前言
隨著高科技工業(yè)的增長(zhǎng)以及對(duì)品質(zhì)要求的日益提高，帶動(dòng)了工業(yè)控制機(jī)（IPC，Industrial Personal Computer）產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。而IPC中重要的總線技術(shù)-CompactPCI（CPCI）也一直在不斷發(fā)展，并努力保持著與新技術(shù)發(fā)展的同步。我國(guó)CPCI技術(shù)的研制和應(yīng)用工作，近幾年也受到很大重視。以深圳研祥公司為代表的國(guó)內(nèi)工控機(jī)廠商，在CPCI產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上投入了大量精力，陸續(xù)推出了一些適合我國(guó)實(shí)際應(yīng)用狀況的CPCI產(chǎn)品。

CPCI由來(lái)

IPC工控機(jī)是在PC機(jī)的基礎(chǔ)上，在機(jī)箱、結(jié)構(gòu)等方面作適當(dāng)改造，保留了PCI-ISA總線的有源底板，開(kāi)發(fā)和擴(kuò)充了系列工業(yè)I/O模板而構(gòu)成。自1993年以來(lái)，由于PCI總線的開(kāi)放性、高性能、低成本、通用操作系統(tǒng)等方面的優(yōu)勢(shì)，使其得到迅速的普及和發(fā)展。但是，這種PISA底板總線的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)難以用于有嚴(yán)格要求和高性能需求的場(chǎng)合。

與此同時(shí)，一些重要應(yīng)用領(lǐng)域如電信行業(yè)正在發(fā)生著巨變。為了緊跟網(wǎng)絡(luò)通信量永無(wú)止境的發(fā)展步伐，電信行業(yè)正從單一專用平臺(tái)向標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)轉(zhuǎn)變，平臺(tái)的開(kāi)發(fā)也因此逐漸轉(zhuǎn)向依靠外部廠商，以便快速開(kāi)發(fā)高度可靠的可擴(kuò)展方案。在這種形勢(shì)下，電信行業(yè)迫切需要高可用性。為此，1994年，由原來(lái)從事STD總線工控機(jī)的廠商Ziatech發(fā)起組織了PICMG-PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)，制定了PCI-ISA總線的無(wú)源底板標(biāo)準(zhǔn)和處理器板標(biāo)準(zhǔn)，即CPCI。其出發(fā)點(diǎn)在于，改造PCI標(biāo)準(zhǔn)，使其成為無(wú)緣底板總線的結(jié)構(gòu)。

CPCI是一種新的開(kāi)放式工業(yè)計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。它融合了電腦與工業(yè)設(shè)備諸多已經(jīng)過(guò)廣泛驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)，是PCI總線技術(shù)和成熟的歐式卡組裝技術(shù)的組合。采用CPCI既能吸收PC機(jī)最新的技術(shù)成果，又具有滿足通信和工業(yè)實(shí)時(shí)應(yīng)用所必須的更堅(jiān)固、更可靠、模塊化、易使用、易維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電信網(wǎng)絡(luò)、CTI等多種領(lǐng)域。

CPCI技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展

CPCI技術(shù)中最突出、最具吸引力的特點(diǎn)是熱插拔（Hot Swap）。簡(jiǎn)言之，就是在運(yùn)行系統(tǒng)不斷電條件下，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)用的要求，也為每一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)所渴求。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)。它與傳統(tǒng)的桌面PCI系統(tǒng)完全兼容，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(kāi)發(fā)的整個(gè)應(yīng)用，無(wú)需任何改變就能將其移到目標(biāo)環(huán)境，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)還具有針對(duì)桌面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大量PCI芯片所帶來(lái)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IPC產(chǎn)品。

CPCI規(guī)范自制定以來(lái)，已歷經(jīng)多個(gè)版本。最新的PICMG 2.16 及PICMG 3.0所規(guī)范的CPCI技術(shù)架構(gòu)在一個(gè)更加開(kāi)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)與PICMG 2.16的區(qū)別在于，PICMG 3.0主要應(yīng)用在高帶寬電信傳輸上，速度每秒可達(dá)2TB。而PICMG 2.16每秒為40GB，兩者之間有一定的差距。PICMG 3.0的出現(xiàn)，將會(huì)適用于更高標(biāo)準(zhǔn)的電信平臺(tái)。

研祥CPCI產(chǎn)品

近些年，以深圳研祥為代表的國(guó)內(nèi)工控機(jī)廠商在CPCI技術(shù)研制和應(yīng)用工作也取得了突破性的進(jìn)展。以研祥為例，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究、試驗(yàn)，公司已推出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的面向金融、通信行業(yè)呼叫中心（call center）的數(shù)款CPCI嵌入式產(chǎn)品，填補(bǔ)了過(guò)去我國(guó)在這一領(lǐng)域的空白。與同類產(chǎn)品相比，這些產(chǎn)品具有性能高、功耗低、可選在板2.5硬盤的特點(diǎn)，在同行業(yè)中處于領(lǐng)先地位，受到市場(chǎng)熱烈歡迎。以下做分別介紹。

CPCI-735是一款 CPCI主板，采用單槽CPCI結(jié)構(gòu)（4HP，6U），內(nèi)嵌 Intel Mobile PIII 700M處理器及在板512M或1G內(nèi)存，支持ECC規(guī)范。產(chǎn)品支持兩路10/100以太網(wǎng)絡(luò)、可選32M電子盤及可選在板2.5寸硬盤，具有兩個(gè)PMC槽、一個(gè)可連接64位/66M PCI總線，可支持PICMG 2.1 Hot-Swap 規(guī)范和IPMI（PICMG 2.9）規(guī)范。

CPCI-7U6800 則是全新設(shè)計(jì)，符合CPCI 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高性能嵌入式計(jì)算機(jī)機(jī)箱。它在一個(gè)７Ｕ高機(jī)箱內(nèi)安裝了６Ｕ底板，可 插7塊6ＵCPCI卡、１塊6U CPU卡，能為不同應(yīng)用提供靈活的配置方法。機(jī)內(nèi)具有良好的通風(fēng)抗震設(shè)計(jì)，方便可抽拉的設(shè)備安裝，帶保護(hù)門驅(qū)動(dòng)器架可安裝３個(gè)5.25"驅(qū)動(dòng)器和２個(gè)3.25"驅(qū)動(dòng)器，支持ＡＴＸ和熱交換電源。

Modusys CPCI機(jī)箱Modusys CPCI和Cpsb系統(tǒng)定位于中低端嵌入式計(jì)算應(yīng)用。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信、廣播、電信（non-NEBS）、工控、醫(yī)療等領(lǐng)域。產(chǎn)品有1U、2U、4U、9U。該系統(tǒng)有很高的可靠性和可維護(hù)性。

小結(jié)
隨著電信和Internet應(yīng)用對(duì)品質(zhì)和可靠性要求日益提高，CPCI技術(shù)得到越來(lái)越多的重視。深圳研祥智能科技股份有限公司作為工控機(jī)市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)廠商，一直致力于推動(dòng)CPCI技術(shù)的發(fā)展，并陸續(xù)推出了一些受到市場(chǎng)廣泛歡迎的產(chǎn)品。公司下一步即將開(kāi)發(fā)基于P4嵌入式低功耗CPU的CPCI主板，進(jìn)一步推動(dòng)先進(jìn)CPCI技術(shù)在我國(guó)的推廣。