從硬軟件方面分析CPCI工控機
出處:wuyuehui 發(fā)布于:2011-08-24 16:02:21
1 硬件方面
由 CompactPCI 標準延伸的各種模塊化組件體積小巧,如PMC子卡能夠在不增加卡厚度的情況下實現(xiàn)彈性擴充。再搭配1U、2U、4U、8U、9U、12U等多種規(guī)格機箱選擇,系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種不同應(yīng)用安置在同一標準機架中,這樣,方便進行管理。除此之外,每一個機箱多可以配置多達21組I/O,多組冗余供電系統(tǒng)。服務(wù)器系統(tǒng)采用的“抽屜式”熱插拔設(shè)計由前端進行系統(tǒng)安裝,為維修提供很大方便。高可靠度的無風(fēng)扇式CPU、化MTTR(Mean Time To Repair)等設(shè)計,均為實現(xiàn)電信等級的高可靠性提供了保證。
CompactPCI基于PICMG2.0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CompactPCI平臺。CompactPCI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,CompactPCI卡片采用經(jīng)過20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。具體地講有如下優(yōu)點:
系統(tǒng)抗振性強
CompactPCI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。CompactPCI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
CompactPCI的背板使用長中短插針結(jié)構(gòu),其中Power和Ground針腳長,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針腳短,系統(tǒng)借此信號可以得知卡片是在插入過程或是拔出過程。另外,CompactPCI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
CompactPCI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(dāng)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
CompactPCI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。
CompactPCI卡片具有更好的電氣特性
CompactPCI背板插針和接頭全部鍍金,并嚴格定義了信號線的長長度、PCB板的阻抗、去偶電容、PCI上拉電阻阻值。因此,CompactPCI的電氣特性要優(yōu)于普通PCI工控機。單個CompactPCI總線段多可以支持7個PCI設(shè)備,而普通工控機只能支持4個PCI設(shè)備。
防腐和電磁屏蔽性好
CompactPCI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,CompactPCI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??轨o電好 CompactPCI卡片下端具有靜電導(dǎo)出條,靜電可以導(dǎo)出到地面。另外,CompactPCI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。
2 軟件方面
除了兼容微軟Windows操作系統(tǒng),由于CompactPCI 采用開放式操作系統(tǒng),具備豐富的驅(qū)動程序和開發(fā)工具,不僅可以應(yīng)用于各種實時交換應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā),對于原來必須架構(gòu)在大型商用服務(wù)器(如IBM、HP、SUN等等)的各種RTOS (Real-Time OS,如Solaris、Linux、VxWorks等)上開發(fā)的舊有電信應(yīng)用系統(tǒng),也能夠輕易移植到CompactPCI平臺上,如計費系統(tǒng)(Billing System)、統(tǒng)一消息(Unified Messaging)、Streaming Server等。
3 系統(tǒng)升級
由于電負載的原因,每個 CompactPCI 總線局限于八個插槽。但是利用許多制造商的 PCI - PCI橋接芯片,能夠很容易增加插槽數(shù)量。這種橋接芯片作為一種“超級緩沖”芯片工作。中斷、即插即用信息和數(shù)據(jù)一般能夠容易地通過此橋接器自動傳輸。 Compact PCI的CPU及外設(shè)同標準PCI是相同的,因此操作系統(tǒng)、驅(qū)動和應(yīng)用程序都感覺不到兩者的區(qū)別,將一個標準PCI插卡轉(zhuǎn)化成Compact PCI 插卡幾乎不需重新設(shè)計,只要物理上重新分配一下就行了。
而且,CPU進步的速度往往比I/O子系統(tǒng)進步的速度快很多, CompactPCI的架構(gòu)允許客戶僅升級CPU主板的部份,而不去動其它的I/O 組件, 而且 因為CompactPCI是一個受到工業(yè)界支持的開放性系統(tǒng), 所以有充份的升級支持及周邊組件的支持。
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