单板计算机中VPX,VME,cPCI,AdvanceMC,PMC
VPX-新一代總線標準
VPX(即VITA46):在VME系統的基礎上增加了交換互聯結構,是軍用加固系統的新一代總線產品。該標準保留了現有6U和3U規格,支持PMC和XMC子卡,并最大限度的保留了對VME系統的兼容性。GEFanuc把VPX標準帶入市場,能夠給用戶提供最廣泛的VPX產品選擇:包括Intel、PowerPC架構的處理器板、圖形卡、磁盤卡、交換板,甚至基于VPX總線的系統。
典型產品和應用:SBC340-用于Magic1VPX圖形系統的控制器。SBC340配置一個2.0GHzIntelCoreDuo處理器,最大支持4GBDDR2SDRAM,具有空冷和導冷版本。
VME總線—Versamodel Eurocard
VME總線,Versamodel Eurocard由Motorola公司1981年推出的第一代32位工業開放標準總線,其主要特點是VME總線的信號線模仿Motorola公司生產的68000系列單片機信號線,由于其應用的廣泛性被IEEE收為標準,即IEEE 1014-1987,其標準文件為VMEbus specification Rev C.1。VME總線的插板一般有兩種尺寸,一種是3U高度的帶一個總線接口J1,高長為100mm160mm,另一種是6U高度的帶2個總線接口J1、J2,高長為233mm160mm。一般每塊VME總線的插板上的接口J1、J2都有96針,每一個接口都是3排,按A、B、C排列,每排32針,J1一般用于直接與VME總線相連,J2的中間列用于擴展地址總線或數據總線,另外兩列可由用戶定義及I/O、磁盤驅動及其他外設等,(注意:我們應用的全固態電視發射機的I/O板和RC/RI板就擴展了J2口的針腳。)因此VME總線已對未來的應用擴展預留了信號針,這也是VME總線將來可以靈活升級的原因.
CPCI簡介
Compact PCI(Compact Peripheral Component Interconnect)簡稱CPCI,中文又稱緊湊型PCI,是國際工業計算機制造者聯合會(PCI Industrial Computer Manufacturer’s Group,簡稱PICMG)于1994提出來的一種總線接口標準。是以PCI電氣規范為標準的高性能工業用總線。CPCI的CPU及外設同標準PCI是相同的,并且CPCI系統使用與傳統PCI系統相同的芯片、防火墻和相關軟件。從根本上說,它們是一致的,因此操作系統、驅動和應用程序都感覺不到兩者的區別,將一個標準PCI插卡轉化成CPCI插卡幾乎不需重新設計,只要物理上重新分配一下即可。為了將PCI SIG的PCI總線規范用在工業控制計算機系統,1995年11月PCI工業計算機制造者聯合會(PICMIG)頒布了CPCI規范1.0版,以后相繼推出了PCI-PCI Bridge規范、Computer Telephony TDM規范和User-defined I/O pin assignment規范。簡言之CPCI總線 = PCI總線的電氣規范 + 標準針孔連接器(IEC-1076-4-101) + 歐洲卡規范(IEC297/IEEE 1011.1)。
CPCI的出現不僅讓諸如CPU、硬盤等許多原先基于PC的技術和成熟產品能夠延續應用,也由于在接口等地方做了重大改進,使得采用CPCI技術的服務器、工控電腦等擁有了高可靠性、高密度的優點。CPCI是基于PCI電氣規范開發的高性能工業總線,適用于3U和6U高度的電路插板設計。CPCI電路插板從前方插入機柜,I/O數據的出口可以是前面板上的接口或者機柜的背板。它的出現解決了多年來電信系統工程師與設備制造商面臨的棘手問題,比如傳統電信設備總線VME(Versa Module Euro card)與工業標準PCI(Peripheral Component Interconnect)總線不兼容問題。
CPCI的特點
CPCI技術是在PCI技術基礎之上經過改造而成,具體有三個方面:
一是繼續采用PCI局部總線技術;
二是拋棄IPC傳統機械結構,改用經過20年實踐檢驗了的高可靠歐洲卡結構,改善了散熱條件、提高了抗振動沖擊能力、符合電磁兼容性要求;
三是拋棄IPC的金手指式互連方式,改用2mm密度的針孔連接器,具有氣密性、防腐性,進一步提高了可靠性,并增加了負載能力。
CPCI所具有可熱插拔(Hot Swap)、高開放性、高可靠性、。CPCI技術中最突出、最具吸引力的特點是熱插拔(Hot Swap)。簡言之,就是在運行系統沒有斷電的條件下,拔出或插入功能模板,而不破壞系統的正常工作的一種技術。熱插拔一直是電信應用的要求,也為每一個工業自動化系統所渴求。它的實現是:在結構上采用三種不同長度的引腳插針,使得模板插入或拔出時,電源和接地、PCI總線信號、熱插拔啟動信號按序進行;采用總線隔離裝置和電源的軟啟動;在軟件上,操作系統要具有即插即用功能。目前CPCI總線熱插拔技術正在從基本熱切換技術向高可用性方向發展。
CPCI標準具有種種優點。它與傳統的桌面PCI系統完全兼容,在64位/66M總線接口下能提供每秒高達512MB的帶寬。它支持用在桌面PC和工作站上的完全一樣的接口芯片。使用CPCI能利用在桌面工作站上開發的整個應用,無需任何改變就能將其移到目標環境,極大地提高了產品推向市場的時間。利用CPCI技術使得電信設備OEM能利用與桌面應用系統同樣的先進技術,同時還具有針對桌面系統設計的大量PCI芯片所帶來的規模經濟和低成本特性。其產品成本上往往低于同等功能的VME產品,僅略高于通常的工控機IPC(IPC,Industrial Personal Computer)產品。
CPCI規范自制定以來,已歷經多個版本。最新的PICMG 3.0所規范的CPCI技術架構在一個更加開放、標準的平臺上,有利于各類系統集成商、設備供應商提供更加便捷快速的增值服務,為用戶提供更高性價比的產品和解決方案。PICMG 3.0標準是一個全新的技術,與PICMG 2.x完全不同,特別在速度上與PICMG 2.x相比,PICMG 3.0速度每秒可達2Tb。PICMG 3.0主要將應用在高帶寬電信傳輸上,以適應未來電信的發展,PICMG 2.x則仍是目前CPCI的主流,并將在很長時間內主宰CPCI的應用。
CPCI的應用
CPCI所具有高開放性、高可靠性、可熱插拔(Hot Swap),使該技術除了可以廣泛應用在通訊、網絡、計算機電話整和(Computer Telephony),也適合實時系統控制(Real Time Machine Control)、產業自動化、實時數據采集(Real-Time Data Acquisition)、軍事系統等需要高速運算、智能交通、航空航天、醫療器械、水利等模塊化及高可靠度、可長期使用的應用領域。由于CPCI擁有較高的帶寬,它也適用于一些高速數據通信的應用,包括服務器、路由器、交換機等。
AdvancedMCTM 規格為下一代通信設備夾層卡電源管理子系統提供了基于標準的結構。子系統問題, 如熱插拔和在單個尺寸受限的系統環境中提供多點負載電壓等,使夾層卡系統設計人員面對獨特的電源管理挑戰。
安森美半導體模擬計算產品總監施寶(Mike Stapleton)說:“特定夾層卡的電源管理需求各不相同,以至于業內對點負載有多樣性的要求。憑借我們種類多樣、特性豐富的產品系列,安森美半導體開發了符合AdvanceMC?的解決方案系列實例,提供所需的功率性能和設計靈活性,以滿足客戶特定的點負載參數。”
解決方案系列
熱插拔保護:安森美半導體AdvancedMC?解決方案系列包含新推出的NIS5102 SMART HotPlugTM 高端熱插拔保護集成電路,帶內置電荷泵和精確的溫度檢測電路。該器件為計算和電信應用而設計,結合了功率MOSFET和控制電路及熱保護。這種集成方法簡化了常用+12V系統中基本熱插拔保護的設計,是分布式電源系統、服務器、磁盤陣列和配電板插件應用的理想選擇。
直流-直流控制器:客戶在選擇處理器、DSP、存儲器、ASIC、FPGA和其他元件時,有各種點負載的要求。安森美半導體的直流-直流控制器為設計人員提供各種元件特性,以滿足不同分布式電源結構的設計要求。
這周全AdvancedMC? 解決方案中的模擬器件包括:
- NCP5425 雙同步降壓控制器包含內部門極驅動器,可提供兩個獨立的輸出或一個高電流輸出。該控制器特性豐富,可提供高達750千赫茲(kHz)的可調開關頻率和+1 % 0.8 V參考。
- NCP1580 低壓同步降壓控制器提供1.5安培(A)浮動門極驅動器設計,以便采用同步配置驅動N溝道MOSFET。此控制器具有固定的350 kHz振蕩器和軟啟動功能,而且可產生低至0.8 V的輸出電壓。
- NCP5210 PWM雙降壓和線性 DDR2 功率控制器,含有兩個同步脈沖寬度調制(PWM) 降壓控制器,用于驅動四個N溝道MOSFET,以形成DDR存儲器供電電壓(VDDQ)和存儲器控制插孔(MCH)穩壓器。
分立元件
每種夾層卡電源管理子系統需要不同的MOSFET、二極管、整流器和晶體管,以完成控制電路的設計并實現特定的負載點電壓。安森美半導體具有廣泛和知名的分立元件產品系列,能滿足這種需要。客戶只需與安森美半導體一家供應商合作就能解決上述問題,大大提高了采購和供應的便利性。
AdvancedMC? 卡的+12 V 電源管理解決方案系列,增補了安森美半導體為整個AdvancedTCA? 基礎結構提供的-48 V 電源管理解決方案,包括標準卡、載體卡和夾層卡。
PMC是英文“Portable Media Center ”的縮寫,即 “便攜式媒體中心”。微軟公司統一規定了PMC的硬件規格,CPU采用了英特爾公司提供的XScale,而整體的軟件框架則是微軟的“Windows Portable Media Center ”操作系統,看來這次WIN-TEL陣營又將進軍便攜媒體市場,創立了便攜媒體播放器的標準。PMC整體架構為開放式,可以在操作系統的基礎上自行擴展應用軟件。
PMC的概念
由微軟領導開發的PMC與之前的STB(Set Top Boxes,電視頂置盒)、Table PC一樣,都是屬于數碼化的手提電子裝置,主要是對應多媒體應用,允許用戶通過基于Windows XP的PC獲取所有的數字娛樂內容(電影、數錄的電視節目、音樂和圖片),然后攜帶它們以便隨時隨地進行欣賞。微軟很早就意識到用戶對數碼娛樂的訴求,消費電子產品將會是21世紀前10年最大的市場之一,為了不錯失良機,每次都領先制訂標準,所以在PMC中我們會看到很多熟悉的影子。微軟標準的Windows PMC都具備大尺寸的液晶顯示面板,可以播放的媒體種類包括JPEG、TIFF等靜止畫面,MP3、WMA兩種音頻格式和WMV動畫格式,索尼、東芝、夏普、富士通、NEC等廠商的PMC則稍有不同(也稱為PMP),功能或增或減,但總體而言都擁有“隨身看”的能力。
組成部分
操作系統
PMC平臺是根據Microsoft Windows CE與Intel便攜式多媒體播放器硬件而設計的,它的增長潛力很大程度上取決于攜帶是否輕便,以及價錢的高低、儲存的可靠性和尺寸大小。當然,某些廠商也可能不按照微軟的規則來辦事,如放棄Windows,采用Linux操作系統Lindows,既擴大了產品的支持平臺,又不必多掏一大筆授權費。在價格非常敏感的今天,為新設備掏授權費用自然是商業大忌。
軟件特點
PMC建立在Windows CE .NET基礎上,使用了為便攜式媒體中心特別提供的Windows Mobile軟件,從而可在移動設備上實現用戶所熟悉的、強大的、高質量的多媒體能力。主要功能和特性有:
- Windows Media 9 技術:最近推出專門優化的多媒體編碼解碼器Windows Media Audio 9、Windows Media Video 9 和 MP3 Windows DRM(Digital rights management,數字版權管理);
- Microsoft DirectX 8 技術,包括Direct3D、DirectDraw、DirectSound和DirectShow;
- 豐富的內置驅動程序支持,USB 2.0 ;
- 瞬時啟動和高級電源管理功能 ;
- 實時、搶占式的多任務內核架構 ;
- 豐富的圖形和用戶界面子系統 。
存儲
PMC讓用戶輕易、快捷地從個人計算機中存取多媒體,沒有大容量存儲器不可能做到。強調便攜性的PMC,對存儲介質當然有特殊要求,需要具備細小腳位、高容量、高整合性、可靠性及卓越性能。現在PMC可能采用的存儲媒體介質有兩種,一是傳統的閃存,但閃存成本太高,極限容量約在512MB - 1GB之間,再增加容量的話,會讓消費者承受過多負擔;二是采用小型硬盤,如:日立的1.8英寸Travelstar C4K40,40GB的容量,可瀏覽長達175小時的影片,例如電視節目錄播;或儲存10萬張相片;或讓用戶能長時間拍攝;或聽1萬首歌。別以為這些硬盤體積小速度就慢,4200轉/分和7.1ms延遲時間的性能可是達到筆記本電腦要求呢,還兼容ATA-5規格(ATA 100),數據傳輸速度高達29.9 MB/秒,趕得上低端臺式機了。
媒體計算
也許你會擔心PMC的計算能力,在PDA與手機方面的實踐證明,高性能與低耗電量的Intel XScale處理器,完全能應付這些媒體運算,為終端用戶帶來高速的信息處理和豐富的視聽體驗。畢竟這只是媒體中心,而不是3D游戲中心,無須考慮要求更高一級的三維處理,對CPU的壓力會減少許多。
PMC主要功能
它基本上等于Table PC和PDA的媒體簡化版,也算是一臺小型電腦了,因此,使用智能化同步技術,任何版本的WinXP娛樂內容都能輕松和自動地傳輸到PMC上。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的单板计算机中VPX,VME,cPCI,AdvanceMC,PMC的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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