CompactPCI® 串行標(biāo)準(zhǔn)：提高醫(yī)用電子和工業(yè)電子性能

21ic訊 簡介

由于需要處理的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)越來越多，許多嵌入式設(shè)計(jì)師從并行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向串行點(diǎn)對點(diǎn)結(jié)構(gòu)。 CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)于2011年由PICMG推出后，目前正成為串行嵌入式計(jì)算的主要標(biāo)準(zhǔn)。

FCI公司制造的高密度AirmaxVS®連接器是CompactPCI® 串行標(biāo)準(zhǔn)指定的連接器。 這些無屏蔽連接器非常適用于高速差分信號傳輸，具有出色的穩(wěn)固和阻抗控制特性。

CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)的成功是建立在普及的CompactPCI®標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的。

CompactPCI®串行系統(tǒng)AirMax VS® 連接器

CompactPCI®

經(jīng)過PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造商集團(tuán)（PICMG）的開發(fā)，CompactPCI®總線標(biāo)準(zhǔn)于1999年推出。由于具有3U和6U歐洲系統(tǒng)卡形狀系數(shù)和19英寸結(jié)構(gòu)，其已成為一種可升級、成本低和易于執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，并為此確定了一種新型2.00毫米“硬公制”連接器。

CompactPCI®的成功不限于遠(yuǎn)程通信和工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用： 多年來，CompactPCI®已成功進(jìn)入儀器、醫(yī)療和交通行業(yè)。 得益于傳導(dǎo)式冷卻方案，CompactPCI®還在軍事工業(yè)方面獲得成功。

最初的CompactPCI®標(biāo)準(zhǔn)限于并行總線，不能處理不斷增多的快速串行點(diǎn)對點(diǎn)連接應(yīng)用。 為解決該問題，PICMG推出了CompactPCI® PlusIO。
 
CompactPCI® PlusIO

CompactPCI®PlusIO（PICMG 2.30）于2009年推出，為各種串行點(diǎn)對點(diǎn)總線提供了大力的支持： 在背板上支持4個(gè)PCIe接口、4個(gè)SATA接口、4個(gè)USB2.0接口和2個(gè)以太網(wǎng)接口。

為了處理更高的串行傳輸速率（達(dá)到5Gbs），一種新型超硬公制（UHM）插座連接器被引入，其能向后兼容CompactPCI®原有背板中使用的硬公制插頭。

通過增加了高速串行通信功能，CompactPCI® PlusIO拓展了CompactPCI®系統(tǒng)的可能性，但需要更大的處理能力，以滿足不斷增加的速度和帶寬要求。
 

因此，有必要對CompactPCI進(jìn)行一次決定性的演進(jìn)：向嚴(yán)格意義上的串行系統(tǒng)發(fā)展。

CompactPCI® 串行標(biāo)準(zhǔn)

最新的CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)（PICMG cPCI-S.0）于2011年推出，滿足了不斷增加的速度和帶寬要求。 該標(biāo)準(zhǔn)真正具有高速總線通信特點(diǎn)，支持8個(gè)PCIe鏈接、8個(gè)SATA接口、8個(gè)USB2.0/3.0接口和8個(gè)以太網(wǎng)接口，并且數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到12Gb/s。

CompactPCI®PlusIO維持了對原始CompactPCI®結(jié)構(gòu)的兼容，而CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)則要求連接器提供全新的技術(shù)。在更高的頻率條件下需要更多的插腳，以實(shí)現(xiàn)下一個(gè)級別的串行通信。

為此，F(xiàn)CI公司制造的高密度AirmaxVS®連接器被加以選用： 這些無屏蔽連接器非常適用于高速差分信號傳輸，具有出色的穩(wěn)固和阻抗控制特性。 對系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來說，AirmaxVS®連接器使CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)成為一種易于執(zhí)行的結(jié)構(gòu)，與其它的串行總線標(biāo)準(zhǔn)相比，成本更低。

 
提高醫(yī)用電子產(chǎn)品性能

醫(yī)用電子產(chǎn)品在未來的醫(yī)療保健中扮演非常重要的作用。 例如： 為改善病人護(hù)理，醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)計(jì)者需要高性能系統(tǒng)，以支持病人用設(shè)備、醫(yī)院記錄和醫(yī)療提供機(jī)構(gòu)之間的高帶寬通信。

CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)正可以滿足這些醫(yī)療多重處理要求。 由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)固耐用、數(shù)據(jù)分辨率捕獲能力高，越來越多的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)正是建立在CompactPCI®串行結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。

CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)有助于醫(yī)學(xué)影像設(shè)計(jì)人員更快實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)，并在應(yīng)對這些系統(tǒng)所要求（掃描精確度）的大量數(shù)據(jù)處理時(shí)，有效性和可靠性更高。 CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)可以提高這些影像系統(tǒng)的性能，而且更多的病人能以較低的成本得到更好的治療。

提高工業(yè)電子性能

傳統(tǒng)意義上所謂的工業(yè)進(jìn)步更多的關(guān)乎“生產(chǎn)率”和“成本”，關(guān)注點(diǎn)放在有效性和可靠性上，以對生產(chǎn)過程加以控制。許多對此提供支持的工業(yè)系統(tǒng)都建立在原始CompactPCI®標(biāo)準(zhǔn)上。

然而，成功的工業(yè)公司已通過重視“安全”、“質(zhì)量”和“靈活性”將性能提升轉(zhuǎn)向到下一個(gè)級別。

工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員目前正在利用CompactPCI®串行結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)可以支持相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享、分析和歸檔的各種系統(tǒng)。 通過這些系統(tǒng)，工業(yè)性能向改善的靈活性、更好的產(chǎn)品質(zhì)量和更少的工傷事故的方向而提高。
 
結(jié)論

CompactPCI®標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)非常受歡迎的標(biāo)準(zhǔn)，盡管經(jīng)過幾次革新，但其結(jié)構(gòu)仍經(jīng)得起考驗(yàn)。 除此之外，最新的主要CompactPCI®串行結(jié)構(gòu)使嵌入式設(shè)計(jì)者能夠設(shè)計(jì)出容錯(cuò)、高速的串行系統(tǒng)。

對串行點(diǎn)對點(diǎn)連接的需求正不斷增加，這促進(jìn)了串行嵌入式計(jì)算的需求增長。 CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)通過支持可靠、穩(wěn)固和低成本的串行解決方案正提高了工業(yè)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用的性能。

對系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來說，F(xiàn)CI公司制造的AirmaxVS®連接器使CompactPCI®串行標(biāo)準(zhǔn)成為一種易于實(shí)施的結(jié)構(gòu)，與其它的串行總線標(biāo)準(zhǔn)相比，其成本更低。