CPCI总线技术在加固计算机的开发平台中的应用
o 引言
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-1076-4-101)+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。
2 cpci在加固计算机中的应用实例
下面是我们为某产品研制的以cpci板卡为主构成的加固计算机。
2.1 系统框圈
用cpci板卡设计的计算机系统框图见图1。
2.2 主板cpci-3915特性
2.2.1 处理器系统
最高速度：2.0 ghs;
二级缓冲：1mb/2mb;
2.2.2 内存
规格：单条n0n-ecc ddr2 400/533 sodlmm;
最大容量：2 gb。
2.2.3 i/o接口
串口：2个(rs-232);(com1和com2)(db-9)
usb口：3个(usb2.o);前面板两个，背板1个。
ps/2口：1个;
serial ata口：1个;
ide口：1个;
网口：2个：
vga口：1个。显示分辨率：2048×1536(crt)。
2.2.4 显示
intel915me芯片组集成显卡。
前面板上模拟crt端口，最高支持2048×1 536分辨率;
后板上dvi-1端口，带模拟和数字信号;
背板模块上1×18bps lvds端口。
2.3 串口扩展板mic-3612特性
可扩展出4个通讯口rs-232/rs-422/rs-485;
标准3u/6u尺寸;
和pci 2.1兼容;
速度可达921.6 k
由pci即插即用自动分配地址;
支持windows 98/windows 2000/windows nt/windowsxp操作系统。
浪涌保护(25oovdc)。
2.4 背板cbp-3206-3612特性
标准3u高度
32-bit/33mh
可选择后走线。
2.5 关于框图的说明
2.5.1 板卡的安装
由框图可见，该系统主要由主板cpci-3915(由凌华公司生产)、串口扩展板mic-3612(由研华公司生产)、背板cbp-3206(由凌华公司生产)及其它外部设备构成。
三个cpci板卡被安装在一个经精心设计的3u机箱上，背板cbp-3206在机箱的后方，它有六个总线插座，和这六个总线插座相垂直，机箱有六个插槽，主板cpci-3915和串口扩展板mic-3612占据其中的两个插槽，其它的四个插槽则预留给用户开发。
主板和串口扩展板插入机箱后用螺钉拧紧，这样，三块板卡的总线紧密接触，完全吻合，三个板卡被牢牢地固定在机箱上，且顶端和底部均有导轨支持。前面板紧固装置将前面板与周围的机架安全地固定在一起。卡与槽的连接部分通过针孔连接器紧密地连接。由于卡的四面均将其牢牢地固定在其位置上，因此即使在剧烈的冲击和震动场合，也能保证持久连接而不会接触不良。
这正是cpci技术的长处，以往的板卡安装没有可靠而安全的技术支持，插在其中的板卡只能固定于一点(如pci技术中的金手指连接)。卡的顶端和底部也没有导轨支持，因此卡与槽的连接处、插头与插座的连接处都容易在震动中接触不良，造成不良后果。
2.5.2 操作系统的安装和系统的快速恢复
出于加固的考虑，框图中采用80g宽温抗震硬盘和4g宽温电子盘。
操作系统是加固计算机的核心所在，要确实保证它的安全，当不可抗拒的原因使计算机的操作系统发生崩溃时，要用最有效的方法在最短的时间内恢复。
出于上述考虑，在两个盘中都分别安装了windows 2000操作系统，当其中的一个发生故障时，可以快速地切换到另一个。
另外，做了对操作系统的备份，当系统崩溃时，可通过简单的操作，迅速地将系统恢复，这些操作均不用打开机盖，只需用鼠标和键盘操作就可以了。
2.5.3 显示器
框图中的显示器采用15英寸平板液晶显示器，它由散件显示屏、控制板、逆变器整合加固而成，在显示屏的前面，安装兼有加热和屏蔽功能的玻璃，箱体内的除雾电路可对其加热除雾。
2.5.4 技术指标
框图所示加固计算机的技术指标见表1。
3 结论
cpci技术在加固计算机中的应用过程告诉我们，只有紧跟科技发展的新潮流，才不会落伍，才能对国家、对人民做出我们应有的贡献。
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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-1076-4-101)+欧洲卡规范(iec297/ieee 1011.1)。
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1.2.2 可靠的欧洲卡结构
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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。
2 cpci在加固计算机中的应用实例
下面是我们为某产品研制的以cpci板卡为主构成的加固计算机。
2.1 系统框圈
用cpci板卡设计的计算机系统框图见图1。
2.2 主板cpci-3915特性
2.2.1 处理器系统
最高速度：2.0 ghs;
二级缓冲：1mb/2mb;
2.2.2 内存
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ide口：1个;
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这正是cpci技术的长处，以往的板卡安装没有可靠而安全的技术支持，插在其中的板卡只能固定于一点(如pci技术中的金手指连接)。卡的顶端和底部也没有导轨支持，因此卡与槽的连接处、插头与插座的连接处都容易在震动中接触不良，造成不良后果。
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另外，做了对操作系统的备份，当系统崩溃时，可通过简单的操作，迅速地将系统恢复，这些操作均不用打开机盖，只需用鼠标和键盘操作就可以了。
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