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CPCI簡(jiǎn)介
Compact PCI 業(yè)界簡(jiǎn)稱為CPCI， 中文也稱為緊湊型PCI。 CPCI標(biāo)準(zhǔn)是國際工業(yè)計(jì)算機(jī)制造者聯(lián)合會(huì)（簡(jiǎn)稱PICMG），在1994提出來的一種工業(yè)總線接口標(biāo)準(zhǔn)。是以PCI電氣規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)的高性能工業(yè)應(yīng)用總線。CPCI的處理器及外部設(shè)備同標(biāo)準(zhǔn)PCI是相同的，并且CPCI系統(tǒng)使用與傳統(tǒng)PCI系統(tǒng)相同的芯片、防火墻和相關(guān)軟件。從根本上說它們是一致的，因此操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序都是沒有區(qū)別的，將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PCI插卡轉(zhuǎn)化成CPCI插卡幾乎不需重新設(shè)計(jì)只要物理上重新分配一下即可。為了將PCI SIG的PCI總線規(guī)范用在工業(yè)控制
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1995年11月 PICMIG組織頒布了CPCI規(guī)范1.0版本，以后相繼推出了PCI-PCI Bridge規(guī)范、Computer Telephony TDM規(guī)范和User-defined I/O pin assignment規(guī)范。簡(jiǎn)言之CPCI總線 = PCI總線的電氣規(guī)范 + 標(biāo)準(zhǔn)針孔連接器IEC-1076-4-101 + 歐洲卡規(guī)范IEC297/IEEE 1011.1。
CPCI系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅讓諸如CPU、硬盤等許多原先基于PC的技術(shù)和成熟產(chǎn)品能夠延續(xù)應(yīng)用，也由于在接口等地方做了重大改進(jìn)使得采用CPCI技術(shù)的服務(wù)器、工控電腦等擁有了高可靠性、高密度的優(yōu)點(diǎn)。CPCI是基于PCI電氣規(guī)范開發(fā)的高性能工業(yè)總線適用于3U和6U高度的電路插板設(shè)計(jì)。CPCI電路插板從前方插入機(jī)柜，I/O數(shù)據(jù)的出口可以是前面板上的接口或者機(jī)柜的背板。它的出現(xiàn)解決了多年來電信系統(tǒng)工程師與設(shè)備制造商面臨的棘手問題：比如傳統(tǒng)電信設(shè)備總線VME(Versa Module Euro card)與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PCI(Peripheral Component Interconnect)總線不兼容問題。
CPCI的特點(diǎn)
CPCI技術(shù)是由PCI技術(shù)進(jìn)化而來，它及繼承了PCI的既有優(yōu)點(diǎn)，又具有超越PCI的高度可靠及擴(kuò)展性，具體為以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：
一是延續(xù)采用PCI局部總線技術(shù) ，吸收了其相關(guān)優(yōu)點(diǎn)。
二是不再采用IPC傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，改用經(jīng)過20年驗(yàn)證的的高可靠歐洲卡結(jié)構(gòu)，提高了整機(jī)的機(jī)械可靠性，提升了耐振動(dòng)沖擊能力、整系統(tǒng)電磁兼容性更好。
三是不再采用IPC的金手指式互連方式，而采用2mm密度的針孔連接器，使系統(tǒng)連接更加可靠，更具有氣密性、防腐性。在電源方邊，進(jìn)一步提高了可靠性并增加了負(fù)載能力。
CPCI系統(tǒng)具有可熱插拔（Hot Swap）、高可擴(kuò)展性，高開放性、高冗余性（使系統(tǒng)工作更加可靠）。CPCI技術(shù)中最突出、最具吸引力的特點(diǎn)是單元模塊可以熱插拔Hot Swap。就是說在工作運(yùn)行的系統(tǒng)沒有切斷電源的條件下拔出或插入功能模板而不破壞系統(tǒng)的正常工作的一種技術(shù)。熱插拔一直是電信應(yīng)用的基本要求。也為每一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)所渴求，甚至其他的諸如電力，醫(yī)療系統(tǒng)也有渴求。它的實(shí)現(xiàn)是在結(jié)構(gòu)上采用三種不同長(zhǎng)度的引腳插針，使得模板插入或拔出時(shí)電源和接地、PCI總線信號(hào)、熱插拔啟動(dòng)信號(hào)按序進(jìn)行。采用總線隔離裝置和電源的軟啟動(dòng)。在軟件上操作系統(tǒng)要具有即插即用功能。目前CPCI總線熱插拔技術(shù)正在從基本熱切換技術(shù)向高可用性方向發(fā)展。
CPCI標(biāo)準(zhǔn)具有種種優(yōu)點(diǎn)。并且它與傳統(tǒng)的桌面PCI系統(tǒng)完全兼容，在64位/66M總線接口下能提供每秒高達(dá)512MB的帶寬。它支持用在桌面PC和工作站上的完全一樣的接口芯片。
使用CPCI能利用在桌面工作站上開發(fā)的整個(gè)應(yīng)用無需任何改變就能將其移到目標(biāo)環(huán)境中，極大地提高了產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間。利用CPCI技術(shù)使得電信設(shè)備OEM能利用與桌面應(yīng)用
系統(tǒng)同樣的先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)還具有利用針對(duì)桌面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大量PCI芯片所帶來的規(guī)模經(jīng)濟(jì)和低成本特性。其產(chǎn)品成本上往往低于同等功能的VME產(chǎn)品僅略高于通常的工控機(jī)IPC
（Industrial Personal Computer）產(chǎn)品。
CPCI規(guī)范自制定以來，已歷經(jīng)多個(gè)版本。最新的PICMG 3.0所規(guī)范的CPCI技術(shù)架構(gòu)在一個(gè)更加開放、標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)上，有利于各類系統(tǒng)集成商、設(shè)備供應(yīng)商提供更加便捷快速的增
值服務(wù)為用戶提供更高性價(jià)比的產(chǎn)品和解決方案。PICMG 3.0標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)全新的技術(shù)與PICMG 2.x完全不同特別在速度上與PICMG 2.x相比PICMG 3.0速度每秒可達(dá)2Tb。PICMG 3.0主要將應(yīng)用在高帶寬電信傳輸上以適應(yīng)未來電信的發(fā)展PICMG 2.x則仍是目前CPCI的主流并將在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)主宰CPCI的應(yīng)用。
三、CPCI的應(yīng)用
CPCI所具有高開放性、高可靠性、可熱插拔Hot Swap使該技術(shù)除了可以廣泛應(yīng)用在通訊、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)電話整和Computer Telephony也適合實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制Real Time Machine Control、產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集Real-Time Data Acquisition、軍事系統(tǒng)等需要高速運(yùn)算、智能交通、航空航天、醫(yī)療器械、水利等模塊化及高可靠度、可長(zhǎng)期使用的應(yīng)用領(lǐng)域。由于CPCI擁有較高的帶寬它也適用于一些高速數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用包括服務(wù)器、路由器、交換機(jī)等。
下面幾幅圖是CPCI電源的實(shí)物及尺寸結(jié)構(gòu)圖：
