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CompactPCI 與 PICMG2.X技術(shù)開(kāi)發(fā)架構之探討

凌華科技通訊暨計算機產(chǎn)品事業(yè)部 蔡耀騰 2004/07/30

• PICMG 2.0 Base Specification


• PICMG 2.1 Hot Swap


• PICMG 2.5 Computer Telephony (H.110)


• PICMG 2.6 Bridging Beyond Eight Slots


• PICMG 2.7 6U Dual System Slot


• PICMG 2.8 Instrumentation Subcommittee Pin Registration for PXI


• PICMG 2.9 System Management Bus


• PICMG 2.10 Keying of Compact PCI Boards and Backplanes


• PICMG 2.11 Power Interface


• PICMG 2.13 Redundant System Slot


• PICMG 2.14 Multi-computing


• PICMG 2.15 PTMC (PCI Telecom Mezzanine Carrier/Card)


• PICMG 2.16 Packet Switching Backplane

PICMG 2.0 提供基本的規范，定義產(chǎn)品的基本電器特性，機械方面的外觀(guān)大小， backplane 背板的設計，HotSwap 的基本規范，J1 32 Bit 與 J2 64 Bit 的電氣要求與 Pin Assignment， Keying， 時(shí)脈分布與接地需求等等。開(kāi)發(fā)者必需遵循這些基本規范來(lái)設計產(chǎn)品。PICMG 2.1 特別針對 Hotswap 熱插拔的功能做詳細的定義， 如 Physical Connection Process， Hardware Connection Process， 與 Software Connection Process， Enumeration， PCI Reset Signals 等做說(shuō)明。 PIC 2.1 對 Basic Hotswap， Full Hotswap 及 High Availability 等做充分的說(shuō)明。
　　PICMG 2.9 為 System Management Bus 規范定義系統管理總線(xiàn)架構在 CompactPCI 總線(xiàn)中所需注意的事項。總線(xiàn)中使用 Philips 公司的 I2C (I Square C) 硬件層，并且建構在 IPMI 和 IPMB 規范上。何謂 IMPI? System Management Bus 又有何優(yōu)點(diǎn)呢?
　　
　　IPMI 是 Intelligence Platform Management Interface智能平臺管理接口。 IPMI 是中心終端通過(guò)LAN監視遠程服務(wù)器的接口。透過(guò)IPMI可以提供系統健康狀態(tài)監視 (溫度、電壓和風(fēng)扇狀態(tài)等)，系統事件日志，并對嚴重事件自動(dòng)產(chǎn)生警告，還可以自動(dòng)控制系統斷電，重新開(kāi)機等功能。IPMI的核心結構是 BMC (Base Management Controller) 基板管理控制器。 BMC內建獨立的 Watchdog Timer，可用來(lái)檢測BIOS、OS、AP 或因軟件引起的系統故障。當 Watchdog Timer 發(fā)生超時(shí)，BMC可以自動(dòng)重啟系統，執行供電或將發(fā)生的情況透過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳達給遠程。
　　
　　PICMG 2.16 為 Packet Switching Backplane。 PICMG 2.16 重新定義 CompactPCI架構的interconnect方式，從一點(diǎn)對多點(diǎn)的并行總線(xiàn)方式，到點(diǎn)對點(diǎn)的串行總線(xiàn)互聯(lián)。規范也說(shuō)明如 Switching Fabric 的交換機制技術(shù)。 PICMG 2.16使用 Dual Redundant 的星型網(wǎng)絡(luò )結構，透過(guò) Ethernet 實(shí)現了節點(diǎn)(Node) 間的點(diǎn)到點(diǎn)互聯(lián)，解決因單點(diǎn)故障所產(chǎn)生的問(wèn)題，所以可以提供更快速的傳輸性能及高度的可靠性。交換機制的架構更適合設計高可用性系統，所以 PICMG 2.16的設計主要是應用于電信整合或下一代網(wǎng)絡(luò )系統產(chǎn)品。
　　
　　3U 的 CompactPCI最廣泛的應用在智能交通系統方面。系統集成商(System Integrator) 可插入所需的系統卡以滿(mǎn)足運算所需的效能，可加入外圍卡如 RS-232， RS-485， Digital I/O 卡或影像采集卡來(lái)做控制，車(chē)牌識別等應用， 更可透過(guò)網(wǎng)絡(luò )的連結成為交通控制系統的中樞。 6U 的 CompactPCI 更廣泛應用在計算機電話(huà)整合服務(wù)(CTI)應用的硬件平臺，Media gateway，或是Location Based Service，Ring Back Tone等網(wǎng)絡(luò )電信的應用。
　　
　　結語(yǔ)
　　
　　CompactPCI 定義了使用在工業(yè)與嵌入式計算機應用的 PCI 強化版本。無(wú)論在電氣特性與軟件方面都與 PCI 的標準完全相同。機構方面遵循 IEEE 1101.1 標準， 符合Eurocard 尺寸規范，不同的是， CompactPCI 有高密度 (2mm pitch) 的接頭利于板卡的穩定性，以及快速抽取式的把手便于更換維修。CompactPCI 開(kāi)發(fā)者必須遵循 PICMG 規范來(lái)設計。例如，在機構方面要注意接頭的屏蔽， 否則會(huì )影響 EMI，兼容性記號 (Compatibility Glyph) 及防反插裝置 (Keying) 是否考慮進(jìn)去，PMC 卡的高度是否高過(guò) 10 mm等等。在電氣特性方面也需要特別注意是否考慮到 M66EN 在 33MHz 和 66MHz 系統里意義是不同的， 64 位的 PCI 引腳是否配置到 J2/P2， 系統卡的 GNT# output 是否在驅動(dòng)器上串聯(lián)上終端電阻，在設計 PICMG 2.1 Hotswap 的ENUM# 訊號時(shí)， 開(kāi)發(fā)者必須熟讀 PICMG 規范，遵循相關(guān)規定才能設計出優(yōu)秀的產(chǎn)品。

凌華科技供稿 CTI論壇編輯