工控機Compact PCI總線

　　Compact PCI總線

　　Compact PCI總線簡稱CPCI，中文又稱緊湊型PCI，是國際PICMG協(xié)會于1994年提出來的一種總線接口標準。它的出現(xiàn)解決了多年來電信系統(tǒng)工程師與設(shè)各制造商面臨的棘手問題，將VME密集堅固的封裝和大型設(shè)備的極佳冷卻效果以及PC廉價、易采用最新處理能力的芯片結(jié)合在一起，保證了99.999％的高可靠度，極大降低了硬件和軟件開發(fā)成本。目前PCI總線已成為了事實上計算機的標準總線。

　　早在1995年，香港塞德公司將具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗等優(yōu)勢的最新總線類產(chǎn)品Compact PCI推向中國市場，同時也把美國PICMG協(xié)會的發(fā)展情況介紹到中國。我國工控界權(quán)威人士即達成共識：要跟蹤高科技，保持與世界工控產(chǎn)品的同步運作，必須攜手聯(lián)合，優(yōu)勢疊加，共同研發(fā)，才能促進Compact PCI在我國的發(fā)展，使Compact PCI成為我國工控界的共用資源。

　　Compact PCI技術(shù)是在PCI技術(shù)基礎(chǔ)之上經(jīng)過改造而成的，經(jīng)過改造的Compact PCI工控機適合工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。由于具有熱插拔和冗余設(shè)計能力，可以構(gòu)建高可用性系統(tǒng)，滿足電信、數(shù)字通信、軍事裝備以及其他高可靠領(lǐng)域的要求。目前Compact PCI技術(shù)是國際最先進的工業(yè)計算機技術(shù)。

　　Compact PCI所具有的開放性、高可靠性、可熱插拔特性，使該技術(shù)除了可以廣泛應(yīng)用在通信、網(wǎng)絡(luò)、計算機電話整合外，同時，也適用于實時系統(tǒng)控制、產(chǎn)業(yè)自動化、實時數(shù)據(jù)采集、軍事系統(tǒng)等需要高速運算的領(lǐng)域，以及智能交通、航空航天、醫(yī)療器械、水利等模塊化的極高可靠度、可長期使用的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　Compact PCI基于PICMG 2.0規(guī)范。其電氣特性與PCI總線相同，因此用戶的軟件和普通PC兼容，現(xiàn)有的PCI外圍卡也可以很容易移植到Compact PCI平臺。Compact PCI使用2mm高密度針孔總線連接器，和使用金手指連接器的PCI卡相比，具有連接可靠、完全氣密的特點，卡片的抗震性和抗腐蝕性高。此外，Compact PCI卡片采用經(jīng)過⒛余年現(xiàn)場使用考驗的歐規(guī)卡（EuroCard）結(jié)構(gòu)。歐規(guī)卡采用垂直安裝、前抽取結(jié)構(gòu)，提高了卡片的散熱性、抗震性和易維護性。具體有如下優(yōu)點：

　　（1）系統(tǒng)抗振性強。Compact PCI卡片上下有導(dǎo)軌固定，卡片的前端通過氣密性的針孔連接器和背板相連，每個接頭具有10kg的結(jié)合力?？ㄆ梢酝ㄟ^面板螺絲固定在機箱上。Compact PCI卡片的前后上下都被固定，因此系統(tǒng)抗震性很高。

　?。?）支持卡片帶電拔插。Compact PCI的背板使用長中短插針結(jié)構(gòu)，其中Power和Ground針腳最長，可以保證卡片安全地帶電插入和拔出。此外，板選信號IDSEL，BD SEL針腳最短，系統(tǒng)借此信號可以得知卡片是在插入過程還是拔出過程。另外，Compact PCI制定了熱插拔的硬件過程和軟件管理接口，保證了卡片熱插拔過程的有效性。

　?。?）支持后走線，便于方便配線。Compact PCI的卡片信號線不用從卡片前面板引出，可以通過背板將信號線用轉(zhuǎn)接板從后端引出。當更換卡片時，不需要更換信號線，這樣減少了更換卡片的工作量，并減少因更換信號線而引起的出錯概率。此外，信號線從后端引出，設(shè)備前端也會比較美觀。

　?。?）卡片垂直安裝，有利于散熱。Compact PCI卡片采用歐規(guī)卡結(jié)構(gòu)，卡片垂直安裝，系統(tǒng)的散熱氣流從下向上吹，符合空氣對流原理，散熱效果好。

　?。?）Compact PCI卡片具有更好的電氣特性。Compact PCI背板插針和接頭全部鍍金，并嚴格定義了信號線的最長長度、PCB板的阻抗、去偶電容、PCI上拉電阻阻值。因此，Compact PCI的電氣特性要優(yōu)于普通PCI工控機。單個Compact PCI總線段最多可以支持7個PCI設(shè)備，而普通工控機只能支持4個PCI設(shè)備。

　　（6）防腐和電磁屏蔽性好。 Compact PCI使用2mm氣密性針孔總線連接器，鹽霧、酸霧和帶電粉塵不能腐蝕總線。此外，Compact PCI的全鋁合金機箱外殼和卡片的U型彈簧片能給系統(tǒng)提供良好的電磁屏蔽保護。

　?。?）抗靜電好。Compact PCI卡片下端具有靜電導(dǎo)出條，靜電可以導(dǎo)出到地面。另外，Compact PCI規(guī)定系統(tǒng)的邏輯地和機箱地隔離，保持系統(tǒng)不受外界干擾。而基于PICMG1.0的工控機則無法做到機箱地和邏輯地的隔離。