浅谈﹢CPCI﹢总线与﹢VME﹢总线技术及在机载计算机中的应用

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1、March2012Vol.43No.1(serialNo.147)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY浅谈CPCI总线与VME总线技术及在机载计算机中的应用1,221崔亮，杜新华，黄栋杉（1.中国航空无线电电子研究所，上海200233；2.上海交通大学，上海200030）[摘要]机载计算机各模块之间的数据通信是通过数据背板总线互连实现的。不同的系统应用需求和计算机架构决定了如何选择数据背板总线。本文简要介绍了航空电子系统和计算机总线的发展。在介绍了目前较主流的CPCI总线和VME总线的工作原理与特点的基础上，对两种总线进行了比较，最终给出了两种总线在机载计算机领

2、域的不同应用方向。[关键词]COTS技术；CPCI总线；VME总线；总线仲裁；DTB周期[中图分类号]TP336[文献标识码]A[文章编号]1006-141X（2012）01-0048-07CPCIBusandVMEBusTechnologyandtheApplicationinOnboardComputer1,221CUILiang，DUXin-hua，HUANGDong-shan（1.ChinaNationalAeronauticalRadioElectronicsResearchInstitute,Shanghai200233,China;2.ShanghaiJiao

3、tongUniversity,,Shanghai200030,China）Abstract:Onboardcomputermodulescommunicatewitheachotherthroughabackplanebus.Differentcomputerarchitecturesrequiredifferentbackplanebuses.Thispaperbrieflyintroducestheavionicssystemandthedevelopmentofthecomputerbuses.AfterintroducingtheCPCIbusandVMEbusin

4、cludingtheirworkingprinciplesandcharacteristicsofthefoundationaswellasthecomparisonofthesebuses,,thispaperpresentstherespectiveapplicationofthetwobusesintheonboardcomputerfield.Keywords:COTS；CPCIbus；VMEbus；busarbitration；DTBcycle随着电子技术的飞速发展，国外机载电子系统5概述已进入数字化的新纪元。数字计算机代替了模拟计算机，使处理能力、处理精度、以及

5、可靠性得到了5.1现代航空电子设备对机载计算机的要求前所未有的提高，从而提升了整架飞机完成任务的二十世纪七十年代以来，航空电子架构经历了能力。然而，随着单一计算机模块的处理能力遵循分立式、联合式和综合式架构，其主要的特点是在“摩尔定律”不断提高的同时，模块之间的数据传第三代航电的基础上，以信息交换为中心，向高度输能力逐渐成为了影响计算机性能的瓶颈。综合化发展。未来军用作战飞机既是一个平台，更在第三代航电系统中，各机载设备的背板总线是一个作战信息系统，这将对机载计算机的处理能几乎都采用自定义方式，而全新升级的航电系统对力提出新的要求。48浅谈CPCI总线与VME总线技术及

6、在机载计算机中的应用崔亮等2012年3月第43卷第1期(总第147期)机载计算机背板总线提出了新的要求：控制器件的系统。（1）双余度总线，支持总线容错；（2）具有多个处理器模块的多主设备系统；（3）总线仲裁及逻辑优先级机制，保证高优先级消息得到实时传输；（4）支持模块数量足够多，满足航电系统综合的需求；（5）丰富的消息类型，满足系统各类通信需求；（6）模块应具有较好的故障封闭性，以支持图1计算机总线发展趋势系统容错；如图1所示，随着计算机技术的发展，总线技（7）支持系统及模块测试。术不断的迭代，未来需求更高速的互连，串行总线从上述要求可见，传统的自定义背板总线方式将扮演重要

7、角色，但是现有的并行总线规范也在不已不能满足未来新系统的数据传输要求，选择标准断的更新与完善，本文考虑到目前的机载设备还是的计算机总线将成为必然趋势。以采用并行总线居多，所以下面主要介绍比较主流5.2计算机总线的发展的CPCI和VME两种背板总线。随着微电子技术和计算机技术的发展，新的总线标准层出不穷，功能性能不断完善，在计算机总6CPCI总线线发展过程中比较主流的有：6.1PCI总线的发展和特点（1）ISA总线。ISA总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，所以也32位PCI总线在读