Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
Слухи о кончине шины ISA оказались преувеличенными. Во всяком случае, это верно относительно встраиваемых и промышленных компьютеров. По-прежнему существует множество задач, где не требуется высокой пропускной способности шины, а низкая стоимость аппаратуры является определяющим фактором.
В. Беломытцев, ведущий специалист фирмы ПРОСОФТ
Tак что можно уверенно говорить о том, что заслуженная ISA и ее ╚родственники╩ ≈ PC/104 и AT96 ≈ еще потрудятся. Вместе с тем очевидно, что существуют объективные причины, заставляющие разработчиков телекоммуникационных систем и систем управления технологическими процессами искать замену ISA. Один из вариантов такой замены ≈ шина CompactPCI.
ПрародительницаCompactPCI ≈шина PCI ≈ была предложена в 1991 г. фирмой Intel в качестве средства обмена данными между микропроцессорами и высокопроизводительными микроэлектронными компонентами ≈микросхемами графических акселераторов, сетевыми контроллерами и т.═д. Прошло совсем немного времени, и PCI не только оправдала возлагавшиеся на нее надежды, но и заняла господствующее положение среди шин расширения для персональных компьютеров.
Через три года, когда стало очевидно, что новинка ╚прижилась╩, была создана организация PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturers group)═≈ консорциум фирм, заинтересованных во внедрении PCI в область промышленной автоматики и телекоммуникаций. Заинтересованность вполне понятная ≈ к тому времени уже было развернуто крупносерийное производство дешевых электронных компонентов PCI для офисных компьютеров, был наработан задел в области системного программного обеспечения. Оставалось только с учетом потребностей нового рынка модифицировать стандарт PCI, сохранив, по возможности, его главные достоинства ≈ высокую пропускную способность шины, независимость от типа центрального процессора, возможность автоконфигурирования системы (Plug-and-Play).
Расширению сферы применения компьютеров с шиной PCI препятствовала главным образом их ╚офисная╩ конструкция. Для промышленности ремонтопригодность и виброударопрочность системы на основе материнской платы было явно недостаточно. Преодолеть недостатки удалось благодаря использованию конструктива ╚Евромеханика╩ (МЭК-297) в сочетании с телекоммуникационными соединителями HM (МЭК-1076-4-101), разработанными фирмой Siemens.
Результатом работы экспертов консорциума PICMG стал стандарт CompactPCI (далее CPCI), появившийся в ноябре 1995 г. В соответствии с этим стандартом компьютеры должны содержать пассивную объединительную плату с соединителями (слотами), к которым могут подключаться модули расширения. Объединительная плата может содержать до 8 слотов, расположенных с шагом 30,32 мм (0,8▓▓). Один из них (обычно левый крайний) предназначен для процессорного модуля, обеспечивающего инициализацию и синхронизацию системы.
Модули расширения должны содержать лицевые панели и печатные платы. Платы могут иметь габариты 100х160═мм (формат 3U) или 233,35х160═мм (6U). К объединительной плате каждый модуль подключается при помощи соединителя HM, содержащего две 110-контактные секции. Первая секция (J1) содержит сигналы 32-разрядной версии CPCI, вторая (J2) ≈ 64-разрядной.
На модулях формата 6U могут устанавливаться еще три секции (J3, J4, J5), назначение которых стандартом не определено. Наличие у соединителя внешнего металлического экрана и большого числа ╚земляных╩ контактов обеспечивает надежную защиту от электромагнитных помех.
В соответствии со спецификацией PICMG 2.1 R1.0 Compact PCI Hot Swap Specification допускается замена модулей CPCI, находящихся ╚под питанием╩. Возможность замены элементов системы без прекращения ее функционирования делает шину CPCI особенно привлекательной для телекоммуникационных применений и построения отказоустойчивых систем управления. ╚Горячая замена╩ обеспечивается набором аппаратных средств, среди которых:
"═микропереключатели, срабатывающие при фиксации модулей в слотах;
"═соединители, в которых контакты питания имеют большую длину, чем сигнальные;
"═светодиоды на лицевых панелях модулей, индицирующие их состояние.
Стандартом также оговариваются алгоритмы функционирования CPCI-системы в различных режимах Hot Swap.
Необходимость реализации ╚горячей замены╩ и ряда других функций привела к появлению весьма интересных модификаций обычных ╚евромеханических╩ деталей-направляющих, по которым модуль ╚въезжает╩ в CPCI субблок, лицевых панелей и ручек для модулей. Разумеется, расширение функциональных возможностей не дается даром ≈ усложняется конструкция, повышаются требования к точности и качеству изготовления. В качестве примера можно рассмотреть узел крепления CPCI-модуля в субблоке.
Цифрами на чертеже обозначены:
1 ≈ Лицевая панель, выполненная по IEEE 1101.10. На торце панели имеется эластичный жгут с оболочкой из электропроводного материала. Назначение жгута ≈ уменьшение зазоров между соседними модулями с целью защиты от электромагнитных помех.
2 ≈ Микропереключатель Hot Swap, контакты которого замыкаются после фиксации модуля в слоте. Информация от переключателя используется для определения конфигурации системы.
3 ≈ Подвижная ручка с кнопкой. Кнопка обеспечивает фиксацию ручки в крайних положениях. Выступы ручки 4 выполняют роль рычага, облегчающего установку модуля в слот и его извлечение (большое количество контактов в соединителе приводит к необходимости прилагать при этом усилие до 500 N).
5 ≈ Ловитель. Кроме своего основного назначения, ясного из названия, ловитель обеспечивает отвод статического заряда с лицевой панели модуля в процессе его установки в субблок. Этой же цели служит ESD-контакт 7, вмонтированный в направляющую 6. Для того чтобы контакт выполнял свою функцию, по периметру печатной платы должна быть нанесена металлизированная полоска.
7 ≈ Направляющая с кодовым механизмом 8, препятствующим установке модуля на ╚чужое место╩.
Разумеется, далеко не все разработчики CPCI-систем самостоятельно занимаются изготовлением этих и множества других замысловатых деталей. Благодаря сложившейся системе ╚разделения труда╩, все необходимое можно заказать в специализированных фирмах, занимающихся поставкой комплектующих изделий. Одним из лидеров в этой области является фирма ПРОСОФТ.
Это адрес сайта ПРОСОФТ, где можно получить подробную информацию о поставляемой фирмой продукции. В частности, ПРОСОФТ представляет изделия в формате CPCI, изготавливаемые фирмами VMIC, Advantech и Schroff.
Немецкая фирма Schroff известна в Европе как крупнейший изготовитель шкафов и корпусов для электроники и электротехники. Немалую долю в ее продукции составляют изделия ╚Евромеханики╩, в том числе универсальные субблоки серии EuropacPro, на основе которых Schroff выпускает множество различных модификаций корпусов для CPCI-компьютеров. Например, полностью укомплектованные настольные и встраиваемые CPCI-системы, содержащие источники питания, средства термостатирования и т.═п.
Schroff также изготавливает множество полезных ╚мелочей╩, в том числе упомянутые выше лицевые панели, ручки, направляющие, крепежные изделия и многое другое, необходимое для сборки модулей и субблоков.
Фирмы VMIC и Advantech изготавливают модули, необходимые для комплектования CPCI промышленных или коммуникационных компьютеров. Прежде всего, это процессорные модули на базе Pentium Celeron/Pentium III. Как правило, это одноплатные компьютеры, содержащие интегрированные Flash-диски, последовательные и параллельные порты, контроллеры SVGA, дисков и клавиатуры.
Одной из существенных особенностей промышленного компьютера является наличие развитых средств ввода/вывода. Именно отсутствие таких средств на рынке довольно долго сдерживало экспансию CPCI
в области промышленной автоматики. В настоящее время такой проблемы нет.
В развитии средств ввода/вывода для CPCI√систем выделяются два основных направления:
"═внедрение мезонинных технологий;
"═создание полноформатных специализированных модулей ввода/вывода.
Мезонинные платы ≈ например, формата PMC (IEE1386)═≈ устанавливаются в слоты модуля-носителя параллельно его поверхности. В роли носителя может использоваться как специально разработанный для этого модуль, так и процессорный, оборудованный соответствующим разъемом.
Оба направления представлены в продукции VMIC и Advantech. Модули комплектуются терминальными платами, платами нормализации сигналов, а также драйверами для ОС UNIX, VxWorks, QNX, Linux, Windows NT и OPC-серверами.
Образцы упомянутых изделий можно увидеть в офисе фирмы ПРОСОФТ, а также на выставке НОРВЕКОМ, которая откроется 26 февраля в выставочном комплексе Ленэкспо в Гавани.
ПРОСОФТ
198099, С.-Петербург, ул. Калинина, д.22
Тел (812) 325-3790, факс 325-3791.
E-mail: http://www.prosoft.ru
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка
Главная страница
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл ╧ 77-4461 от 2 апреля 2021 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 118-6666, 118-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул. Коли Томчака, д. 9
e-mail:
Для пресс-релизов и новостей