Реферат: Системный интерфейс Compact PCI и его архитектура Compact PCI модулей центральных процессоров фирмы INOVA
1.6.Склонность CompactPCI- продуктов к быстрому устареванию.
CompactPCI-продукты рассчитаны на использование в компьютерных системах, создаваемых профессионалами, к которым предъявляются повышенные требования по надёжности, долговременности использования и стабильности поставок конкретных моделей оборудования в течение долгого периода времени (в отличие от рынка настольных персональных компьютеров, где частая смена номенклатуры - привычное явление, для которого стабильность выпуска конкретных моделей далеко не главное). Ведущие производители оборудования в стандарте CompactPCI, входящие в ассоциацию PICMG (например MOTOROLA, DEC..), имеют многолетний опыт работы на рынке OEM-производителей и системных интеграторов, приобрели значительный опыт в создании продукции, защищенной от раннего устаревания. Это достигается очень тщательным отбором электронных компонентов и даже, во многих случаях, создания их запасов на складах фирм, что обеспечивает выпуск оборудования в течение нескольких лет, даже после прекращения выпуска производителями составляющих его электронных компонентов.
1.7. Особенности драйверов PCI и CompactPCI устройств.
В силу того, что стандарт PCI был разработан фирмой Intel для стремительно развивающегося рынка персональных компьютеров, в нем тщательно проработаны проблемы упрощения интеграции драйверов периферийных устройств в комплекс программного обеспечения, управляющего работой компьютера. Например, все PCI или, что абсолютно одно и то же, CompactPCI устройства имеют набор из 256 регистров, которые содержат информацию об устройстве (идентификационные параметры устройства, адреса его регистров, уровни и типы прерываний и т.п.). В результате, при старте операционной системы можно автоматически идентифицировать устройство, подключенное к шине, конфигурировать его с учетом хранящихся в регистрах настройки параметров без установки или снятия специальных ключей. Концепция "plug and play" является ключевой для стандарта PCI и практически устраняет часто неизбежные ошибки при установке вручную базовых адресов устройства, режимов его работы и т.д.
1.8. Особенности системной интеграции CompactPCI-систем.
Практически каждый современный компьютер имеет локальную шину PCI, независимо от того, имеет ли он возможность подключения дополнительных PCI-устройств, хотя обычно эта возможность присутствует обязательно. Это касается всех компьютерных систем построенных на базе микропроцессоров Pentium, Alpha или PowerPC. Стандарт CompactPCI делает возможным создание промышленных компьютерных систем полностью совместимых с офисными, которые могут управляться стандартными операционными системами (MSDOS, Windows 95/NT, UNIX, ОС реального времени) и на которых смогут работать без модификации десятки тысяч готовых прикладных программных продуктов, разработанных ранее. Другими словами наиболее дорогостоящую часть современного проекта, разработку прикладной математики, можно осуществлять на обычных офисных компьютерных PCI-платформах.
1.9. Операционные системы которые могут управлять CompactPCI- компьютерами.
CompactPCI - компьютеры на базе микропроцессоров Pentium могут управляться любой операционной системой, работающей на обычном персональном компьютере: MS-DOS, Windows 3.xx, Windows 95, Windows NT, OS/2, BSD UNIX, LINUX, Solaris... CompactPCI-компьютеры на базе микропроцессоров PowerPC могут работать под управлением операционных систем AIX, Solaris, MacOS и самого широкого спектра операционных систем реального времени от ведущих мировых поставщиков. То же самое можно сказать о CompactPCI процессорах Alpha. Любая операционная система, работающая на этих процессорах для настольных офисных компьютеров - будет без модернизации работать в CompactPCI.
1.10. Операционные системы реального времени для CompactPCI- компьютеров.
Масштабируемая производительность CompactPCI- компьютеров, в основном, удовлетворяет большинству систем реального времени - от управления производством и систем быстрого сбора и обработки данных до модульных малогабаритных промышленных PLC. Операционные системы реального времени, такие как OS-9, QNX, pSOS, VxWorks, LynxOS (всего более 100) смогут показать превосходные результаты при работе с CompactPCI- компьютерами, также как и версии Windows NT реального времени, которые уже имеются на мировом рынке.
1.11. Самая популярная операционная система сегодня для CompactPCI систем.
Однозначного ответа на этот вопрос нет. Если говорить о системах общего назначения или системах "мягкого" реального времени, когда допустимы времена реакции системы выше десятков миллисекунд - наиболее популярной операционной системой является MS Windows NT, которая может быть использована как сама по себе, так и с различными расширениями реального времени. Вычислительная мощность и ресурсы памяти современных одноплатных CompactPCI компьютеров/контроллеров при весьма разумных ценах позволяют использовать Windows NT для очень широкого спектра приложений. Для примера можно привести ресурсы новейшего флагманского одноплатного 3U формата (всего лишь 100х160 мм !!!) СompactPCI контроллера/компьютера компании INOVA Computers: PentiumMMX/233 MHz, 16-256 МB SDRAM, до 32 МB FLASH, 2-4 MB SVGA, FastEthernet, USB, Fireware, COM1/2, LP, KB, EIDE, FDD, Fieldbus (Profibus или CAN), CompactPCI 64 bit. Если говорить о системах "жесткого" реального времени, то, по разным оценкам, "золотая" пятёрка наиболее популярных операционных систем реального времени выглядит следующим образом: pSOS+, VxWorks, LynxOS, OS9, QNX.
1.12. Будущие модули CompactPCI- которые будут производится в ближайшее время.
CompactPCI - компьютеры на базе микропроцессоров Pentium/MMX/PRO, PowerPC, Alpha, MIPS, DSP производятся в настоящее время многими фирмами, среди которых мировые лидеры компьютерной индустрии, гарантирующие долговременную стабильность любому проекту. Помимо этого уже существуют CompactPCI-модули ввода-вывода, такие как FastEthernet, ATM, FibreChannel, RMN/RTnet, быстрый SCSI, графические SVGA контроллеры, АЦП/ЦАП, контроллеры оптоволоконных каналов связи, графические процессоры, фрейм грабберы и т.п. Огромные возможности организации очень широкого спектра ввода/вывода предоставляют стандартные мезонинные технологии типа Industry Pack и PMC (PCI Mezzanine Card).
1.13. Стоимость CompactPCI-модуля.
CompactPCI-модули характеризуются отличной производительностью с одной стороны и, с другой стороны производятся на базе широко доступных PCI электронных компонентов, выпускаемых в огромных объемах и поэтому недорогих.
1.14 Простые и быстрые способы проектирования собственных CompactPCI модулей ввода/вывода.
Существует два наиболее простых и понятных способа:
· Если вы уже имеете некие собственные PCI-разработки для настольного компьютера - просто, без каких либо изменений, переведите их в конструктив CompactPCI. Вам не придётся даже корректировать математическое обеспечение для ваших плат.
· Самый простой и быстрый способ спроектировать собственную CompactPCI плату ввода/вывода, даже без знаний PCI шины: провести её самостоятельную компоновку с использованием стандартных платформонезависимых мезонинных модулей ввода/вывода IndustryPack (IP) и/или PMC. Выбор IP или PMC определяется требованиями производительности к системе.
Если нужен CompactPCI-модуль формата 6U с функциями: MIL1553B, 8 каналов АЦП, 8 каналов RS232 и 40 каналов цифрового ввода/вывода. Просто надо купить плату-носитель cPCI-200 (CompactPCI плата-носитель модулей IP), которая позволяет установить до 4 стандартных IndustryPack модулей. Подобрать необходимый состав модулей IndustryPack с требуемыми Вам функциями и установите их на плату- носитель cPCI-200. Модуль CompactPCI с необходимыми вам функциями готов. Установить его в крейт CompactPCI и начинайте работу. Даже при наличии 90 IndustryPack модулей (на рынке их гораздо больше !) можно быстро скомпоновать более 12.000.000 различных вариантов решений только на базе одного стандартного одноплатного носителя сPCI2000 и создать высокооптимизированную именно под вашу задачу CompactPCI систему ввода/вывода.
1.15. Компании лидирующие на мировом рынке CompactPCI продукции.
Что касается компьютерных CompactPCI компонентов и базовых аппаратных платформ (процессоры + механика) то, после приобретения в конце 1997 года фирмой MOTOROLA известной американской корпорации ProLog, MOTOROLA стала крупнейшим мировым производителем CompactPCI продукции формата 6U для ОЕМ рынка и рынка системной интеграции. MOTOROLA обеспечивает постоянно расширяющийся спектр CompactPCI процессорных компонентов на базе Pentium, PentiumMMX, PentiumPRO, SMP PentiumPRO, PowerPC 750, спектр механических CompactPCI 6U компонентов с пятилетней гарантией. Крупными игроками на "поле" 6U CompactPCI продукции стали знаменитые американские компании FORCE (Pentium, UltraSPARC, MC68360) и DEC (Alpha). Что касается производителей устройств ввода/вывода для CompactPCI систем 3U и 6U форматов, то сегодня максимальный спектр решений предлагает компания SBS Green Spring Computer.
1.16. Темп развития CompactPCI.
.В 1996 году объём сбыта CompactPCI продукции находился практически в "зачаточном" состоянии не превышая границу 1-2 миллионов долларов. Но уже в 1997 году объёмы пилотных проектов оценивались в сумму более 200 млн. долларов. Благодаря огромному интересу OEM- потребителей и системных интеграторов в 1997 году на рынок CompactPCI продукции пришли крупнейшие мировые компании - традиционные производители открытых магистрально-модульных систем для промышленных и коммуникационных приложений: MOTOROLA, FORCE, DEC, PEP Modular Computers, SBS, VMIC и многие другие. Это будет означать ещё большее ускорение в развитии рынка CompactPCI. Можно с уверенностью сказать, что CompactPCI действительно является бестселлером профессионального компьютерного рынка, очень привлекательной открытой технологией для надёжных долговременных инвестиций в сфере промышленной автоматизации и коммуникаций.
