單板機(jī)”或稱“單板電腦”(SBC, Single Board Computer),將計(jì)算機(jī)的各個部分都組裝在一塊印制電路板上,包括微處理器/存儲器/輸入輸出接口,還有簡單的七段發(fā)光二極管顯示器、小鍵盤、插座等其他外部設(shè)備。功能比單片機(jī)強(qiáng),適于進(jìn)行生產(chǎn)過程的控制??梢灾苯釉趯?shí)驗(yàn)板上操作,適用于教學(xué)。
早期的微型計(jì)算機(jī)的典型組成是6個(或更多)電路板--插入一個底板內(nèi)--執(zhí)行中央處理器單元(CPU)、內(nèi)存、磁盤控制器和串行/并行端口功能。這些基于底板的微型計(jì)算機(jī)被用來獲取數(shù)據(jù)、進(jìn)程控制和R&D計(jì)劃,但是通常體積太大以至于不能被用做設(shè)備內(nèi)的智能嵌入式。
VME總線是一項(xiàng)有著25年歷史的技術(shù),幾年前曾經(jīng)有人預(yù)言它的使用壽命已經(jīng)。但是在美國加州舉辦的2005年總線與板卡大會上,供應(yīng)商對此不以為然,因?yàn)樗麄兺瞥隽丝梢蕴嵘龓挼男录夹g(shù),旨在使這種總線技術(shù)的服役期限再延長十年。在此次大會上展出的新板卡、機(jī)架和交換機(jī)主要面向軍事、航天和工業(yè)應(yīng)用,這表明該技術(shù)的復(fù)興與其成為可商業(yè)化供應(yīng)的硬件有關(guān)。出席大會的數(shù)十家供應(yīng)商發(fā)布了構(gòu)建在“結(jié)構(gòu)互連”規(guī)范之上的產(chǎn)品,預(yù)示VME總線有可能準(zhǔn)備進(jìn)入新的應(yīng)用領(lǐng)域,如雷達(dá)、圖象處理和寬帶通信等,這些領(lǐng)域以前只采用與之競爭的數(shù)據(jù)總線。
“VME再次證明它是有彈性的技術(shù)之一,”Venture Development公司嵌入式硬件事業(yè)部總監(jiān)J. Eric Gulliksen說,“每當(dāng)你認(rèn)為它就要淘汰時,供應(yīng)商總會推出一些新東西?!钡拇_,VME供應(yīng)商目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了互連功能,使該技術(shù)在保持其基礎(chǔ)架構(gòu)的同時可以訪問交換串行結(jié)構(gòu)。在此次年會上,SBS技術(shù)公司展出了一種基于VMEbus交換串行標(biāo)準(zhǔn)(VXS)的單板計(jì)算機(jī),VXS為引用交換結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了條件。與SBS類似,VMetro公司宣布推出一種針對VXS的嵌入式處理卡;Mercury計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公司制定了VXS產(chǎn)品路線圖;Carlo Gavazzi Mupac公司推出了新的VXS背板;摩托羅拉的嵌入式通信計(jì)算選擇PCIExpress作為VXS的串行結(jié)構(gòu)。此外,Pentek公司、Bustronic公司和Curtiss-Wright控制公司也發(fā)布了未來的VME技術(shù)。
這些供應(yīng)商表示他們一直信守創(chuàng)建VME產(chǎn)品的承諾,因?yàn)槿绱酥嗟默F(xiàn)有VME系統(tǒng)工作在艦船、潛艇、飛機(jī)和防衛(wèi)設(shè)備中。通過維持與所謂“遺留”架構(gòu)的聯(lián)系,供應(yīng)商相信他們可以使更多客戶回歸這個市場?!败姽そ绮浑S潮流而走,”Venture公司的Gulliksen說,“它們需要成熟、經(jīng)過驗(yàn)證且可靠的技術(shù)?!?br />
事實(shí)上,就在不久前,即使VME總線熱心的支持者也開始懷疑他們是否要保持對VME的忠心,畢竟VME在帶寬方面的進(jìn)步太慢了,只是從40Mbps、80Mbps再發(fā)展到320Mbps而已。然而,借助VXS,業(yè)內(nèi)分析師和供應(yīng)商都相信該技術(shù)所提供的帶寬足以使它至少存活到2010年,甚至延長到另一個十年。VME國際行業(yè)組織在其發(fā)布的VITA 41標(biāo)準(zhǔn)中描述了VXS,它可將VME帶入Gbps范疇,很可能高達(dá)30Gbps。當(dāng)然,這與通信行業(yè)AdvancedTCA規(guī)范描述的Tbps級結(jié)構(gòu)互連相比還有很大的差距,但無論如何,它使VME的性能得到提升,以致于VME技術(shù)的許多現(xiàn)有用戶將它看成是一個不可錯過的提議。一些供應(yīng)商表示,關(guān)鍵是VXS采用了現(xiàn)有VME的并行總線架構(gòu),所以傳統(tǒng)的應(yīng)用可以維持其現(xiàn)有配置,同時能通過背板上的一個新“P0”連接器增加交換結(jié)構(gòu)。
VXS背板制造商Pentek公司副總裁Rodger Hosking說,“客戶仍可以保持原有的老設(shè)計(jì),同時一些全新的技術(shù)對他們而言也唾手可得?!碧拱椎卣f,業(yè)內(nèi)分析師并沒有把VME的新技術(shù)看作是打開財(cái)富之門的敲門磚。事實(shí)上,Venture公司預(yù)測,商用VME單板計(jì)算機(jī)和CPU刀片式服務(wù)器的發(fā)貨量占整個市場的比重將從2003年的33.1%下降到 2005年的27.9%。Venture公司的分析師強(qiáng)調(diào),這種衰退將主要集中在商業(yè)供貨的產(chǎn)品方面,而集成在設(shè)備中的VME板卡預(yù)期會在今后幾年內(nèi)保持穩(wěn)定增長。此外,供應(yīng)商指出,這種緩慢的衰退與五年前悲觀的死亡預(yù)測有很大不同?!拔覀兒孟褚恢痹诼犞鳹ME將永遠(yuǎn)消失的哀歌,”Bustronic公司行銷總監(jiān)Justin Moll評論道,“但VXS總能找到自己的位置,尤其是在軍事和航天領(lǐng)域?!盉ustronic公司在2005年大會上展示了VXS背板和機(jī)架。隨著VME陣營的壯大,這種復(fù)興還吸引了那些已經(jīng)投向PICMG陣營的供應(yīng)商。例如,Pigeon Point系統(tǒng)公司是一家AdvancedTCA產(chǎn)品管理子系統(tǒng)的供應(yīng)商,但它已經(jīng)和VITA組織談判,準(zhǔn)備把類似的管理解決方案映射到VME陣營的新系統(tǒng)上。
VME(VersaModule Eurocard)總線是一種通用的計(jì)算機(jī)總線,結(jié)合了Motorola公司Versa總線的電氣標(biāo)準(zhǔn)和在歐洲建立的Eurocard標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械形狀因子,是一種開放式架構(gòu)。它定義了一個在緊密耦合(closely coupled)硬件構(gòu)架中可進(jìn)行互連數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和連接外圍控制器件的系統(tǒng)。經(jīng)過多年的改造升級,VME系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展的非常完善,圍繞其開發(fā)的產(chǎn)品遍及了工業(yè)控制、系統(tǒng)、航空航天、交通運(yùn)輸和醫(yī)療等領(lǐng)域。
VME的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制是異步的,有多個總線周期,地址寬度是16、24、32、40或64位,數(shù)據(jù)線路的寬度是8、16、24、32、64位,系統(tǒng)可以動態(tài)的選擇它們。它的數(shù)據(jù)傳輸方式為異步方式,因此只受制于信號交換協(xié)議,而不依賴于系統(tǒng)時鐘;其數(shù)據(jù)傳輸速率為0~500Mb/s;此外,還有Unaligned Data傳輸能力,誤差糾正能力和自我診斷能力,用戶可以定義I/O端口;其配有21個插卡插槽和多個背板,在軍事應(yīng)用中可以使用傳導(dǎo)冷卻模塊。
所屬分類:工控機(jī)/單板計(jì)算機(jī)
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