1.7. Особенности драйверов PCI и CompactPCI устройств.
В силу того, что стандарт PCI был разработан фирмойIntel для стремительно развивающегося рынка персональных компьютеров, в немтщательно проработаны проблемы упрощения интеграции драйверов периферийныхустройств в комплекс программного обеспечения, управляющего работой компьютера.Например, все PCI или, что абсолютно одно и то же, CompactPCI устройства имеютнабор из 256 регистров, которые содержат информацию об устройстве(идентификационные параметры устройства, адреса его регистров, уровни и типыпрерываний и т.п.). В результате, при старте операционной системы можноавтоматически идентифицировать устройство, подключенное к шине, конфигурироватьего с учетом хранящихся в регистрах настройки параметров без установки илиснятия специальных ключей. Концепция "plug and play" являетсяключевой для стандарта PCI и практически устраняет часто неизбежные ошибки приустановке вручную базовых адресов устройства, режимов его работы и т.д.
1.8. Особенности системной интеграции CompactPCI-систем.
Практически каждый современный компьютер имеетлокальную шину PCI, независимо от того, имеет ли он возможность подключениядополнительных PCI-устройств, хотя обычно эта возможность присутствуетобязательно. Это касается всех компьютерных систем построенных на баземикропроцессоров Pentium, Alpha или PowerPC. Стандарт CompactPCI делает возможнымсоздание промышленных компьютерных систем полностью совместимых с офисными,которые могут управляться стандартными операционными системами (MSDOS, Windows95/NT, UNIX, ОС реального времени) и на которых смогут работать без модификациидесятки тысяч готовых прикладных программных продуктов, разработанных ранее.Другими словами наиболее дорогостоящую часть современного проекта, разработкуприкладной математики, можно осуществлять на обычных офисных компьютерныхPCI-платформах.
1.9. Операционные системы которые могут управлятьCompactPCI- компьютерами.
CompactPCI - компьютеры на базе микропроцессоров Pentium могут управляться любойоперационной системой, работающей на обычном персональном компьютере: MS-DOS,Windows 3.xx, Windows 95, Windows NT, OS/2, BSD UNIX, LINUX, Solaris...CompactPCI-компьютеры на базе микропроцессоров PowerPC могут работать подуправлением операционных систем AIX, Solaris, MacOS и самого широкого спектраоперационных систем реального времени от ведущих мировых поставщиков. То жесамое можно сказать о CompactPCI процессорах Alpha. Любая операционная система,работающая на этих процессорах для настольных офисных компьютеров - будет безмодернизации работать в CompactPCI.
1.10. Операционные системы реального времени дляCompactPCI- компьютеров.
Масштабируемая производительность CompactPCI-компьютеров, в основном, удовлетворяет большинству систем реального времени -от управления производством и систем быстрого сбора и обработки данных домодульных малогабаритных промышленных PLC. Операционные системы реальноговремени, такие как OS-9, QNX, pSOS, VxWorks, LynxOS (всего более 100) смогутпоказать превосходные результаты при работе с CompactPCI- компьютерами, такжекак и версии Windows NT реального времени, которые уже имеются на мировомрынке.
1.11. Самая популярная операционная система сегодня дляCompactPCI систем.
Однозначного ответа на этот вопрос нет. Если говоритьо системах общего назначения или системах "мягкого" реальноговремени, когда допустимы времена реакции системы выше десятков миллисекунд -наиболее популярной операционной системой является MS Windows NT, котораяможет быть использована как сама по себе, так и с различными расширениямиреального времени. Вычислительная мощность и ресурсы памяти современныходноплатных CompactPCI компьютеров/контроллеров при весьма разумных ценахпозволяют использовать Windows NT для очень широкого спектра приложений. Дляпримера можно привести ресурсы новейшего флагманского одноплатного 3U формата(всего лишь 100х160 мм !!!) СompactPCI контроллера/компьютера компании INOVAComputers: PentiumMMX/233 MHz, 16-256 МB SDRAM, до 32 МB FLASH, 2-4 MB SVGA,FastEthernet, USB, Fireware, COM1/2, LP, KB, EIDE, FDD, Fieldbus (Profibus илиCAN), CompactPCI 64 bit. Если говорить о системах "жесткого"реального времени, то, по разным оценкам, "золотая" пятёрка наиболеепопулярных операционных систем реального времени выглядит следующим образом:pSOS+, VxWorks, LynxOS, OS9, QNX.
1.12. Будущие модули CompactPCI- которые будутпроизводится в ближайшее время.
CompactPCI - компьютеры на базе микропроцессоровPentium/MMX/PRO, PowerPC, Alpha, MIPS, DSP производятся в настоящее времямногими фирмами, среди которых мировые лидеры компьютерной индустрии,гарантирующие долговременную стабильность любому проекту. Помимо этого ужесуществуют CompactPCI-модули ввода-вывода, такие как FastEthernet, ATM,FibreChannel, RMN/RTnet, быстрый SCSI, графические SVGA контроллеры, АЦП/ЦАП,контроллеры оптоволоконных каналов связи, графические процессоры, фреймграбберы и т.п. Огромные возможности организации очень широкого спектраввода/вывода предоставляют стандартные мезонинные технологии типа Industry Packи PMC (PCI Mezzanine Card).
1.13. Стоимость CompactPCI-модуля.
CompactPCI-модули характеризуются отличной производительностьюс одной стороны и, с другой стороны производятся на базе широко доступных PCIэлектронных компонентов, выпускаемых в огромных объемах и поэтому недорогих.
1.14 Простые и быстрые способы проектирования собственныхCompactPCI модулей ввода/вывода.
Существует два наиболее простых и понятных способа:
· Если вы уже имеете некиесобственные PCI-разработки для настольного компьютера - просто, без каких либоизменений, переведите их в конструктив CompactPCI. Вам не придётся дажекорректировать математическое обеспечение для ваших плат.
· Самый простой и быстрый способспроектировать собственную CompactPCI плату ввода/вывода, даже без знаний PCIшины: провести её самостоятельную компоновку с использованием стандартныхплатформонезависимых мезонинных модулей ввода/вывода IndustryPack (IP) и/илиPMC. Выбор IP или PMC определяется требованиями производительности к системе.
Если нужен CompactPCI-модуль формата 6U с функциями:MIL1553B, 8 каналов АЦП, 8 каналов RS232 и 40 каналов цифрового ввода/вывода.Просто надо купить плату-носитель cPCI-200 (CompactPCI плата-носитель модулейIP), которая позволяет установить до 4 стандартных IndustryPack модулей.Подобрать необходимый состав модулей IndustryPack с требуемыми Вам функциями иустановите их на плату- носитель cPCI-200. Модуль CompactPCI с необходимыми вамфункциями готов. Установить его в крейт CompactPCI и начинайте работу. Даже приналичии 90 IndustryPack модулей (на рынке их гораздо больше !) можно быстроскомпоновать более 12.000.000 различных вариантов решений только на базе одногостандартного одноплатного носителя сPCI2000 и создать высокооптимизированнуюименно под вашу задачу CompactPCI систему ввода/вывода.
1.15. Компании лидирующие на мировом рынке CompactPCIпродукции.
Что касается компьютерных CompactPCI компонентов ибазовых аппаратных платформ (процессоры + механика) то, после приобретения вконце 1997 года фирмой MOTOROLA известной американской корпорации ProLog,MOTOROLA стала крупнейшим мировым производителем CompactPCI продукции формата6U для ОЕМ рынка и рынка системной интеграции. MOTOROLA обеспечивает постояннорасширяющийся спектр CompactPCI процессорных компонентов на базе Pentium, PentiumMMX,PentiumPRO, SMP PentiumPRO, PowerPC 750, спектр механических CompactPCI 6Uкомпонентов с пятилетней гарантией. Крупными игроками на "поле" 6UCompactPCI продукции стали знаменитые американские компании FORCE (Pentium,UltraSPARC, MC68360) и DEC (Alpha). Что касается производителей устройствввода/вывода для CompactPCI систем 3U и 6U форматов, то сегодня максимальныйспектр решений предлагает компания SBS Green Spring Computer.
1.16. Темп развития CompactPCI.
.В 1996 году объём сбыта CompactPCI продукциинаходился практически в "зачаточном" состоянии не превышая границу1-2 миллионов долларов. Но уже в 1997 году объёмы пилотных проектов оценивалисьв сумму более 200 млн. долларов. Благодаря огромному интересу OEM- потребителейи системных интеграторов в 1997 году на рынок CompactPCI продукции пришликрупнейшие мировые компании - традиционные производители открытыхмагистрально-модульных систем для промышленных и коммуникационных приложений: MOTOROLA,FORCE, DEC, PEP Modular Computers, SBS, VMIC и многие другие. Это будетозначать ещё большее ускорение в развитии рынка CompactPCI. Можно суверенностью сказать, что CompactPCI действительно является бестселлеромпрофессионального компьютерного рынка, очень привлекательной открытойтехнологией для надёжных долговременных инвестиций в сфере промышленнойавтоматизации и коммуникаций.
2. Архитектурамодулей центральных CompactPCI-процессоров INOVA
Во многом именно модули центральных процессоров INOVA,"сердце" конечного решения, определяют возможность применения этойтехники решения для тех или иных задач встраиваемых промышленных приложений.Даже их предварительный анализ дает представление о возможностях современногопромышленного PCI-дизайна, и становится понятно, почему он так быстро завоевалпромышленный и коммуникационный рынок встраиваемых систем.
Перечислимсамые общие идеи, определившие дизайн модулей центральных процессоров.
· Стопроцентная РС/АТ совместимостьсо всеми стандартными функциями ввода/вывода классической материнской платы:COM 1/2, LP, EIDE/FDD, KBoard, Mouse.
· Достаточное количество памяти,сетевых и графических ресурсов для работы с разнообразным системным иприкладным ПО, прежде всего на базе NT, даже в бездисковых конфигурациях, придоступных ценах на оборудование.
· Возможность эффективной работы совсеми ключевыми коммуникационными технологиями из мира промышленных (Fieldbusтипа Profibus, CAN, LonWorks, Interbus-S, DeviceNet и ASi) и desktop приложений(100/10 Ethernet, USB, FireWire IEEE1394, RS232).