Přepravkový systém

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 8. listopadu 2019; kontroly vyžadují 4 úpravy .

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.

Krayt

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.

Kufrová modulární sběrnice

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.

Standardy systému přepravek

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.

NIM

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.

CAMAC

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.

FASTBUS

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 .

VMEbus a deriváty: VXI , VPX / OpenVPX

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 .

Futurebus

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.

CompactPCI , PXI a deriváty

AdvancedTCA / MicroTCA

Viz také

Odkazy

Poznámky

  1. Eike Waltz, Rittal Corporation, vedoucí projektu pro IEEE 1101.1, IEEE 1101.10 a IEEE 1101.11. Mechanické normy řady IEEE 1101.1 (Euroconstruct) | PSB Technologies LLC . Článek byl publikován v časopise „World of Computer Automation“ http://www.mka.ru/ . www.pcbtech.ru. Datum přístupu: 24. prosince 2018. Archivováno 25. prosince 2018.
  2. Standardní přístrojové moduly NIM. Zpráva AEC TID-20893  (anglicky) (červenec 1974). Získáno 23. 8. 2018. Archivováno z originálu 23. 8. 2018.
  3. Vývoj a aktuální stav systému standardního jaderného přístrojového modulu (NIM) Archivováno 3. června 2018 na Wayback Machine , Louis Costrell , 1970 
  4. Výbor ESONE (Výbor evropských studií norem pro elektroniku)
  5. Dopis o pozastavení činnosti výboru
  6. ÚVOD DO FASTBUS (downlink) . FNAL. Získáno 21. září 2013. Archivováno z originálu 23. září 2013. 
  7. Barsotti, Edward J. "FASTBUS" - POPIS, STAVOVÁ ZPRÁVA A SHRNUTÍ PROBÍHAJÍCÍCH PROJEKTŮ . FNAL (1981). Získáno 22. srpna 2018. Archivováno z originálu 27. února 2021.
  8. Úvod do standardů VME/VXI/VXS. Společnost Phoenix Mecano . Získáno 9. září 2018. Archivováno z originálu 20. září 2018.