CompactPCI 与 PICMG2.X技术开发架构之探讨
凌华科技通讯暨计算机产品事业部 蔡耀腾 2004/07/30
何谓 CompactPCI
PICMG 2.0 提供基本的规范,定义产品的基本电器特性,机械方面的外观大小, backplane 背板的设计,HotSwap 的基本规范,J1
32 Bit 与 J2 64 Bit 的电气要求与 Pin Assignment, Keying, 时脉分布与接地需求等等。开发者必需遵循这些基本规范来设计产品。PICMG
2.1 特别针对 Hotswap 热插拔的功能做详细的定义, 如 Physical Connection Process, Hardware
Connection Process, 与 Software Connection Process, Enumeration, PCI
Reset Signals 等做说明。 PIC 2.1 对 Basic Hotswap, Full Hotswap 及 High Availability
等做充分的说明。
PICMG 2.9 为 System Management Bus 规范定义系统管理总线架构在 CompactPCI 总线中所需注意的事项。总线中使用
Philips 公司的 I2C (I Square C) 硬件层,并且建构在 IPMI 和 IPMB 规范上。何谓 IMPI? System
Management Bus 又有何优点呢?
IPMI 是 Intelligence Platform Management Interface智能平台管理接口。 IPMI 是中心终端通过LAN监视远程服务器的接口。透过IPMI可以提供系统健康状态监视
(温度、电压和风扇状态等),系统事件日志,并对严重事件自动产生警告,还可以自动控制系统断电,重新开机等功能。IPMI的核心结构是 BMC
(Base Management Controller) 基板管理控制器。 BMC内建独立的 Watchdog Timer,可用来检测BIOS、OS、AP
或因软件引起的系统故障。当 Watchdog Timer 发生超时,BMC可以自动重启系统,执行供电或将发生的情况透过网络传达给远程。
PICMG 2.16 为 Packet Switching Backplane。 PICMG 2.16 重新定义 CompactPCI架构的interconnect方式,从一点对多点的并行总线方式,到点对点的串行总线互联。规范也说明如
Switching Fabric 的交换机制技术。 PICMG 2.16使用 Dual Redundant 的星型网络结构,透过 Ethernet
实现了节点(Node) 间的点到点互联,解决因单点故障所产生的问题,所以可以提供更快速的传输性能及高度的可靠性。交换机制的架构更适合设计高可用性系统,所以
PICMG 2.16的设计主要是应用于电信整合或下一代网络系统产品。
3U 的 CompactPCI最广泛的应用在智能交通系统方面。系统集成商(System Integrator) 可插入所需的系统卡以满足运算所需的效能,可加入外围卡如
RS-232, RS-485, Digital I/O 卡或影像采集卡来做控制,车牌识别等应用, 更可透过网络的连结成为交通控制系统的中枢。
6U 的 CompactPCI 更广泛应用在计算机电话整合服务(CTI)应用的硬件平台,Media gateway,或是Location
Based Service,Ring Back Tone等网络电信的应用。
结语
CompactPCI 定义了使用在工业与嵌入式计算机应用的 PCI 强化版本。无论在电气特性与软件方面都与 PCI 的标准完全相同。机构方面遵循
IEEE 1101.1 标准, 符合Eurocard 尺寸规范,不同的是, CompactPCI 有高密度 (2mm pitch) 的接头利于板卡的稳定性,以及快速抽取式的把手便于更换维修。CompactPCI
开发者必须遵循 PICMG 规范来设计。例如,在机构方面要注意接头的屏蔽, 否则会影响 EMI,兼容性记号 (Compatibility
Glyph) 及防反插装置 (Keying) 是否考虑进去,PMC 卡的高度是否高过 10 mm等等。在电气特性方面也需要特别注意是否考虑到
M66EN 在 33MHz 和 66MHz 系统里意义是不同的, 64 位的 PCI 引脚是否配置到 J2/P2, 系统卡的 GNT#
output 是否在驱动器上串联上终端电阻,在设计 PICMG 2.1 Hotswap 的ENUM# 讯号时, 开发者必须熟读 PICMG
规范,遵循相关规定才能设计出优秀的产品。
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