計算機技術(shù)和信息化技術(shù)的飛速發(fā)展,極大地促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級與改造、高科技工業(yè)的增長,同時也帶動了軍工行業(yè)的迅速發(fā)展。隨著現(xiàn)在軍事環(huán)境的變化,信息化戰(zhàn)爭對計算機產(chǎn)品的要求越來越嚴(yán)格,傳統(tǒng)的PCI總線結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品已不能滿足高環(huán)境適應(yīng)性、可熱插拔等應(yīng)用需求,研發(fā)具有高穩(wěn)定性、高可靠性、可熱插拔的總線結(jié)構(gòu)的計算平臺來應(yīng)對軍方武器裝備、指揮自動化等系統(tǒng)的應(yīng)用需求勢在必行。

一、CPCI總線技術(shù)簡介
1994年P(guān)ICMG (PCI工業(yè)計算機制造商聯(lián)盟)發(fā)布了第一個CompactPCI(緊湊型PCI總線,簡稱CPCI)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)PICMG 2.0。CPCI標(biāo)準(zhǔn)是一種新的開放式工業(yè)計算機標(biāo)準(zhǔn),由三項領(lǐng)先技術(shù)綜合而成:
1.PCI局部總線的電氣特性(PCI Local Bus Specification,PCISIG)
這使得CPCI標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)的PCI系統(tǒng)完全兼容,支持用在桌面PC上的完全一樣的接口芯片,使得在桌面PC上開發(fā)的整個應(yīng)用,無需任何改變就能將其移到目標(biāo)環(huán)境。
2.工業(yè)級歐洲卡封裝結(jié)構(gòu)和規(guī)格(符合IEC297/ IEEE1101.1結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn))
CPCI標(biāo)準(zhǔn)采用經(jīng)過20年實踐檢驗了的高可靠歐規(guī)卡結(jié)構(gòu),歐規(guī)卡采用垂直安裝、前抽取結(jié)構(gòu),改善了散熱條件、提高了抗振性和易維護(hù)性,符合電磁兼容性要求。
3.IEC 2mm高密度針孔連接器(符合IEC-1076國際標(biāo))
CPCI標(biāo)準(zhǔn)拋棄PCI總線的金手指式互連方式,改用2mm密度的針孔連接器,具有連接可靠、完全氣密的特點,板卡的抗振性和抗腐蝕性大大提高,并增加了負(fù)載能力。
CPCI總線技術(shù)中最突出、最具吸引力的特點是熱插拔(Hot Swap),就是在運行系統(tǒng)不斷電條件下,拔出或插入功能模板,而不破壞系統(tǒng)的正常工作的一種技術(shù)。
二、浪潮基于CPCI總線的加固工業(yè)控制計算機
浪潮CPCI總線加固工業(yè)控制計算機融合了浪潮超越多年積累的計算機加固技術(shù)和CPCI總線技術(shù)。和傳統(tǒng)商用PC和工業(yè)控制計算機相比,浪潮基于CPCI總線的加固工業(yè)控制計算機具有如下優(yōu)點:
1、支持板卡帶電插拔
CPCI的背板使用長中短插針結(jié)構(gòu),其中Power和Ground針腳最長,可以保證板卡安全的帶電插入拔出。此外,板選信號IDSEL,BD_SEL#針腳最短,系統(tǒng)借由此信號可以得知板卡是在插入過程或是拔出過程。另外,CPCI制定了熱插拔的硬件過程和軟件管理接口,保證了卡片熱插拔過程的有效性。
2.可維修性好
CPCI總線加固工業(yè)控制計算機可以從前面板直接插拔板卡,更換CPCI板卡非常簡單,無需拆下機箱蓋。維修時間從小時級(傳統(tǒng)加固計算機)縮減為分鐘級,從而縮短了MTTR平均維修時間。
3.抗振性強
在CPCI總線加固工業(yè)控制計算機中板卡牢牢地固定在機箱上,頂端和底部均有導(dǎo)軌支持。卡與槽的連接部分通過針孔連接器緊密地連接。因此即使在劇烈的沖擊和震動場合,也能保證持久連接而不會接觸不良。
4.通風(fēng)性好,有利于熱設(shè)計
CPCI總線加固工業(yè)控制計算機為系統(tǒng)中所有發(fā)熱板卡提供了順暢的散熱路徑。集成在板卡底部的風(fēng)扇系統(tǒng)也加速了散熱進(jìn)程。
三、浪潮基于CPCI總線的加固工業(yè)控制計算機的創(chuàng)新點
1.軍用計算機的加固技術(shù)
浪潮CPCI總線加固工業(yè)控制計算機采用了一系列軍用計算機加固技術(shù),包括低溫工作技術(shù)、減震抗振技術(shù)、三防(防塵、防水、防鹽霧)技術(shù)、電磁兼容技術(shù)等。這些加固技術(shù)有效保證了浪潮CPCI總線工控機加固性能的先進(jìn)性,使其滿足國軍標(biāo)GJB322A-1998和GJB151A-1997的要求。
2.基于ETX CPU模塊的設(shè)計技術(shù)
浪潮CPCI總線加固工業(yè)控制計算機的計算機主板基于ETX標(biāo)準(zhǔn)的CPU模塊,采用CPU模塊+擴展底板的結(jié)構(gòu)方式,具有如下特點:① 易于升級與擴展;② 采用成熟的CPU模塊;③ 從板級著手考慮電磁泄漏和電磁輻射。