CPCI-E总线介绍.doc

CPCI-E总线简介CPCI-E发展历程图1描述了CPCI-E总线的由来及其发展历程，上世纪80年代初，自从IBM首台PC机问世以来，先后经历了ISA和PCI两代总线。1991年底Intel电脑/计算机结构试验室首先推出PCI总线规范，并随后联合众多知名电脑/计算机厂商如IBM、Compaq、DEC、NCR等于1992年6月成立PCI SIG(SpecialInterest Group)专门负责规范的研制、管理和推广工作。从1993年始，先后推出了PCI Rev.2.1、Rev.2.2以及Rev.2.3，PCI总线也由芯片级互连总线发展成了板级互连总线。为了将PCI总线应用于嵌入式领域，1994年多家厂商联合成立了PCI工业计算机制造商协会PICMG，主要为嵌入式计算机（如工业计算机、医疗设备、通信设备、交通设备以及军事系统等）研制通用技术标准。同年，PICMG制定了PCI-lSA无源底板标准和处理器板标准(即CompactPCI)，该标准是在PCI电气和软件规范的基础上采用欧卡的工业组装标准组合而成，具有开放的架构体系、高可靠性、低成本和通用的操作系统等显著优势，CPCI自问世以来迅速赢得市场青睐。随后几年中，PICMG相继推出多个修订版本，其中最引人关注的是1999年CPCI R3.0版正式发布并引入热插拔技术，为后续CPCI在电信和工业自动化领域获得广泛应用打下坚实的基础。尽管如此，PCI并行结构本身具有局限性，随着带宽和可扩展需求的进一步提高，CPCI匹配上升的空间不大，因此PICMG先后于2002年和2007年推出第三代总线技术PCI Express 1.0和PCI Express 2.0，采用串行结构高速互联技术，并且与CPCI兼容。2005年7月CPCI Express草案PICMG EXP.0 R1.0问世，该草案基于第三代总线PCI Express电气特性的基础上结合了CPCI总线的机械结构形式，这在实现PCI-E总线体系结构、突破带宽的同时，可为计算机提供高可靠、模块化和快速动态重组的解决方案。目前CPCI Express技术成为国内外计算机领域热点研究课题。CPCI-E主要性能分析CPCI-E最本质的理念在于可以用欧卡规格实现PCI-E总线的兼容，可以说CPCI-E的电气特性规范实质上就是PCI-E的电气规范。与早期的PCI体系相比，PCI-E最突出的特点表现在以下几个方面：采用点对点的串行互联技术取代PCI的并行结构互联技术，不仅保证了高频率的工作能力，还可以为每一设备分配独享的通道带宽，保证了每个设备的带宽资源，提高了数据传输率；采用全双工工作模式，发送数据和传输数据可以同时进行，相比于PCI在一个时钟周期内只能进行单向传输，提高了数据传输效率；采用专用电缆可以将总线延伸到系统之外，增强了系统的扩展能力；支持热插拔和热交换、QoS链接配置和公正策略、软件层与PCI兼容、先进错误报告和链路级的数据完整性等技术。另外，PCI Express 2.0在PCI Express 1.0的基础上传输频率由2.5GHz提升到5GHz，并且新增了动态连接功能和访问控制功能，可降低系统功耗和提高数据安全性能。CPCI-E应用现状CPCI-E在满足高带宽和易扩展的同时，还支持模块化，具有热插拔、高可靠性和坚固性等特点，因此广受各网络、通信领域的关注。目前应用于工控、电信设备的CPCI平台已开始从CPCI升替到CPCI Express平台。在工业嵌入式系统方面，PCI-E已被许多标准组织采用，如高端电信(AdvancedTelicom)、微型TCA系统和AMC规格；在存储系统中，PCI-E主要用于Raid控制板上主CPU与光纤通道控制器和SATA控制器之间的通信；在有线通信中，它可用于用户线路卡上CPU与外围IO的互联；此外，在PC领域、多显示器计算领域和分离式系统中也正在催生一些新的应用产品。 恩菲特公司自主研发的EP-H5273E就是国内首款cPCI Express总线的MIL-STD-1553B通信模块，可以应用于MIL-STD-1553系统的测试、仿真，此产品提供了1信道或多信道（双冗余）的单功能或多功能模块，EP-H5273E模块遵循GJB289-97标准，综合了通讯与测试功能。恩菲特科技在认真消化CPCI-E协议规范的基础上，还研制出了其他功能的cPCI Express总线产品，如：多功能模块EP-H5306E 频率计数器/PWM脉冲测试/数字IO/视频转换多功能CPCI-E模块EP-H5301E ADC/DAC/TTL多功能CPCI-E总线模块MIL-STD-1553BEP-H5200E MIL-STD-1553B/429/串口多协议通信CPCI-E模块EP-H5273BE 14通道MIL-STD-1553B通讯CPCI-E模块EP-H6200E MIL-STD-1553B/429/串口多协议通信PCI-E模块EP-H5273E 1-4通道MIL-STD-1553B通讯CPCI-E模块 EP-H6273E 1-2通道MIL-STD-1553B通讯PCI-E模块ARINC429EP-H5272AE 16T/16R Arinc429后走线通信CPCI-E模块EP-H5272E 16T/R ARINC429通讯CPCI-E模块EP-H6272E 16T/R ARINC429通讯PCI-E模块 串行通讯EP-H6275E LVDS通讯接口PCI-E模块EP-H5275E LVDS通讯接口CPCI-E模块EP-H6278E 双通道CAN总线通信PCI-E模块EP-H6276CE 双通道HDLC通信接口PCI-E模块EP-H5276E 24通道RS-232/422/485串口通信CPCI-E模块 EP-H6276E 16CH全异步RS-232/422串口通信PCI-E模块 EP-H5278E 高性能CAN 总线通讯接口CPCI-E总线模块同步器/分解器EP-H5274E 同步器/分解器到数字或数字到同步器/分解器CPCI-E模块数据采集EP-H5024BE 2MSPS14-Bit 4CH数据采集CPCI-E模块EP-H6331E AD/DA/IO多功能PCI-E模块EP-H6110E 1000MSPS 8Bit 1Ch数据采集PCI-E模块EP-H5022E 128KSps16Bit 8CH ADC+8CH ICP输出数据采集CPCI-E模块 EP-H5023E 128KSPS16-Bit 8Ch带DSP数据采集CPCI-E模块EP-H5025E 10MSps14Bit 4CH ADC+4CH ICP输出数据采集CPCI-E模块 EP-H5026E 40MSps14Bit 4CH ADC数据采集CPCI-E模块EP-H5033E 64SE/32DI数据采集CPCI-E模块EP-H5224E 16CH光电隔离数字I/O CPCI-E模块EP-H5331E 100KSps16Bit 16CH ADC+DSP数据采集CPCI-E模块 EP-H6024AE 1MSPS12-Bit 8Ch数据采集PCI-E模块 EP-H6027AE 64MSps 14Bit 1CH ADC+DDC+DSP数据采集PCI-E模块EP-H6279E 1CH GPS接收PCI-E模块EP-H6033E 64SE/32DI数据采集PCI-E模块 激励源、信号发生器EP-H5171E 40MSPS12-Bit 2Ch任意波形发生器CPCI-E模块 EP-H6171E 40MSPS12-Bit 2Ch任意波形发生器PCI-E模块EP-H5172E 16-Bit 8Ch 模拟输出CPCI-E模块 EP-H6172E 16-Bit 8Ch 模拟输出PCI-E模块EP-H5172BE 8CH 电压/电流模拟输出 16通道TTL IO 2通道计数器CPCI-E模块EP-H5173E 多通道电压模拟输出CPCI-E总线模块EP-H5178E 高速模拟信号发生器CPCI-E总线模块开关、数字量EP-H5121AE 64CH开关量输入/出CPCI-E总线模块EP-H5144E 大电流多通道继电器输出CPCI-E总线模块EP-H5133E 421 双线矩阵CPCI-E总线模块EP-H6121CE 32通道隔离离散量输入/输出PCI-E 总线模块EP-H6121AE 64通道隔离开关量I/O PCI-E总线模块EP-H6122CE 8CH标准RS-422电平计数器PCI-E总线模块EP-H5121BE 64CH混合型开关量输入/出CPCI-E总线模块EP-H5122CE 16通道频率/周期/计数器CPCI-E总线模块EP-H5123E 时钟驱动卡CPCI-E总线模块EP-H5141E 96CH光电隔离/离散量输出CPCI-E总线模块EP-H5142