Přepravkový systém , stejně jako kufrový modulární systém , je typ standardizovaného radioelektronického systému, který zahrnuje implementaci nejen elektrických, ale také konstrukčních a mechanických norem, které určují instalaci unifikovaných modulů do specializovaného mechanického šasi. (bedna).
Moderní verze standardů systémů přepravek zahrnují standardizaci napájení a uzemnění , konektorů a konektorů, tvarových faktorů a rozměrů desek, modulů a skříní. Mohou také zahrnovat standardizaci návrhu chladicích systémů, včetně kapalinových a softwarových rozhraní.
Historicky byly systémy přepravek široce používány v zařízeních souvisejících s experimentální fyzikou částic s vysokou energií.[ upřesnit ] . Jejich provoz se ukázal jako docela pohodlný a výnosný a jejich použití se postupně rozšířilo do dalších aplikací vědy, ale i do průmyslu, lékařství , letectví , vesmírného průzkumu a obrany.
Crate ( anglicky crate ), subrack ( subrack ), koš ( bin ) - konstrukční prvek, který vypadá jako blok určený k instalaci standardizovaných rozšiřujících karet (modulů). Přepravka zpravidla obsahuje napájecí a zemní sběrnici, u většiny systémů i jednu nebo více komunikačních sběrnic určených pro výměnu informací mezi moduly. Samotná přepravka je navržena tak, aby se jako celek vešla do skříně nebo stojanu na vybavení nebo z nich.
Počáteční vývoj systémů přepravek začal v době, kdy mezi řadou inženýrů panoval rozšířený názor o vhodnosti sjednocení metod a protokolů pro přenos dat mezi všemi komponentami a úrovněmi počítačových systémů – od RAM a procesorů po všechny typy periferií. . To vedlo k neustálým pokusům o integraci tohoto přístupu do systémů přepravek.
Podobný přístup k implementaci sběrnice se nazýval trunk-modular , protože taková sběrnice zajišťovala implementaci univerzální "informační dálnice" mezi jednotlivými moduly počítačového systému.
Příkladem realizace takové myšlenky (s různou mírou úspěchu) byly standardy počítačové sběrnice FASTBUS , VMEbus , Futurebus a SCI . Praxe však ukázala, že takový přístup není zcela vhodný. Technologická propast mezi nejrychlejšími (RAM, procesor) a pomalejšími, periferními součástmi počítačových systémů s rozvojem výpočetní techniky nemizí a implementace unifikovaných rozhraní se ukazuje jako příliš drahá a pomalá ve srovnání se specializovanými. Proto po dlouhou dobu v normách systémů přepravek přešel průmysl k paralelní definici několika sběrnic pro různé účely, například ve standardech VMEbus Mezinárodní obchodní asociace pro moduly a základní desky , spolu se sběrnicí VMEbus . jsou definovány způsoby implementace pro sběrnice Ethernet , RapidIO , Infiniband a řadu dalších .
Úzký vztah mezi přípojnicemi a systémy přepravek však vedl k tomu, že termíny systém přepravky a systém sběrnic jsou považovány téměř za synonyma. Obecně tomu tak není. Můžete uvést příklady systémů přepravek, které nejsou trunkové modulární (například pro NIM není definován žádný protokol přenosu dat a systémy Multibus namísto univerzální sběrnice pro všechny příležitosti používají několik specializovaných, i když spojených s jedním standardem) a trunk-modular systems, které nejsou bedny (některé vysoce specializované standardy pro palubní vybavení letadel) . Ve většině situací však lze tyto pojmy považovat za shodné.
Vzhledem k tomu, že se standardy systémů přepravek evolučně vyvíjely, existuje mezi nimi velký stupeň podobnosti a v některých případech je zajištěna částečná kompatibilita modulů. Většina systémů přepravek ve své celkové mechanické části je založena na 19palcové konstrukci Euromechanics ( Eurocard - „Evropská deska“), známé také jako Euroconstruct . Tato skupina norem je také formátována jako série dokumentů IEEE 1101.1. [jeden]
Metrické varianty systémů přepravek existují, ale jsou mnohem méně používané.
Spolu s veřejně standardizovanými možnostmi systémů přepravek existuje řada proprietárních systémů poskytovaných různými výrobci zařízení.
Standard NIM ( Nuclear Instrumentation Module ) [2] [3] , vyvinutý v roce 1964 americkou komisí pro atomovou energii, se stal prvním a nejjednodušším standardem pro systémy přepravek. Přepravky NIM mají standardizované napájecí moduly a dosti primitivní ovládání, ale nejsou připojeny datovou sběrnicí a nelze je vyměnit bez elektrického vypnutí systému.
Novější standard CAMAC byl vyvinut Evropským výborem pro standardy v jaderné elektronice (ESONE) [4] . V roce 1972 byla schválena jako norma 4100 EUR [5] .
Na rozdíl od NIM standard CAMAC definuje nízkorychlostní řídicí protokol, který umožňuje nastavovat a číst hodnoty registrů v modulech.
Standard FASTBUS [6] byl vyvinut později než NIM a CAMAC a je zaměřen na vysokorychlostní sběr dat z paralelních modulů [7] . Moduly FASTBUS jsou obvykle vyráběny s konektory pro připojení zdrojů vstupních dat na předním panelu. Uložená data jsou přenášena po sběrnici přes backplane .
Standard VME (VMEbus) byl původně vyvinut jako rozšiřující sběrnice pro procesor Motorola 68000 , ale dostatečně rychle byl rozšířen a doplněn o specifikace týkající se mechanické části desek, čímž se stal standardem přepravního systému.
Hlavní standard VME definuje 3 velikosti karet, které lze vložit do stojanů VME:
Každá z velikostí karet VME je široká 20,3 mm. Až 21 těchto karet lze nainstalovat do VME racku osazeného v 19" skříni [8] .
Technologický zásobník VME si v tomto odvětví získal velkou oblibu. Z tohoto důvodu řada výrobců navrhla odvozené verze technologie zaměřené na určitá specializovaná řešení – VXI , VPX a OpenVPX .
Tento standard, který byl aktivně vyvíjen v letech 1979 až 1994, byl jedním z prvních pokusů vytvořit řadu otevřených a vzájemně propojených standardů, které široce pokrývají hlavní aspekty budování všeobecných počítačových systémů. Definovala jak trunk-modulární sběrnici, tak řadu logických aspektů interakce výpočetních systémů. V mechanické části spoléhal Futurebus na přepravku Euromechanics s odkazem na normu IEEE 1101-1987 pro specifikace mechanického jádra pro mikropočítače využívající konektory IEC 603-2 a řadu souvisejících dokumentů. Futurebus byl použit v některých minipočítačích DEC a speciálních systémech vyvinutých na objednávku amerického námořnictva , ale na rozdíl od úspěšnějšího VMEbus , za který byl umístěn jako náhrada, Futurebus na trhu nezůstal.