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2012年嵌入式工控机技术的发展方向

来源: 发布于:2012/4/21 点击量:

  嵌入式工控机是嵌入在工业系统内部,在工业极端环境里能够连续长期稳定可靠工作的工业型计算机。

  PC技术推动了嵌入式工控机技术的发展

  随着IntelCPU和MicrosoftDOS/WINDOWS架构演变成事实上的标准,ISA/PCI总线加固型工业PC(IPC)开始向工业领域渗透。IPC虽然经过了工业化改造(如取消了大母板,采用无源背板、插卡式模板,工业电源,全钢密封机箱微正压散热,温度自动检测和调整等),但其本质上仍然不是工业型PC,不能从根本上解决大母板水平放置、抗震动冲击能力差、非均匀散热、元器件失效率高、平均修复时间(MTTR)长、维护困难等问题,难以满足工业控制任务的苛刻要求。为了满足市场对工业型计算机的要求,除了VME总线工控机外,产生了一系列基于PC的、与ISA/PCI总线标准兼容的嵌入式工控机,其中比较有代表性的是CompactPCI/PXI总线、AT96总线、STD总线、STD32总线、PC/104和PC/104-Plus总线嵌入式工业控制机。

  各种总线的嵌入式工控机向高性能、高可靠方向发展

  (1)VME总线工控机仍然是主流产品,但开始融入PC技术

  历史上,VME总线工业控制机一直是许多嵌入式工业应用的首选机型。

  1981年,Mostek、Motorola、Philip和Signetics公司发明了VME总线,从此VME总线工业控制机在图像处理、工业控制、实时处理和军事通讯中得到了广泛应用。1987年,VME总线被批准为国际标准IEEE1014-1987。

  VME总线接口为2个96芯的针孔连接器P1和P2(6U欧洲卡),其中P2的外侧2排针由用户自定义,以满足用户的特殊要求。VME总线的数据宽度为32位,最大总线速度是40MB/sec。

  1996年的新标准VME64(ANSI/VITA1-1994)将总线数据宽度提升到64位,最大数据传输速度为80MB/sec。由FORCECOMPUTERS制定的VME64x总线规范将总线速度提高到了320MB/sec。

  VME总线工控机是实时控制平台,大多数运行的是实时操作系统,如UNIX、VxWorks、PSOS、VRTX、PDOS、LynOS以及VMEXEC,由OS制造商提供专用的软件开发工具开发应用程序。

  VME总线OEM产品由众多的制造商支持,主要采用Motorola公司的68K系列微处理器,如25M/33M的68060。现在越来越多的VME总线SBC的制造商开始采用Intel公司和AMD公司生产的微处理器,如DY4Systems、ConcurrentTechnologies、VMIC、PEPModular、Computers,以及SBSEmbeddedComputers等公司,最新产品已经采用了500MHz的PentiumⅢ处理器,也有一些产品采用PowerPC等其它处理器,但市场份额很小。

  1987年VXI总线联合会成立,其目标是定义板级仪器标准,即VME扩展仪器仪表总线。VXI总线工控机以VME总线为内核,将欧洲卡尺寸扩展为四种:VXIA(3.9inx6.3)、VXIB(in9.2inx6.3in)、VXIC(9.2inx13.4in)及VXID(14.4inx13.4in),其中现在最常用的是VXIC规格。
 




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