工控机介绍ppt工控机的发展介绍PPT.ppt

工控机的发展 内容提要 pc的基本架构及pc总线的发展历史总线介绍isa pc 104总线介绍 picmg标准族介绍 问题解答 picmg简介picmg pci工业计算机制造厂商联盟pciindustrialcomputermanufacturersgroup现有超过450家公司参加共同为高性能电讯和工业计算机应用制定开放技术规范picmg有三种会员资格执行会员 理事会员普通会员研祥做的产品 研祥为理事会员picmg和非picmg picmg标准系列 picmg制定的技术规范 picmg1 0 基于标准pci卡和isa卡的无源底板应用 picmg1 2 embeddedpci xcpu卡和背板picmg1 3 pciexpresscpu卡和背板 picmg2 0基于eurocard的compactpci应用picmg3 0以交换技术为基础的 advancedtca为下一代电讯设备应用的全新系统架构 其他 如etx pisa picmg与其他标准组织的关系 pc总线 输出处理 显示器打印机lanrs 232中央处理器 存储 内部存储器内存条闪存 外部存储器硬盘 cdrom u盘 输入 键盘 鼠标扫描仪lanrs 232 pc总线的作用 互连 部件级互连 如内存条南北桥的连接 板级互连pci网卡isa声卡 设备互连centronics接口打印机系统级互连ethernet通讯 共享 功能扩充的需要 内置 扩充功能的选择降低使用成本 购买时 保护设备投资 购买后 标准化兼容性制造和使用成本 连接器 机械兼容性 芯片 电气兼容性 硬件 软件 是 pc总线发展的推动力cpu的发展8088286386486 pentium4高分辨率显示器mdacgaegavgaxga 多媒体音频采集播放视频播放游戏动画 最 终 目 的 提 高 带 宽 应用 internetintranet电讯isp pc总线发展特点pc总线的发展相对滞后pc总线影响广泛 与内存 cpu等比较 pc总线的发展 1 pc xt 4 77mhz 8位数据20位地址 isa 8mhz 8 16位数据 24位地址 eisa 8mhz 8 16 32位 32位地址 兼容isa microchannel 16 32位 仅用于ibmps 2 vlbus 33mhz 16 32位数据 30位地址 与isa兼容 pci 33 66mhz 32 64位 agp 66 133 266 512mhz 32位 pci x1 0 33 66 133mhz 32 64位 pci x2 0 266 533 1066mhz 32 64位 pciexpress 2 5gb s 串行双向传输 pc总线的发展 2 pci总线概述 2 pci总线速度 最高133mbytes s 32 位 5 0v 33mhz总线时钟 最高266mbytes s64 位 33mhz总线时钟 理论上最高532mbytes s64 位 3 3v 66mhz总线时钟可提高到1066mbytes spci x 64 位 133mhz总线时钟 pc 104特点 1 pc 104名称的由来 isa标准连接器98个接点pc 104 增加6个接地点 主要特点 所有信号与标准isa信号一样针座连接脊背式叠放无需背板无需机架 元器件少功耗降低至1 2w 模块 pc 104结构 2 pc 104模块的安装 3 pci 104总线 与pc 104的不同 去掉at 16位 和xt 8位 两个连接器 元器件高度限制正面由11 05mm降位8 76mm 背面由2 54mm提高至4 83mm 增加控制逻辑处理高速总线要求 与pc 104 plus的不同 去掉at 16位 和xt 8位 两个连接器 与120针pci总线标准的不同 采用4x30脚间距2mm的长引脚连接器而不是原来的124针边沿连接器 不支持64位扩充不支持jtag prsnt clkrun等信号 pci 104结构 pc 104 pc 104 plus pci 104 电缆和背板pc总线标准 1 总线 数据速率类型 说明 拓扑结构电压 电缆 rs 232 19 2kbps非平衡式 20米 点对点 3 25v 9 25线电 单端 缆 i2c10base t 3 4mb10mbps 非平衡式平衡式 2线3类线 多点多点 ttlecl 印刷电路stp或utp 100base t100mbps平衡式 5类线 多点 1 0v stp或utp 1394afirewire1394bfirewire 400mbps差分800mbps差分 类似usb类似usb 点对点点对点 0 6 0 8v0 6 0 8v 2对stp2电源线2对stp2电源线 电缆和背板pc总线标准 2 总线 数据速率 类型 说明 拓扑结构电压 电缆 usb1 1 12mbps 差分 电缆 星形 0 3 3 6v 屏蔽双绞 线 stp usb2 0 480mbps 差分 电缆 星形 0 3 3 6v 屏蔽双绞 线 stp ata 3ata 4ata 5ata 6ata 7 16mbps33mbps66mbps100mbps133mbps 16位16位16位16位16位 硬盘 cdrom 链接eide硬盘 cdrom 链接ultraata 33硬盘 cdrom 链接ultraata 66硬盘 cdrom 链接ultraata 100硬盘 cdrom 链接ultraata 133 ttlttlttlttlttl 40线电缆40线电缆80线电缆80线电缆80线电缆 pci变种 pmc 扣板结构装载在主板上 compactpci eurocard结构无源底板minipci 便携系统新标准有i ii iii类三 种连接器 carbus 便携系统点到点连接pcmcia结构形式 agp agp1x 2x 4x 8x pci x 向后兼容pci 最高带宽1gb sec pci pci x与pciexpress 总线 数据位宽工作频率最高速度 说明 pci 326464 33mhz33mhz66mhz 133mb s266mb s533mb s pci1 0pci2 2 pci2 3 pci3 0仅支持3v插卡64位用于服务器 pci x1 0 646464 66mhz100mhz133mhz 533mb s向后兼容主要用于服务器等800mb s高端产品 如scsi卡gb以1 06mb s太网 pci x2 0pciexpress 6464x1x2x4x8x16x32 266mhz533mhz2 5ghz2 5ghz2 5ghz2 5ghz2 5ghz2 5ghz 2 1gb s4 3gb s312mb s625mb s1 25gb s2 5gb s5gb s10gb s 向后兼容用于10gb以太网 10gb光纤 infiniband等应用pciexpress与pci硬件不兼容但软件兼容速度与pci x533相当速度与pci x1066相当 带pci总线的pc系统结构533 800mhz前端总线 agp图形接口ac 97音频接口 gmch 单 双通道ddr 333 ddr2 400orddr2 533serialata接口 8个高速usb2 0接口 pci总线pci总线插槽 ide插座 pciexpress连接器 pciexpress 共享交换机pci总线pciexpress链路 pciexpress共享交换机 pci共享总线 pciexpress优点 高性能pciex1的带宽比pci高1倍多 下一十年的总线同步数据传输 pcie带宽与信道数量呈正比可用带宽是双向的i o简单 qos能保证数据采集用需求容易使用 多媒体应 信号少 ic管脚少 支持热插拔 传输距离长分层架构 pcie设备多种多样例如 siom 服务器i o模块expresscard 类似笔记本电脑的pcmcia 等 物理层 提高传输速度 软件兼容性 保护软件投资 带pciexpress总线的pc系统结构533 800mhz前端总线 pciexpressx16图形接口高保真音频接口8个高速usb2 0接口 gmch4pciexpress x1通道 单 双通道ddr 333 ddr2 400orddr2 5332serialata接口ide插座pci插槽 picmg1 0pci isa总线 1994年10月发表picmg1 0标 准 由isa和pci两种总线组成 pci总线 兼容pci2 2可直 接支持4个pci插槽 使用pci pci桥可支持更多 pci插槽 picmg1 2embeddedpci x总线 2002年1月发表picmg1 2标准与picmg1 0尺寸一样 原picmg1 0的isa总线由pci x 总线取代 可支持两条总线pci和pci xpci x只能支持1 2个插槽5个 负载 picmg1 3cpu卡 fsc 1811v2na主板支持picmg1 3标准 compactpci机箱 1 compactpci机箱 2 compactpci系统单板 compactpci背板 compactpci连接器 2 compactpci连接器 3 长短不同的针用来控制电源和信号的接通顺序 compactpcihot swap compactpcihot swap级 基本完全 高可用性 compactpci与工业pc比较 1 无源背板针 孔式连接嵌入式 compactpci板由上下导轨前面板拉手条背板共同固定非常坚固