiÄn)控信號,通éŽç¸½ç·šå°‡é€™äº›ä¿¡è™Ÿåœ¨åº•æ¿ä¸Šé€²(jìn)è¡Œéˆæ´»çš„æ“´(kuò)å±•ã€‚æ ¹æ“š(jù)ä¸åŒæ•´æ©Ÿ(jÄ«)的內(nèi)部çµ(jié)æ§‹(gòu),修改底æ¿ç›£(jiÄn)控信號接å£çš„布局,ä¿è‰æ©Ÿ(jÄ«)箱內(nèi)部的低密度走線,優(yÅu)化了系統(tÇ’ng)的散熱性能。
5.EVOC-EPI總線在信號分布上優(yÅu)先考慮高速信號的走線。縮çŸäº†åº•æ¿ä¸ŠPCI信號從總線擴(kuò)展槽到åå¡çš„走線長度,減少了傳輸線上分布電容å°ä¿¡è™Ÿå®Œæ•´æ€§å¸¶ä¾†çš„影響,PCI信號質(zhì)é‡å¾—到較大的改善,æé«˜äº†ç³»çµ±(tÇ’ng)çš„å¯é 性。(底æ¿åœ– 四)
ï¼ˆåº•æ¿ åœ– 四)
4.EVOC-EPI總線架構(gòu)工控機(jÄ«)æ•´é«”å¯é 性
EVOC-EPI總線架構(gòu)工控機(jÄ«)在繼承了PICMG1.0標(biÄo)準(zhÇ”n)æž¶æ§‹(gòu)易ç¶è·(hù)æ€§ã€æ˜“æ“´(kuò)展性的基礎(chÇ”)上,特別注é‡å°æ•´æ©Ÿ(jÄ«)系統(tÇ’ng)å¯é æ€§ã€æ˜“ç¶è·(hù)性,總線擴(kuò)展性的æå‡ã€‚從下圖( åœ–äº”ï¼‰çš„ç ”ç¥¥4U IPC工控機(jÄ«)å¯ä»¥çœ‹å‡ºã€‚在抗震方é¢ï¼Œ CPUæ¿èˆ‡åº•æ¿é‡‡ç”¨æå¼é€£æŽ¥å™¨é€²(jìn)行連接,CPUæ¿ä¸Šé‚„æœ‰å…©æ ¹é˜²éœ‡å£“æ¢ï¼Œå¾žè€Œé¿å…äº†å› æŒ¯å‹•æ™‚CPUæ¿èˆ‡åº•æ¿æŽ¥è§¸ä¸è‰¯é€ æˆç³»çµ±(tÇ’ng)工作ä¸ç©©(wÄ›n)å®šã€‚åŒæ™‚整機(jÄ«)å‰é¢æ¿ä½ç½®å®‰è£å…©å€‹é¢¨(fÄ“ng)扇,分別放置在主æ¿å‰ç«¯å’Œç¡¬ç›¤é©…(qÅ«)æž¶å‰ç«¯ã€‚在å‰é¢æ¿ä¸Šå®‰è£æº«æŽ§æ¨¡å¡Šï¼Œå¯¦(shÃ)時顯示CPU和系統(tÇ’ng)溫度,還能è¨(shè)ç½®æº«åº¦è¶…å ±(bà o)è¦åŠŸèƒ½ã€‚åŒæ™‚由于機(jÄ«)箱內(nèi)的低密度走線,ä¿è‰äº†æ•£ç†±é¢¨(fÄ“ng)é“çš„é †æš¢ï¼Œå¾žè€Œä¿è‰ç³»çµ±(tÇ’ng)優(yÅu)異的散熱性和穩(wÄ›n)定性。在易ç¶è·(hù)性方é¢ï¼Œç”±äºŽCPUå¡çš„監(jiÄn)æŽ§ä¿¡è™Ÿé€šéŽæ“´(kuò)展總線與底æ¿ä¸Šçš„æŽ¥å£æŽ’é‡é€£æŽ¥ï¼Œæ¿ä¸Šä¸éœ€è¦é (yù)留與監(jiÄn)控æ¿é€£ç·šçš„æŽ’é‡, 在更æ›CPU塿™‚æ›´åŠ ä¾¿æ·,節(jié)約了系統(tÇ’ng)çš„ç¶è·(hù)時間。在總線功能性擴(kuò)展方é¢ï¼ŒEVOC-EPI總線完全支æŒPME#é›»æºç®¡ç†ã€SMBus總線,方便系統(tÇ’ng)å°æ©Ÿ(jÄ«)箱內(nèi)çš„æ¿å¡é€šéŽè»Ÿä»¶é€²(jìn)行管ç†ã€‚EVOC-EPI總線從系統(tÇ’ng)ç´šå°ä»¥å¾€å‚³çµ±(tÇ’ng)è¦(guÄ«)范的工控機(jÄ«)進(jìn)行優(yÅu)化,使之在目å‰å·¥æŽ§æ©Ÿ(jÄ«)æ‰€è¦æ±‚的整體å¯é 性åŠåŠŸèƒ½å®Œæ•´æ€§çš„åŸºç¤Ž(chÇ”)ä¸Šï¼Œæ›´åŠ é©æ‡‰(yÄ«ng)䏿–·ç™¼(fÄ)展的計(jì)算機(jÄ«)硬件平臺技術(shù)的需è¦ã€‚
(整機(jī) 圖 五)
5.çµ(jié)æŸ
隨著計(jì)算機(jÄ«)技術(shù)çš„ä¸æ–·ç™¼(fÄ)展,人們å°è¨ˆ(jì)算機(jÄ«)技術(shù)在工æ¥(yè)化生產(chÇŽn)éŽç¨‹ä¸çš„æ‡‰(yÄ«ng)ç”¨æ—¢è¦æ±‚性能åŠç©©(wÄ›n)定性越來越高,當(dÄng)å‰åŸºäºŽPICMG1.0標(biÄo)準(zhÇ”n)æž¶æ§‹(gòu)下的IPC工控機(jÄ«),隨著計(jì)算機(jÄ«)æ€§èƒ½ä¸æ–·æé«˜ä»¥åŠåœ¨ç‰¹æ®Šç’°(huán)境下的應(yÄ«ng)用已經(jÄ«ng)是ä¸å ªé‡è² (fù)äº†ã€‚ç ”ç¥¥å…¬å¸é‡å°æ¤é¡žå•é¡Œï¼Œä¸æ–·çš„在自身的產(chÇŽn)å“上åšå‡ºå‰µ(chuà ng)新地改進(jìn),在基于PICMG1.0標(biÄo)準(zhÇ”n)æž¶æ§‹(gòu)上創(chuà ng)é€ æ€§çš„ä½œå‡ºäº†EVOC-EPI 1.0總線標(biÄo)準(zhÇ”n)。使之IPC工控機(jÄ«)的生命力得以延續(xù),讓穩(wÄ›n)定å¯é IPC工控機(jÄ«)廣泛應(yÄ«ng)用于ç¾(xià n)代工æ¥(yè)è‡ªå‹•åŒ–é ˜(lÇng)域,為實(shÃ)ç¾(xià n)國家"ä¿¡æ¯åŒ–帶動自動化"的目標(biÄo),作出應(yÄ«ng)有貢ç»(xià n)。
åƒè€ƒæ–‡ç»(xià n):
[1] PICMG1.0 Release Note Revision 2.0 ,October 10,1994
[2] CompactPCI Release Note for PICMG 2.0 Revision 2.1, September2,1997
[3] 劉鑫, 新一代工æ¥(yè)控制計(jì)算機(jÄ«)的產(chÇŽn)æ¥(yè)åŒ–åŠæ‡‰(yÄ«ng)ç”¨å‰æ™¯ ä¸åœ‹è¨ˆ(jì)算機(jÄ«)行æ¥(yè)å”(xié)會 PICMG/PRC 2004.10.21
標(biÄo)簽:
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