VME总线原理及应用
VME(VersaModule Eurocard)总线是一种通用的计算机总线,结合了Motorola公司Versa总线的电气标准和在欧洲建立的Eurocard标准的机械形状因子,是一种开放式架构。它定义了一个在紧密耦合(closely coupled)硬件构架中可进行互连数据处理、数据存储和连接外围控制器件的系统。经过多年的改造升级,VME系统已经发展的非常完善,围绕其开发的产品遍及了工业控制、军用系统、航空航天、交通运输和医疗等领域。
VME的特点
VME的数据传输机制是异步的,有多个总线周期,地址宽度是16、24、32、40或64位,数据线路的宽度是8、16、24、32、64位,系统可以动态的选择它们。它的数据传输方式为异步方式,因此只受制于信号交换协议,而不依赖于系统时钟;其数据传输速率为0~500Mb/s;此外,还有Unaligned Data传输能力,误差纠正能力和自我诊断能力,用户可以定义I/O端口;其配有21个插卡插槽和多个背板,在军事应用中可以使用传导冷却模块。
VME结构
因为是两种标准的结合,那么VME系统也可以被看作是两个部分。一个部分是它的机械构架,此部分决定着VMEbus 系统背板、前置面板和嵌入板的尺寸大小;而令一部分则是功能构架,它定义了系统的运转流程。
1 VME的机械结构
VME机械构架中的主要部分为背板,是一个印刷电路板。它的大小有三种型号:3U(160mm ×100mm)、6U(160mm × 233mm)和9U(367 mm× 400mm)。根据VME64x标准,VME系统中有三种连接器,它们分别是P0/J0、P1/J1和 P2/J2,“P”和“J”分别代表了PLUG和JACK连接器。P1/J1和P2/J2连接器有96个管脚,排列成三排,每排32管脚;P0/J0连接器则有95个管脚。3U型背板只具有P1/J1或P2/J2连接器,而6U型背板则同时具有J1和J2连接器。
2 VME的功能结构
如图1所示,VME的功能构架可以说是由信号线,背板接口逻辑和功能模块所组成的。背板接口逻辑
的性能是由背板上的一些特性所左右的,比如信号线阻抗、传播时间、终端数值等等。它和信号线是系统各部分之间的纽带。功能模块则是执行具体任务的电路集合。其中,主要的模块叫做主设备(master),其决定着数据传输的顺序;根据主设备数据传输情况而动作的模块叫做从设备(slave),负责监控数据传输目标地址的模块被称为定位监控设备。此外,还有发出中断请求和处理中断请求的模块,判定和处理其他模块请求的仲裁模块。当然,还少不了发出时钟信号的模块和监控系统电源工作情况的模块。
图1 VME功能架构
评论