工控機行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢　　　　

    PC技術(shù)推動(dòng)了工控機技術(shù)的發(fā)展　　　　

    工控機是嵌入在工業(yè)系統內部，在工業(yè)極端環(huán)境里能夠連續長(cháng)期穩定可靠工作的工業(yè)型計算機。隨著(zhù)IntelCPU和MicrosoftDOS/WINDOWS架構演變成事實(shí)上的標準，ISA/PCI總線(xiàn)加固型工業(yè)PC（IPC）開(kāi)始向工業(yè)領(lǐng)域滲透。IPC雖然經(jīng)過(guò)了工業(yè)化改造（如取消了大母板，采用無(wú)源背板、插卡式模板，工業(yè)電源，全鋼密封機箱微正壓散熱，溫度自動(dòng)檢測和調整等），但其本質(zhì)上仍然不是工業(yè)型PC，不能從根本上解決大母板水平放置、抗震動(dòng)沖擊能力差、元器件失效率高、平均修復時(shí)間（MTTR）長(cháng)、維護困難等問(wèn)題，難以滿(mǎn)足工業(yè)控制任務(wù)的苛刻要求。為了滿(mǎn)足市場(chǎng)對工業(yè)型計算機的要求，除了VME總線(xiàn)工控機外，產(chǎn)生了一系列基于PC的、與ISA/PCI總線(xiàn)標準兼容的嵌入式工控機，其中比較有代表性的是CompactPCI/PXI總線(xiàn)、AT96總線(xiàn)、STD總線(xiàn)和STD32總線(xiàn)工業(yè)控制機?！　　　?/p>

    各種總線(xiàn)工控機向高性能、高可靠方向發(fā)展　　　　

    STD總線(xiàn)工控機采用單片計算機（Computer-on-a-chip）技術(shù)，可以繼續提升“ALL-IN-ONE”CPU板的性能，而不受小板尺寸限制。在386檔次上，MCG、Systek、Winsystems和北京康拓等公司都推出了386EX“ALL-IN-ONE”CPU板。目前，STD總線(xiàn)工控機已經(jīng)升級到486DX，可以滿(mǎn)足大多數應用要求。1990年9月，STD32MG公布STD32規范1.0版。STD32具有32bit數據寬度，32bit尋址能力，是工業(yè)型的高端計算機。STD32總線(xiàn)兼容STD-80規范，產(chǎn)品可以互操作。STD32總線(xiàn)在保留簡(jiǎn)單控制總線(xiàn)特點(diǎn)的同時(shí)，采用了今天的先進(jìn)技術(shù)設計OEM產(chǎn)品，如80486和Pentium系列處理器技術(shù)?！　　　?/p>

    VME(VersaModelEurocard)總線(xiàn)是由Motorola公司1981年推出的第一代32位工業(yè)開(kāi)放標準總線(xiàn)，其主要特點(diǎn)是其信號線(xiàn)模仿Motorola公司生產(chǎn)的68000系列單片機信號線(xiàn)，由于其應用的廣泛性被IEEE收為標準，即IEEE1014-1987，其標準文件為VMEbusspecificationRevC.1。1995年，VME總線(xiàn)的新一代架構VME64脫穎而出。相對于傳統的VME系統，VME64加大了傳輸帶寬，拓展了地址空間并方便了板卡插拔。它將6U板的數據線(xiàn)寬和地址范圍擴展到了64bit，給3U板提供了32bit和40bit地址模塊，傳輸帶寬達到了80Mb/s，增加了總線(xiàn)鎖定周期，增加了第一插槽探測功能，加入了對熱插拔的支持。VME64擴展集是1997通過(guò)的新標準，它又被稱(chēng)為VME64x。它增加了一個(gè)160管腳連接器系列(按5行排列)，還在P1/J1和P2/J2之間加入了一個(gè)P0/J0連接器，另外新增設了一個(gè)3.3V電源管腳。該系統新增的兩個(gè)邊緣總線(xiàn)循環(huán)則把數據速率提高到160Mb/s。此外，還增加了EMC前置面板和ESD功能。VME320最大的改進(jìn)是采用了星型互連的方法來(lái)達到數據傳輸加速的目的。它采用了一種叫做2eSST的協(xié)議，這是一種信源同步傳輸協(xié)議，可將理論數據速率提高到320Mb/s。SBS公司推出的VXS標準和VITA(VME國際貿易協(xié)會(huì ))開(kāi)發(fā)的VPX標準。VXS為引用交換結構創(chuàng )造了條件，而VPX則將開(kāi)關(guān)結構信號速率提升到了6.25Gb/s。與此同時(shí)，許多VME總線(xiàn)背板開(kāi)始使用PMC（PCIMezzanineCard）插槽，以便能直接使用PCI板卡。制造商們還吸取了PCI板卡的構造因素，以使VME板卡跟上行業(yè)的步伐?！　　　?/p>

    PCI-Express是最新的總線(xiàn)和接口標準，它原來(lái)的名稱(chēng)為“3GIO”，是由Intel提出的。很明顯英特爾的意思是它代表著(zhù)下一代I/O接口標準。認證發(fā)布后改名為“PCI-Express”。這個(gè)新標準將全面取代現行的PCI和AGP，最終實(shí)現總線(xiàn)標準的統一。它的主要優(yōu)勢就是數據傳輸速率高，目前最高可達到10GB/s，而且還有相當大的發(fā)展潛力。PCIExpress也有多種規格，從PCIExpress1X到PCIExpress16X，能滿(mǎn)足現在和將來(lái)一定時(shí)間內出現的低速設備和高速設備的需求。當然，要實(shí)現全面取代PCI和AGP也需要一個(gè)相當長(cháng)的過(guò)程，就像當初PCI取代ISA一樣，都會(huì )有個(gè)過(guò)渡的過(guò)程?！　　　?/p>

    CompactPCI/PXI總線(xiàn)有替代VME/VXI總線(xiàn)趨勢　　　　

    VME/VXI總線(xiàn)繼續在軍事設備和大型測試系統方面占有一定的市場(chǎng)份額，但已經(jīng)受到CompactPCI/PXI產(chǎn)品的強有力沖擊。標準AT96總線(xiàn)工控機在軍事裝備和工業(yè)現場(chǎng)得到進(jìn)一步應用。隨著(zhù)CompactPCI總線(xiàn)冗余設計技術(shù)、熱插拔技術(shù)、自診斷技術(shù)的成熟，構造高可用性系統的簡(jiǎn)化，CompactPCI/PXI總線(xiàn)工控機技術(shù)將得到迅速普及和廣泛應用，成為國內繼STD總線(xiàn)工控機、IPC工控機之后最具普及前景的新一代高性能工控機。