高可性嵌入式CPII系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化解決方案

圖2 3U CPCI板卡及背板結(jié)構(gòu)

圖3 CPCI背板連接器熱拔插結(jié)構(gòu)及 REAR…結(jié)構(gòu)示圖

CPCI作為新一代工業(yè)計算機的技術標準，經(jīng)過近10年的發(fā)展和遍布全球的PICMG成員的共同努力，已經(jīng)成為當代高可靠性嵌入式系統(tǒng)的首選的解決方案。

五、相關產(chǎn)品及應用

一項好的技術，它的成功與否，不僅僅取決于它的設計思想是否先進、是否完美，而是往往取決于它是否有良好的實現(xiàn)手段。

CPCI技術也不例外。從它的提出到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了近十年的時間，但真正被廣泛采納和應用也僅僅是最近的幾年。主要原因就是，與其相關的產(chǎn)品基礎直到最近幾年才基本建立完善。

除了基于傳統(tǒng)PCI的軟硬件內(nèi)核之外，全新結(jié)構(gòu)的CPCI板卡、CPCI連接器、CPCI背板、CPCI電源、CPCI機箱及其附件，等等，這一系列的產(chǎn)品集成在一起才構(gòu)成完整的高可靠性嵌入式CPCI系統(tǒng)。

各種CPCI板卡是CPCI系統(tǒng)的核心產(chǎn)品，許多世界著名的公司如MOTOROLA、INTEL早就有成熟的產(chǎn)品供應，中國大陸和臺灣地區(qū)的許多著名的IPC供應商如研華、凌華、研祥等也相繼推出自己的產(chǎn)品。

CPCI背板是CPCI系統(tǒng)中最為關鍵的部件，直接關系到系統(tǒng)性能的可靠實現(xiàn)。它不僅要求完全符合標準，而且還要求兼容性強，確保來自不同供應商的符合PICMG規(guī)范的板卡都能穩(wěn)定地運行在同一個系統(tǒng)中。它具有3U或6U的高度，2－21個插槽，可以方便地安裝在任何標準的歐式插箱。為了保證高密度的布線要求和精確的阻抗匹配，CPCI背板的PCB一般都在10層以上。CPCI背板的設計要求具備非常高的專業(yè)化技術和豐富的工程經(jīng)驗，許多參數(shù)都要使用專用的EDA工具進行反復的模擬和仿真。CPCI背板的生產(chǎn)裝配大多采用先進的壓接工藝，需要非常特殊的設備和工裝模具。由于CPCI背板實現(xiàn)的是高密度、高可靠性的電氣連接和非常精密的機械連接，所以，出廠前都必須經(jīng)過全面而嚴格的電學測試和光學測試，必要時還必須進行各種惡劣環(huán)境的模擬測試。

CPCI背板的使用環(huán)境大多是高性能計算機／服務器、工業(yè)控制與自動化系統(tǒng)、網(wǎng)絡與通信設備以及航空航天和軍事應用領域，因此，要求應用和服務人員必須具有非常強的相關領域的專業(yè)知識和系統(tǒng)知識。

CPCI背板、CPCI機箱、CPCI電源、CPCI風扇模塊以及CPCI系統(tǒng)監(jiān)控模塊有機組合在一起，就構(gòu)成了CPCI系統(tǒng)的基礎硬件平臺。在此硬件平臺的基礎上，系統(tǒng)設備廠商可以非常方便、快速地進行專有產(chǎn)品的設計，可以以相對低廉的成本提供高性能的系統(tǒng)產(chǎn)品。

以上產(chǎn)品基礎的建立和相關設計、生產(chǎn)和應用服務的技術保證為高可靠性的嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展提供了必要而充分的條件。

圖4 CPCI背板及CPCI機箱

六、結(jié)論

綜合以上論述，不難看出，高可靠性嵌入式系統(tǒng)的特殊應用需求決定了CPCI技術及相關產(chǎn)品必然成為它的首選方案。它的發(fā)展必須建立在完善的產(chǎn)品基礎之上。專業(yè)化的設計、專業(yè)化的生產(chǎn)和專業(yè)化的應用服務是高可靠性嵌入式CPCI系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的必由之路。