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CompactPCI 與 PICMG2.X技術(shù)開發(fā)架構(gòu)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(guī)范，定義產(chǎn)品的基本電器特性，機械方面的外觀大小， backplane 背板的設(shè)計，HotSwap 的基本規(guī)范，J1 32 Bit 與 J2 64 Bit 的電氣要求與 Pin Assignment， Keying， 時脈分布與接地需求等等。開發(fā)者必需遵循這些基本規(guī)范來設(shè)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 等做說明。 PIC 2.1 對 Basic Hotswap， Full Hotswap 及 High Availability 等做充分的說明。
　　PICMG 2.9 為 System Management Bus 規(guī)范定義系統(tǒng)管理總線架構(gòu)在 CompactPCI 總線中所需注意的事項�？偩�中使用 Philips 公司的 I2C (I Square C) 硬件層，并且建構(gòu)在 IPMI 和 IPMB 規(guī)范上。何謂 IMPI? System Management Bus 又有何優(yōu)點呢?
　　
　　IPMI 是 Intelligence Platform Management Interface智能平臺管理接口。 IPMI 是中心終端通過LAN監(jiān)視遠程服務(wù)器的接口。透過IPMI可以提供系統(tǒng)健康狀態(tài)監(jiān)視 (溫度、電壓和風(fēng)扇狀態(tài)等)，系統(tǒng)事件日志，并對嚴(yán)重事件自動產(chǎn)生警告，還可以自動控制系統(tǒng)斷電，重新開機等功能。IPMI的核心結(jié)構(gòu)是 BMC (Base Management Controller) 基板管理控制器。 BMC內(nèi)建獨立的 Watchdog Timer，可用來檢測BIOS、OS、AP 或因軟件引起的系統(tǒng)故障。當(dāng) Watchdog Timer 發(fā)生超時，BMC可以自動重啟系統(tǒng)，執(zhí)行供電或?qū)�發(fā)生的情況透過網(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(gòu)的interconnect方式，從一點對多點的并行總線方式，到點對點的串行總線互聯(lián)。規(guī)范也說明如 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(jié)構(gòu)，透過 Ethernet 實現(xiàn)了節(jié)點(Node) 間的點到點互聯(lián)，解決因單點故障所產(chǎn)生的問題，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(gòu)更適合設(shè)計高可用性系統(tǒng)，所以 PICMG 2.16的設(shè)計主要是應(yīng)用于電信整合或下一代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)品。
　　
　　3U 的 CompactPCI最廣泛的應(yīng)用在智能交通系統(tǒng)方面。系統(tǒng)集成商(System Integrator) 可插入所需的系統(tǒng)卡以滿足運算所需的效能，可加入外圍卡如 RS-232， RS-485， Digital I/O 卡或影像采集卡來做控制，車牌識別等應(yīng)用， 更可透過網(wǎng)絡(luò)的連結(jié)成為交通控制系統(tǒng)的中樞。 6U 的 CompactPCI 更廣泛應(yīng)用在計算機電話整合服務(wù)(CTI)應(yīng)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(yīng)用。
　　
　　結(jié)語
　　
　　CompactPCI 定義了使用在工業(yè)與嵌入式計算機應(yīng)用的 PCI 強化版本。無論在電氣特性與軟件方面都與 PCI 的標(biāo)準(zhǔn)完全相同。機構(gòu)方面遵循 IEEE 1101.1 標(biāo)準(zhǔn)， 符合Eurocard 尺寸規(guī)范，不同的是， CompactPCI 有高密度 (2mm pitch) 的接頭利于板卡的穩(wěn)定性，以及快速抽取式的把手便于更換維修。CompactPCI 開發(fā)者必須遵循 PICMG 規(guī)范來設(shè)計。例如，在機構(gòu)方面要注意接頭的屏蔽， 否則會影響 EMI，兼容性記號 (Compatibility Glyph) 及防反插裝置 (Keying) 是否考慮進去，PMC 卡的高度是否高過 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(tǒng)里意義是不同的， 64 位的 PCI 引腳是否配置到 J2/P2， 系統(tǒng)卡的 GNT# output 是否在驅(qū)動器上串聯(lián)上終端電阻，在設(shè)計 PICMG 2.1 Hotswap 的ENUM# 訊號時， 開發(fā)者必須熟讀 PICMG 規(guī)范，遵循相關(guān)規(guī)定才能設(shè)計出優(yōu)秀的產(chǎn)品。

凌華科技供稿 CTI論壇編輯