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因为是两种标准的结合,那么VME系统也可以被看作是两个部分。一个部分是它的机械构架,此部分决定着VMEbus 系统背板、前置面板和嵌入板的尺寸大小;而令一部分则是功能构架,它定义了系统的运转流程。
机械结构
VME机械构架中的,是一个印刷电路板。它的大小有三种型号:3U(160mm×100mm)、6U(160mm × 233mm)和9U(367 mm× 400mm)。根据VME64x标准,VME系统中有三种连接器,它们分别是P0/J0、P1/J1和 P2/J2,“P”和“J”分别代表了PLUG和JACK连接器。P1/J1和P2/J2连接器有96个管脚,排列成三排,每排32管脚;P0/J0连接器则有95个管脚。3U型背板只具有P1/J1或P2/J2连接器,而6U型背板则同时具有J1和J2连接器。
电气结构
这些模块虽然各有分工,但是要想集体配合,还需要总线的支持。VME系统的总线分为四大类:数据传输总线、数据传输仲裁总线、中断总线和通用总线。数据传输总线是一个高速异步平行数据传输总线,能传输数据和地址信号。主设备、从设备、中断模块和中断处理模块通过其进行两两交换数据。另外两个模块,总线时钟(bus timer)和JACK 菊花链驱动器也通过数据传输总线参与数据处理工作。数据传输仲裁总线是为确保在特定的时间内只有一个模块占用数据传输总线而设定的。工作在其上的请求模块和仲裁模块将负载协调各模块发出的指令。仲裁模块处于背板的个插槽内,决定哪个主设备将使用总线资源。具体的判定方法包括了权算法、round-robin算法和其他排序算法。
权中断总线是处理各模块中断请求的总线。各种中断请求在VME中被分成了7个等级,根据等级的高低,它们依次对信号线进行中断工作。
后一个总线是通用总线。所谓通用总线就是负责系统的一些基本工作,包括对时钟的控制、初始化、错误检测等任务的总线。它由两条时钟线、一个系统复位线、一个系统失效线、一个AC失效线和一个串行数据线构成。
各模块是以平行结构分布的,所有的数据和指令通过系统底层的4类总线进行传输,信号的模式是TTL电平信号。
功能结构
VME的功能构架可以说是由信号线,背板接口逻辑和功能模块所组成的。背板接口逻辑的性能是由背板上的一些特性所左右的,比如信号线阻抗、传播时间、终端数值等等。它和信号线是系统各部分之间的纽带。功能模块则是执行具体任务的电路集合。其中,主要的模块叫做主设备(master),其决定着数据传输的顺序;根据主设备数据传输情况而动作的模块叫做从设备(slave),负责监控数据传输目标地址的模块被称为定位监控设备。此外,还有发出中断请求和处理中断请求的模块,判定和处理其他模块请求的仲裁模块。当然,还少不了发出时钟信号的模块和监控系统电源工作情况的模块 [1] 。
VME64
随着周边技术的发展,VME系统的升级在所难免。于是在1995年,VME总线的新一代架构VME64脱颖而出。相对于传统的VME系统,VME64加大了传输带宽,拓展了地址空间和方便了板卡插拔。它将6U板的数据线宽和地址范围扩展到了64位,给3U板提供了32位和40位地址模块,传输带宽达到了80Mb/s,增加了总线锁定周期,增加了插槽探测功能,加入了对热插拔的支持。
VME64 extension
VME64扩展集是1997通过的新标准,它又被称为VME64x。它增加了一个160管脚连接器系列(按5行排列),还在P1/J1和P2/J2之间加入了一个P0/J0 连接器,另外新增设了一个3.3V电源管脚。该系统新增的两个边缘总线循环则把数据速率提高到160 Mb/s。此外,还增加了EMC前置面板和ESD功能。
VME320
VME320大的改进可能是采用了星型互连的方法来达到数据传输加速的目的。它采用了一种叫做2eSST的协议,这是一种信源同步传输协议,可将理论数据速率提高到320 Mb/s。不过VME320并没有
得到广泛的支持。
其他从VME中派生出来的协议还很多,在这里就不一一介绍了。
VME技术的优势在于多年的技术积累,其完备的规范和得力的技术支持能满足大部分客户的具体要求。此外,它的模块性也是一个非常大的优势,因为对于很多的嵌入式系统来说,加入额外的I/O是常有的事,而VME能很好的满足这一特点。VME提供了21个扩充插槽,而且新加入的模块并不影响系统的整体性能。
不过,VME毕竟是诞生于25年前的技术,很多用户就对VME在带宽方面的进展不太满意。因为在这个海量数据的时代,带宽是一个压倒性的指标。不过,厂商们并未对VME丧失信心,他们在想尽一切办法来延长VME的寿命。SBS公司推出的VXS标准和VITA(VME国际贸易协会)开发的VPX标准就是一种新的尝试。VXS为引用交换结构创造了条件,而VPX则将开关结构信号速率提升到了6.25Gb/s。与此同时,许多VME总线背板开始使用PMC(PCI Mezzanine Card)插槽,以便能直接使用PCI板卡。制造商们还吸取了PCI板卡的构造因素,来让VME板卡跟上行业的步伐。
VME的成就是众所公认的,但要想在未来的10年重新焕发活力,制造商们还要继续的努力。对于这种非常有弹性的技术,悄然的衰落可能不会是多数人所愿意看到的。
VMIVME-7807使用英特尔82546EB双千兆以太网控制器。VME-7807RC使用英特尔82546GB双千兆以太网控制器。除了RoHS产品不含铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯(PBBs)和多溴联苯醚(PBDEs)之外,
标准产品和RoHS合规产品在形式、适用性或功能上没有其他区别。结合WEEE(废弃电气和电子设备)指令2002/96/EC(2003年1月27日)。
GE VME-7807RC 嵌入式CPU板
V7807RC是一款高度灵活的单板计算机(SBC ),它集成了英特尔的奔腾M,高可配1.5 GB DDR SDRAM、一个PCI-X、66 MHz PMC扩展槽和双千兆以太网。该SBC的工作频率高达1.8 GHz,提供高带宽和处理能力,非常适合I/O密集型应用
GE VMIVME-4150 隔离式12通道12位模拟输出板
概观介绍产品特性VMIVME-4150是一个12位模拟输出板,提供12个隔离高单个6U外形VME板上的12位模拟输出通道。每个通道与所有其他通道和VME电气隔离。列出的以下是VMIVME-4150的一些功能:12路完全隔离的模拟输出1,000 Vpk隔离、通道至通道和通道至总线12位分辨率双极性电压输出范围可选择为2.5、5或10V单极性电压输出范围可选择为0至2.5V、0至5V或0至10V在整个10 V范围内,电压输出的负载能力为10mA提供4至20、0至20或5至25mA电流
环路输出电压输出精度为0.05%,电流环路输出精度为0.08%4、8或12通道配置光学数据耦合提供完全的电流隔离静态回读数据寄存器简化程序控制现场连接的前面板入口电压输出的程控连接/断开操作有助于系统试验
VMEbus 2eSST性能
MVME6100系列是台采用Tundra Tsi148™VMEbus设计的VMEbus单板计算机(SBC)
接口芯片提供2eSST VMEbus性能。2eSST(双边缘源同步传输)协议
导致VMEbus在大多数情况下以320MB/s的实际带宽运行。2eSST协议已经存在
(用于试用的标准草案于1999年发布,并于2003年作为ANSI标准发布)
到目前为止,由于现有的VMEbus收发器,2eSST板无法在标准VMEbus背板中工作
无法支持所需的VMEbus 2eSST信号速度。德州仪器公司开发了新的VMEbus
支持2eSST协议所要求的VMEbus信号交换速度的收发器。结合
新的德州仪器VMEbus收发器和Tsi148 VMEbus遗留协议支持允许客户
将MVME6100系列集成到现有的基础设施中,提供向后兼容性,从而
保留现有VMEbus板、背板、底盘和软件的投资。
平衡性能
MVME6100系列提供的不仅仅是更快的VMEbus传输速率;它提供了平衡的性能
处理器、内存子系统、本地总线和I/O子系统。处理器运行速度为1.267 GHz
非常适合数据密集型应用程序。的主机桥,支持133兆赫的主机总线和133
MHz DDR内存总线,与处理器很好匹配。确保MVME6100系列能够处理
320MB/s数据速率的2eSST, Tsi148 VMEbus接口芯片连接到133 MHz的PCI-X总线之一
主机网桥。第二个PCI-X总线有两个PMC- x站点—每个站点支持PMC或PMC- x卡支持
PCI总线速度从33到100 MHz。MVME6100还提供双千兆以太网接口。所有这些加起来
到一组平衡良好的子系统,以获得的性能。
MVME712M
MVME712M转换模块提供了对并口的行业标准连接器访问,这是一个狭窄的SCSI
端口和四个DB-25连接器提供访问异步/同步串行端口跳线配置
即EIA-232 DCE或DTE。P2适配器为MVME712M转换模块提供接口信号。3行P2
适配器可以用于8位SCSI。
为了访问通过5排VME64扩展连接器提供的额外用户自定义I/O引脚,一个特殊的
已准备P2适配板。该适配器面板取代了传统的3行P2适配器,并扩展了其功能
通过提供PMC I/O引脚的访问。
软件支持固件监视器
MVME6100固件(称为MOTLoad)驻留在MVME6100 Flash中,并提供上电自检
(POST)、初始化和操作系统引导功能。此外,它还提供了一个类似的调试器接口
到时间证明的“Bug”界面上以前的VMEbus板从摩托罗拉。
操作系统和内核
MVME6100系列支持启动各种操作系统,包括完整的实时范围
操作系统和内核。VxWorks板支持包和Linux支持将用于
MVME6100系列。
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