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CPCI
鎖定
- 中文名
- 緊湊型外設部件互連標準
- 外文名
- CPCI
- 全 稱
- Compact Peripheral Component Interconnect
- 定 位
- 總線接口標準
- 始發時間
- 1994
CPCI主流供應商
- | 單位名稱 | 主營業務 |
1 | 基於CPCI技術的板級、系統級產品的研發與銷售 | |
2 | 凌華科技集團 | 工業計算機、數據採集卡、測量/控制設備、網絡產品 |
3 | 研華興業電子科技有限公司 | 工業計算機、自動化系列產品 |
4 | 北京林克海德科技有限責任公司 | 電話語音、傳真、數據等多媒體業務開發平台的提供商 |
5 | 北京凌天科技有限公司 | 嵌入式計算、DSP 應用系統、高速採集,實時顯控和數字信號處理板極產品 |
6 | 上海鼎鈦克電子有限公司 | 專業提供CPCI/PXI系統的設計、製造和應用服務 |
7 | 深圳華北工控股份有限公司 | 工業計算機、自動化系列產品 |
8 | 威圖電子機械技術(上海)有限公司 | 世界領先的控制箱、高級箱體系統制造商、供應商 |
9 | 控創(北京)有限公司 | 計算機通信和數據傳輸設備,工業控制系統 |
10 | 中國船舶重工集團第七0九研究所 | 計算機、圖形圖像、網絡及信號處理等產品 |
CPCI產品簡介
CPCI總線,是(PCIIndustrial Computer Manufacturer's Group,國際工業計算機製造者聯合會)組織於1994年提出的高性能工業計算機總線標準。Compact PCI是標準PCI總線的工業版本,採用了抗震的Eurocard封裝。插孔連接器被設計成從正面裝進機架安裝系統。由PICMG指導的計算機電話行業已經將CompactPCI系統體系結構擴展到支持模擬和數字電話連接器。
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在電氣特性上,CPCI總線以PCI電氣規範為基礎,解決了VME等總線技術與PCI總線不兼容的問題,使得基於PC的x86架構、硬盤存儲等技術能在工業領域使用。同時由於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三大技術特點
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、繼續採用PCI局部總線技術;
二、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、提高了抗振動衝擊能力、符合電磁兼容性要求;
三、拋棄PCI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,並增加了負載能力。
CPCI詳細説明
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:在結構上採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、熱插拔啓動信號按序進行;採用總線隔離裝置和電源的軟啓動;在軟件上,操作系統要具有即插即用功能。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,極大地縮短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於同等功能的VME產品,僅略高於通常的工控機IPC(IPC,Industrial Personal Computer)產品。
CPCI規範自制定以來,已歷經多個版本。最新的PICMG 3.0所規範的CPCI技術架構在一個更加開放、標準的平台上,有利於各類系統集成商、設備供應商提供更加便捷快速的增值服務,為用户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CPCI的主流,並將在很長時間內主宰CPCI的應用。
CPCI性能介紹
CPCI耐用性
從傳統工業PC系統上更換一塊板卡常常是相當耗時的;用户需鬆開並移去機箱蓋。由於板卡與外圍設備之間可能會有一些內部連接電纜。而換卡時必須將這些連線斷開,因此這一過程是很容易出錯的。所以在耐用方面,傳統工業PC系統無法做到象Compact PCI系統這樣簡潔而高效。
另一方面,Compact
[1]
PCI設計可以從前面板拔插板卡。更換Compact PCI板卡非常簡單,無需拆下機箱蓋。此外,由於I/O接線都是通過後面板,前面的Compact PCI板卡上沒有任何連線,因此更換板卡非常快捷簡便。維修時間將會從小時級(傳統工業PC)縮減為分鐘級,從而縮短了MTTR(平均維修時間)。
CPCI抗震性
傳統工業PC不能對系統中的外圍設備板卡提供可靠而安全的支持,插與其中的板卡只能固定於一點。卡的頂端和底部也沒有導軌支持,因此卡與槽的連接處也容易在震動中接觸不良。Compact PCI卡牢牢地固定在機箱上,頂端和底部均有導軌支持。前面板緊固裝置將前面板與周圍的機架安全地固定在一起。卡與槽的連接部分通過針孔連接器緊密地連接。由於卡的四面均將其牢牢地固定在其位置上,因此即使在劇烈的衝擊和震動場合,也能保證持久連接而不會接觸不良。
CPCI通風性
傳統的工業PC機箱內空氣流動不暢,不能有效散熱。空氣流動因為無源底版、板卡支架和磁盤驅動器所阻塞。冷空氣不能在所有板卡間循環流動,熱空氣也不能立即排出機箱外。電子設備和電路板會因這些冷卻問題而損壞,使之變形,斷線以及壽命短等。Compact PCI系統為系統中所有發熱板卡提供了順暢的散熱路徑。冷空氣可以隨意在板卡間流動,並將熱量帶走。集成在板卡底部的風扇系統也加速了散熱進程。由於良好的機械設計帶來通暢的散熱途徑,Compact PCI系統極少出現散熱方面的問題。
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CPCI應用領域
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、實時數據採集(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。由於CPCI擁有較高的帶寬,它也適用於一些高速數據通信的應用,包括服務器、路由器、交換機等。
CPCI在雷達領域中的應用:
無源雷達探測的穩定性易受到輻射源信號強弱、天氣、區域電磁環境和目標所在位置等因素的影響,為了提高目標的定位精度,達到穩定跟蹤,需要大量的信息數據,為了滿足大量的信息數據處理和高速傳輸的要求,從軟/硬實現方面綜合考慮,選用CPCI總線技術及相關產品作為系統開發平台,設計出了一種集成度高、體積小、多功能的基於CPCI總線的終端系統。
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- 參考資料
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- 1. 什麼是CPCI
- 2. 基於CPCI總線的雷達終端系統實現 .21ic嵌入式學習網[引用日期2019-06-24]