工控機總線——STD總線、AT96總線、VME總線

　　STD總線在1978年最早由Pro-Log公司作為工業標準發明的，由STDGM制定為STD80規范，隨后被批準為國際標準lEEE961 0 STD80IMPX作為STD80追加標準，支持多主(Multi-Master)系統。STD總線工控機是工業型計算機， STD總線的16位總線性能滿足嵌入式和實 時性應用要求，特別是它的小板尺寸、垂直放置無源背板的直插式結構、豐富的工業νoOEM模板、低成本、低功耗、擴展的溫度范圍、可靠性和良好的可維護性設計，使其在空間 和功耗受到嚴格限制的、可靠性要求較高的工業自動化領域得到了廣泛應用。

　　STD總線工控機采用單片計算機(Computer-on-a-Chip)技術，可以繼續提升All-In-One CPU板的性能，而不受小板尺寸限制。

　　自從1978年STD總線問世以來， STD總線工控機已經被證明是工業控制實現的主力軍。

　　隨著技術的進步，原來被工業用戶所認同STD80標準已經難以滿足要求。1991年9月，STD32MG公布STD32規范1.0版。STD32具有32位數據寬度，32位尋址能力，是工業型的高端計算機。STD32總線兼容STD80規范，產品可以互操作。

　　眾所周知，總線的力量不在于其理論上多么先進，而在于為這種總線研制的OEM模板的數量和種類的豐富程度。STD32總線工控機由眾多的OEM制造商支持，既可以采用已經投放市場的豐富的STD總線νo模板，又可以采用由STD32產品制造商不斷推向市場的STD32總線I/O模板，以及其他與PC兼容的資源，組成工業控制系統。STD32總線支持熱切換和多主系統，滿足工業控制冗余設計要求。

　　STD32總線在保留簡單控制總線特點的同時，采用了今天的先進技術設計OEM產品，如80486和Pentium系列處理器技術。

　　現場實際商業運行表明: STD工控系統較為穩定，但其體系結構仍存在不足。STD工控機板采用"金手指"拔插，間或造成印制板邊緣插頭近處銅錨斷裂或總線接觸不良。模擬輸入測量線和I/O信號線采用前端扁平電纜連接，使整個系統運行的可靠性受到潛在威脅。

　　2. AT96總線

　　為了將ISA總線PC機應用在惡劣的工業環境中， 1994年由德國SIEMENS公司發起制定了AT96總線歐洲卡標準(IEEE996)，并在歐洲得到了推廣應用。AT96總線=ISA總線電氣規范斗96芯針孔連接器+歐洲卡規范(IEC297莊田E 1011.1) 0 AT96總線工控機消除了模板之間的邊緣金手指連接，具有抗強震動和沖擊能力;其16位數據總線、24位尋址能力、高可靠性和良好的可維護性，更適合在惡劣工業環境中應用。在國外， AT96總線工控機較齊全，有80386、80486產品，也有Pentium系列產品，支持高速Ethernet網絡接口。北京康拓公司采用 AT96總線研制的新一代嵌入式APCI5刪系列工控機，同時支持AT96總線和Co呻act PCI總 線，使得在AT96總線工控機上可以同時插入標準AT96總線和CPCI總線模板，滿足嵌入式實時工業控制系統對不同性能工控機的需要。如APCI5094工控機， 486DX4 (66 ~ 133MHz)CPU， AT96和CPCI總線，取消金手指和扁平電纜連接器，現場I/O信號通過彈性連接從后側 服務到端口，具有高性能和高可靠性，可以在運動目標上使用。

　　3. VME總線

　　VME總線工控機一直是許多嵌入式工業應用的首選機型。1981年， Mostek、Motorola以 及Philip和Signetics公司發明了VME總線，從此VME總線工控機在圖像處理、工業控制、實時處理和軍事通信中得到了廣泛應用。1987年， VME總線被批準為國際標準IEEE 1014-1987。VME總線接口為2個96芯的針孔連接器PI和P2(6U歐洲卡)，其中凹的外側兩排針由用戶 自定義，以滿足用戶的特殊要求。VME總線的數據寬度為32位，最大總線速率是40MB/s。

　　1996年的新標準VM日4 (ANSWITAl-1994)將總線數據寬度提升到64位，最大數據傳 輸速率為80MB/so由FORCE COMPUTERS制定的VM面也總線規范將總線速率提高到了320MB/s。

　　VME總線工控機是實時控制平臺，大多數運行的是實時操作系統，如UNIX、VxWorks、 PSOS、VRTX、PDOS、LynOS以及VME也C，由OS制造商提供專用的軟件開發工具開發應 用程序。

　　VME總線OEM產品由眾多的制造商支持，主要采用Motorola公司的68K系列微處理器， 如25Mt33M的68060。現在越來越多的VME總線SBC的制造商開始采用Intel公司和AMD公司生產的微處理器。

　　從VXI總線和VME總線工控機運行的操作系統可以看出: VXI總線工控機制造商希望兼容主流計算機市場提供的豐富而廉價的應用軟件開發工具包、外設和驅動軟件，而VME總線只能利用OS制造商或第三方合作伙伴提供的專用開發環境和外設工作。