基于EVOC-EPI总线的特性优势及在IPC工控机中的应用研究

cslehe

#111723#1. 弁言
产业把持盘算机是产业主动化装备和信息工业基本装备的中心。传统意思上，将用于产业出产进程的丈量、把持和治理的盘算机统称为产业把持盘算机，包含盘算机和进程输入、输出通道两部份。但明天的产业把持盘算机的外延曾经远不止这些，其利用范畴也曾经远远超越产业进程把持。因而，产业把持盘算机是“利用在公民经济开展和国防建立的各个范畴、存在卑劣情况顺应才能、能临时稳固任务的加固盘算机”，简称“工控机”。
2.PICMG PIC/ISA总线IPC工控机的由来
中国工控机技巧的开展阅历了上世纪80年月的第一代STD总线工控机，90年月的第二代IPC工控机，IPC工控机是基于无源底板的体系的开展始终遭到改良均匀修复时光和供给体系进级的方便道路的欲望驱动下发生，因这类构造使得体系更新和修复简略而停机时光起码。另有一缘由是随同着PC工业的开展而失掉了长足的开展，IPC工控机处理了低本钱以及和PC软硬件兼容性成绩;实际证实：牢靠而便宜的工控机合适中国国情。
早在1994年，PICMG构造实时在无源底板构造中导入了PCI技巧，制订了基于ISA/PCI技巧的PICMG1.0尺度。PICMG1.0尺度架构下的体系重要有以下的长处：
1.体系更新和修复时光短;
2.存在极佳的扩大性;
3.有助于团体体系的散热特征;
但经由长时光的利用后发明底板加插卡的物理架构存在一些缺点，比方，金手指处轻易氧化，槽部位轻易在振动的情形下松动，因而不太顺应那些存在腐化性和振动性的情况下。同时因为盘算机硬件平台技巧的开展，须要对原有总线的功效停止丰盛。对于这些情形，业界推出了基于PICMG2.0标准的 CompactPCI技巧，但因为价钱、开辟难度等要素，CompactPCI在一段时代内较难进入主流市场。因而研祥针对这类情形推出EVOC-EPI 1.0总线，从而连续了IPC工控机的性命力。
3. EVOC-EPI总线架构工控机
3.1 EVOC-EPI总线特征：
EVOC-EPI 1.0总线在电气信号特征上连续PICMG 1.0尺度总线技巧，在接插衔接方法上采取2对120和90针或孔的欧洲卡式机器构造衔接器，每对衔接器都是由三排针或孔构成的，存在高气密性、防腐性，进一步进步了工控机牢靠性，晋升了体系抗振动和打击才能，最大限制地防止了因为振动引发体系毛病。
在功效上，从实现整机功效的体系级动身，对原有总线信号停止弥补，使之在体系实现上更具机动性和扩大性。

（图 一）
3.2 传统 PICMG PIC/ISA总线金手指衔接方法固有的缺点：
1. 跟着硬件平台机能的晋升，功耗也随之一直增大。 牢固在CPU卡上散热体系的分量也弗成防止的加大，形成CPU卡重心不稳，易引发CPU卡的印制板变形、断线、打仗不良等成绩，形成任务不稳固等;
2.传统的PICMG1.0标准中，CPU卡和底板之间的物理衔接是采取金手指衔接的方法，金手指与无源底板插槽之间的打仗方法是两侧弹片的挤压，在振动和打击进程中霎时打仗不良，引发体系死机。
3. CPU卡与底板插槽衔接后，金手指名义50%以上袒露于氛围中，在湿润或腐化性气体情况中临时应用，轻易氧化或腐化，形成体系打仗不良。
4. PCIMG1.0标准的实用工具为采取AT电源的平台，跟着市场需要的多样化，越来越多的厂商请求总线扩大支撑AT/ATX的双电源形式。
5.PICMG1.0 标准所支撑的PCI标准为2.0版，没法满意带叫醒功效的PCI扩大卡对体系平台的电源治理。别的，PICMG1.0不支撑SMBUS总线，使总线在主板对各扩大子卡停止治理的通讯方法上机动性缺乏。
6. 做为一个整机体系，主板有多个监控信号须要与装置在机箱后面板或许前面板的板卡相连。合乎传统PICMG1.0标准的整机体系，所采取线连的方法。
形成机箱内走线错综庞杂，下降了整机的散热机能和拆卸性，从而对整机体系稳固性形成较大的影响。

（图 二）
3.3 EVOC-EPI总线的上风
1. EVOC-EPI总线在构造上是CPU板和底板采取欧式衔接器，每对衔接器都是通太高密度和蔼密性针孔衔接器互连，信号引脚成360°打仗，从而晋升了体系抗振动和打击才能，最大限制地防止了因为振动引发体系毛病;信号引脚打仗为密闭性衔接，无效地避免了粉尘、腐化性气体和湿润氛围的腐蚀，从而晋升了体系长时光运转的牢靠性。

（图 三）
2. EVOC-EPI总线，可支撑扩大子卡PME#电源治理功效、增添SMBus总线，使整机体系各板卡间的通讯治理功效愈加机动便捷。
3.EVOC-EPI总线通过修正电源PIN脚的界说，支撑总线接口直接对CPU卡停止供电。同时增添ATX的电源的PS_ON等把持信号。使总线可能支撑AT/ATX电源形式。
4.EVOC-EPI总线增添了机箱面板按钮，唆使灯，报警等体系监控信号，通过总线将这些信号在底板长进行机动的扩大。依据差别整机的外部构造，修正底板监控信号接口的规划，保障机箱外部的低密度走线，优化了体系的散热机能。
5.EVOC-EPI总线在信号散布上优先斟酌高速信号的走线。收缩了底板上PCI信号从总线扩大槽到子卡的走线长度，增加了传输线上散布电容对信号完全性带来的影响，PCI信号品质失掉较大的改良，进步了体系的牢靠性。（底板图 四）

（底板 图 四）
4.EVOC-EPI总线架构工控机团体牢靠性
EVOC-EPI总线架构工控机在继续了PICMG1.0尺度架构易保护性、易扩大性的基本上，特殊重视对整机体系牢靠性、易保护性，总线扩大性的晋升。从下图（ 图五）的研祥4U IPC工控机能够看出。在抗震方面， CPU板与底板采取欧式衔接器停止衔接，CPU板上另有两根防震压条，从而防止了因振动时CPU板与底板打仗不良形成体系任务不稳固。同时整机后面板地位装置两个电扇，分辨放置在主板前端和硬盘驱架前端。在后面板上装置温控模块，及时表现CPU和体系温度，还能设置温度超报警功效。同时因为机箱内的低密度走线，保障了散热风道的顺畅，从而保障体系优良的散热性和稳固性。在易保护性方面，因为CPU卡的监控信号通过扩大总线与底板上的接口排针衔接，板上不须要预留与监控板连线的排针， 在调换CPU卡时愈加便捷，节俭了体系的保护时光。在总线功效性扩大方面，EVOC-EPI总线完整支撑PME#电源治理、SMBus总线，便利体系对机箱内的板卡通过软件停止治理。EVOC-EPI总线从体系级对以往传统标准的工控机停止优化，使之在现在工控机所请求的团体牢靠性及功效完全性的基本上，愈加顺应一直开展的盘算机硬件平台技巧的须要。

（整机 图 五）
5.停止
跟着盘算机技巧的一直开展，人们对盘算机技巧在产业化出产进程中的利用既请求机能及稳固性越来越高，以后基于PICMG1.0尺度架构下的IPC工控机，跟着盘算机机能一直进步以及在特别情况下的利用曾经是不胜重负了。研祥公司针对此类成绩，一直的在本身的产物上做出翻新地改良，在基于PICMG1.0尺度架构上发明性的作出了EVOC-EPI 1.0总线尺度。使之IPC工控机的性命力得以连续，让稳固牢靠IPC工控机普遍利用于古代产业主动化范畴，为实现国度信息化动员主动化的目的，作出应有奉献。
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