基于CPCI总线的加固计算机设计

　　0 引言

　　随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，加固计算机技术也日趋成熟。加固计算机是工作在恶劣环境下的设备，为适应不断变化的工作环境和应用环境，它对计算机总线技术及相关产品的开放性、扩展性、可靠性、可维性的要求很高。目前，CPCI技术已广泛且成功地应用到了许多行业，相关的产品大量涌现，到目前为止，无论是生产厂家的数量、产品的种类和数量，还是系统应用的数量都得到了大幅度增长，越来越多的项目转向CPCI解决方案。基于以上考虑，我们选用 CPCI总线技术及相关产品作为加固计算机的开发平台。

　　1 关于CPCI

　　1.1 CPCI的含义

　　CPCI的全称为Compact PCI(Compact Peripheral Component Interconnect)，中文又称紧凑型PCI，是国际工业计算机制造者联合会(PCI Industrial computer Manufecmrers group，简称PICMG)于1994提出来的一种总线接口标准。是以PCI电气规范为标准的高性能工业用总线。CPCI的CPU及外设同标准PCI是相同的，并且CPCI系统使用与传统PCI系统相同的芯片、防火墙和相关软件。从根本上说，它们是一致的，因此操作系统、驱动和应用程序都感觉不到两者的区别，将一个标准PCI插卡转化成CPCI插卡几乎不需重新设计，只要物理上重新分配一下即可。

　　换言之，CPCI总线=PCI总线的电气规范+标准针孔连接器(IEC-107*-101)+欧洲卡规范(IEC297/IEEE 1011.1)。

　　1.2 CPCI的特点

　　1.2.1 开放的总线技术

　　CPCI技术架构在一个更加开放、标准的平台上，有利于各类系统集成商、设备供应商提供更加便捷快速的增值服务，为用户提供更高性价比的产品和解决方案。

　　1.2.2 可靠的欧洲卡结构

　　CPCI抛弃PCI的传统机械结构，改用经过20年实践检验了的高可靠欧洲卡结构，改善了散热条件，提高了抗振动冲击能力，符合电磁兼容性要求。

　　1.2.3 灵活的连接方式

　　CPCI抛弃了IPC的金手指式互连方式，改用欧式连接器(即2 mm密度的针孔连接器)，具有气密性、防腐性、可靠性、高负载能力，为现代系列设计提供了无可比拟的性能和灵活性。

　　1.2.4 高效的热插拔技术

　　CPCI技术中最突出、最具吸引力的特点是热插拔(Hot Swap)。简言之，就是在运行系统没有断电的条件下，拔出或插入功能模板，而不破坏系统的正常工作的一种技术。它的实现是：在结构上采用三种不同长度的引脚插针，使得模板插入或拔出时，电源和接地、PCI总线信号、热插拔启动信号按序进行。

　　1.3 关于CPCI市场

　　CPCI产品在国内发展很快，有自主产品的厂家已经发展到数十家，其中凌华科技为工业自动化产业提供了从CPU主板、机箱、电源到I/O的全系列完整解决方案。此外，还有研华、致茂科技、北京康拓科技集团、七—六所、七0七所、电子部上海32所等厂商，都可以研制和生产具有核心技术的系统平台产品。