高可性嵌入式CPII系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化解決方案

圖2 3U CPCI板卡及背板結(jié)構(gòu)

圖3 CPCI背板連接器熱拔插結(jié)構(gòu)及 REAR…結(jié)構(gòu)示圖

CPCI作為新一代工業(yè)計(jì)算機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展和遍布全球的PICMG成員的共同努力，已經(jīng)成為當(dāng)代高可靠性嵌入式系統(tǒng)的首選的解決方案。

五、相關(guān)產(chǎn)品及應(yīng)用

一項(xiàng)好的技術(shù)，它的成功與否，不僅僅取決于它的設(shè)計(jì)思想是否先進(jìn)、是否完美，而是往往取決于它是否有良好的實(shí)現(xiàn)手段。

CPCI技術(shù)也不例外。從它的提出到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了近十年的時(shí)間，但真正被廣泛采納和應(yīng)用也僅僅是最近的幾年。主要原因就是，與其相關(guān)的產(chǎn)品基礎(chǔ)直到最近幾年才基本建立完善。

除了基于傳統(tǒng)PCI的軟硬件內(nèi)核之外，全新結(jié)構(gòu)的CPCI板卡、CPCI連接器、CPCI背板、CPCI電源、CPCI機(jī)箱及其附件，等等，這一系列的產(chǎn)品集成在一起才構(gòu)成完整的高可靠性嵌入式CPCI系統(tǒng)。

各種CPCI板卡是CPCI系統(tǒng)的核心產(chǎn)品，許多世界著名的公司如MOTOROLA、INTEL早就有成熟的產(chǎn)品供應(yīng)，中國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)的許多著名的IPC供應(yīng)商如研華、凌華、研祥等也相繼推出自己的產(chǎn)品。

CPCI背板是CPCI系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部件，直接關(guān)系到系統(tǒng)性能的可靠實(shí)現(xiàn)。它不僅要求完全符合標(biāo)準(zhǔn)，而且還要求兼容性強(qiáng)，確保來(lái)自不同供應(yīng)商的符合PICMG規(guī)范的板卡都能穩(wěn)定地運(yùn)行在同一個(gè)系統(tǒng)中。它具有3U或6U的高度，2－21個(gè)插槽，可以方便地安裝在任何標(biāo)準(zhǔn)的歐式插箱。為了保證高密度的布線(xiàn)要求和精確的阻抗匹配，CPCI背板的PCB一般都在10層以上。CPCI背板的設(shè)計(jì)要求具備非常高的專(zhuān)業(yè)化技術(shù)和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，許多參數(shù)都要使用專(zhuān)用的EDA工具進(jìn)行反復(fù)的模擬和仿真。CPCI背板的生產(chǎn)裝配大多采用先進(jìn)的壓接工藝，需要非常特殊的設(shè)備和工裝模具。由于CPCI背板實(shí)現(xiàn)的是高密度、高可靠性的電氣連接和非常精密的機(jī)械連接，所以，出廠(chǎng)前都必須經(jīng)過(guò)全面而嚴(yán)格的電學(xué)測(cè)試和光學(xué)測(cè)試，必要時(shí)還必須進(jìn)行各種惡劣環(huán)境的模擬測(cè)試。

CPCI背板的使用環(huán)境大多是高性能計(jì)算機(jī)／服務(wù)器、工業(yè)控制與自動(dòng)化系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備以及航空航天和軍事應(yīng)用領(lǐng)域，因此，要求應(yīng)用和服務(wù)人員必須具有非常強(qiáng)的相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和系統(tǒng)知識(shí)。

CPCI背板、CPCI機(jī)箱、CPCI電源、CPCI風(fēng)扇模塊以及CPCI系統(tǒng)監(jiān)控模塊有機(jī)組合在一起，就構(gòu)成了CPCI系統(tǒng)的基礎(chǔ)硬件平臺(tái)。在此硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)設(shè)備廠(chǎng)商可以非常方便、快速地進(jìn)行專(zhuān)有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，可以以相對(duì)低廉的成本提供高性能的系統(tǒng)產(chǎn)品。

以上產(chǎn)品基礎(chǔ)的建立和相關(guān)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用服務(wù)的技術(shù)保證為高可靠性的嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展提供了必要而充分的條件。

圖4 CPCI背板及CPCI機(jī)箱

六、結(jié)論

綜合以上論述，不難看出，高可靠性嵌入式系統(tǒng)的特殊應(yīng)用需求決定了CPCI技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品必然成為它的首選方案。它的發(fā)展必須建立在完善的產(chǎn)品基礎(chǔ)之上。專(zhuān)業(yè)化的設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)和專(zhuān)業(yè)化的應(yīng)用服務(wù)是高可靠性嵌入式CPCI系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的必由之路。