CPCI
词条创建时间:2023-04-19浏览次数:714
CPCI的全称为Compact PCI(Compact Peripheral Component Interconnect),中文又称紧凑型PCI,是国际工业计算机制造者联合会(PCI Industrial Computer ManufeCMrers Group,简称PICMG)于1994提出来的一种总线接口标准。是以PCI电气规范为标准的高性能工业用总线。CPCI的CPU及外设同标准PCI是相同的,并且CPCI系统使用与传统PCI系统相同的芯片、防火墙和相关软件。从根本上说,它们是一致的,因此操作系统、驱动和应用程序都感觉不到两者的区别,将一个标准PCI插卡转化成CPCI插卡几乎不需重新设计,只要物理上重新分配一下即可。
CPCI介绍
CPCI总线,是(PCIIndustrial Computer Manufacturer's Group,国际工业计算机制造者联合会)组织于1994年提出的高性能工业计算机总线标准。Compact PCI是标准PCI总线的工业版本,采用了抗震的Eurocard封装。插孔连接器被设计成从正面装进机架安装系统。由PICMG指导的计算机电话行业已经将CompactPCI系统体系结构扩展到支持模拟和数字电话连接器。
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在电气特性上,CPCI总线以PCI电气规范为基础,解决了VME等总线技术与PCI总线不兼容的问题,使得基于PC的x86架构、硬盘存储等技术能在工业领域使用。同时由于在接口等地方做了重大改进,使得采用CPCI技术的服务器、工控电脑等拥有了高可靠性、高密度的优点。
在机械结构上,CPCI总线结构使用了欧卡连接器和标准3U、6U板卡尺寸。此外,CPCI总线具有很好的抗震性和通风性,而且还可以从前面板拔插板卡,使更换和维修板卡极为方便。
CPCI特点
1.开放的总线技术
CPCI技术架构在一个更加开放、标准的平台上,有利于各类系统集成商、设备供应商提供更加便捷快速的增值服务,为用户提供更高性价比的产品和解决方案。
2.可靠的欧洲卡结构
CPCI抛弃PCI的传统机械结构,改用经过20年实践检验了的高可靠欧洲卡结构,改善了散热条件,提高了抗振动冲击能力,符合电磁兼容性要求。
3.灵活的连接方式
CPCI抛弃了IPC的金手指式互连方式,改用欧式连接器(即2 mm密度的针孔连接器),具有气密性、防腐性、可靠性、高负载能力,为现代系列设计提供了无可比拟的性能和灵活性。
4.高效的热插拔技术
CPCI技术中最突出、最具吸引力的特点是热插拔(Hot Swap)。简言之,就是在运行系统没有断电的条件下,拔出或插入功能模板,而不破坏系统的正常工作的一种技术。它的实现是:在结构上采用三种不同长度的引脚插针,使得模板插入或拔出时,电源和接地、PCI总线信号、热插拔启动信号按序进行。
CPCI性能
CPCI耐用性
从传统工业PC系统上更换一块板卡常常是相当耗时的;用户需松开并移去机箱盖。由于板卡与外围设备之间可能会有一些内部连接电缆。而换卡时必须将这些连线断开,因此这一过程是很容易出错的。所以在耐用方面,传统工业PC系统无法做到象Compact PCI系统这样简洁而高效。
另一方面,Compact PCI设计可以从前面板拔插板卡。更换Compact PCI板卡非常简单,无需拆下机箱盖。此外,由于I/O接线都是通过后面板,前面的Compact PCI板卡上没有任何连线,因此更换板卡非常快捷简便。维修时间将会从小时级(传统工业PC)缩减为分钟级,从而缩短了MTTR(平均维修时间)。
CPCI抗震性
传统工业PC不能对系统中的外围设备板卡提供可靠而安全的支持,插与其中的板卡只能固定于一点。卡的顶端和底部也没有导轨支持,因此卡与槽的连接处也容易在震动中接触不良。Compact PCI卡牢牢地固定在机箱上,顶端和底部均有导轨支持。前面板紧固装置将前面板与周围的机架安全地固定在一起。卡与槽的连接部分通过针孔连接器紧密地连接。由于卡的四面均将其牢牢地固定在其位置上,因此即使在剧烈的冲击和震动场合,也能保证持久连接而不会接触不良。
CPCI通风性
传统的工业PC机箱内空气流动不畅,不能有效散热。空气流动因为无源底版、板卡支架和磁盘驱动器所阻塞。冷空气不能在所有板卡间循环流动,热空气也不能立即排出机箱外。电子设备和电路板会因这些冷却问题而损坏,使之变形,断线以及寿命短等。Compact PCI系统为系统中所有发热板卡提供了顺畅的散热路径。冷空气可以随意在板卡间流动,并将热量带走。集成在板卡底部的风扇系统也加速了散热进程。由于良好的机械设计带来通畅的散热途径,Compact PCI系统极少出现散热方面的问题。
CPCI用途
CPCI的出现不仅让诸如CPU、硬盘等许多原先基于PC的技术和成熟产品能够延续应用,也由于在接口等地方做了重大改进,使得采用CPCI技术的服务器、工控电脑等拥有了高可靠性、高密度的优点。CPCI是基于PCI电气规范开发的高性能工业总线,适用于3U和6U高度的电路插板设计。CPCI电路插板从前方插入机柜,I/O数据的出口可以是前面板上的接口或者机柜的背板。它的出现解决了多年来电信系统工程师与设备制造商面临的棘手问题,比如传统电信设备总线VME(Versa Module Euro card)与工业标准PCI(Peripheral Component Interconnect)总线不兼容问题。
CPCI应用领域
CPCI所具有高开放性、高可靠性、可热插拔(Hot Swap),使该技术除了可以广泛应用在通讯、网络、计算机电话整和(Computer Telephony),也适合实时系统控制(Real Time Machine Control)、产业自动化、实时数据采集(Real-Time Data Acquisition)、军事系统等需要高速运算、智能交通、航空航天、医疗器械、水利等模块化及高可靠度、可长期使用的应用领域。由于CPCI拥有较高的带宽,它也适用于一些高速数据通信的应用,包括服务器、路由器、交换机等。
CPCI在雷达领域中的应用:
无源雷达探测的稳定性易受到辐射源信号强弱、天气、区域电磁环境和目标所在位置等因素的影响,为了提高目标的定位精度,达到稳定跟踪,需要大量的信息数据,为了满足大量的信息数据处理和高速传输的要求,从软/硬实现方面综合考虑,选用CPCI总线技术及相关产品作为系统开发平台,设计出了一种集成度高、体积小、多功能的基于CPCI总线的终端系统。