高可性嵌入式CPII系統的產業化解決方案

圖2 3U CPCI板卡及背板結構

圖3 CPCI背板連接器熱拔插結構及 REAR…結構示圖

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

五、相關產品及應用

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手段。

CPCI技術也不例外。從它的提出到現在已經經歷了近十年的時間，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，與其相關的產品基礎直到最近幾年才基本建立完善。

除了基于傳統PCI的軟硬件內核之外，全新結構的CPCI板卡、CPCI連接器、CPCI背板、CPCI電源、CPCI機箱及其附件，等等，這一系列的產品集成在一起才構成完整的高可靠性嵌入式CPCI系統。

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

CPCI背板是CPCI系統中最為關鍵的部件，直接關系到系統性能的可靠實現。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規范的板卡都能穩定地運行在同一個系統中。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化技術和豐富的工程經驗，許多參數都要使用專用的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境的模擬測試。

CPCI背板的使用環境大多是高性能計算機／服務器、工業控制與自動化系統、網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知識和系統知識。

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

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

圖4 CPCI背板及CPCI機箱

六、結論

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