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时间:2020-03-24
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1、《电气自动化)2oio年第32卷第3期计算机技术及其应用ComputerTechnology&Applications基于CompactPCl/PSB总线的冗余系统设计西北民族大学电气工程学院(甘肃兰州730030)黄景廉摘要:基于PSB(PacketSwitchingBoard)技术,设计了CompactPCI高可靠性硬件平台。该系统内的任意板卡都可以通过PSB实现数据的交换,并利用主控CPU板卡对其数据包进行侦测。系统平台可以对包括主系统板的所有插件提供冗余备份,故障板可以被自动隔离,备份件可以被自动连接,可以在线插拔系统板及其它插件。由于采用热备冗余设计具备高
2、可靠性,在现代通信、航天、军事等领域具有广阔的应用前景。关键词:CompactPCI总线PSB冗余[中图分类号】TP302[文献标识码】A【文章编号】1000.3886(2010)03.0038.03DesignofRedundantSystemBasedOnCompactPCI/PSBBus(NorthwestUniversityforNationalities,LanzhouGansu730030,China)HuangJinglianAbstract:Inordertogethighavailability(HA)industrycontrolplatform
3、,wedesignaredundantsystem-slotCompactPCIhardwareplatformwith14slots,basedonPSB.EveryboardsofthesystemcancommunicationbyPSB,anditspacketCallbeinspectedbyCPUboardwhichismaincontro1.ofthesystem.Thisplatformsuppo~sredundancyandhot-swapforallboardsincludingthemainCPUboard.Failedboardcanbeis
4、olatedandthestand—byonecanbeconnectedautomatically,boardsCanbeinsertedandextractedwithoutshutdownofthesystem.Becauseofredundantdesign,itcanbewidelyusedinmodemcommunication,aerospace,andmilitaryapplications.Keywords:compactPCIbusPSBredundant0引言为了保证工业控制平台的可靠性要求,一般来说都需要把系统设计为冗余系统。为了实现工业控制
5、平台冗余的要求,本文利用CompactPCI总线是基于PCI电气规范开发的高性能工业总线,PICMG2.16规范中的PSB(PacketSwitchingBoard)技术实现了热现在正逐步广泛应用于工控系统、通信和网络等行业,CompactPCI备冗余的要求。该冗余平台扩展性强,且有成熟的产品支持,将会已成为PICMG组织支持的一项开放标准。CompactPCI标准将外设在工业控制领域有广泛的应用前景。组件互连(PCI)标准特性与支持嵌入式应用的坚固机械外形完美结合在一起,其性能特征是专门针对工业环境而量身定制的。简单地1系统结构与原理说,CompactPCI总线=
6、PCI总线的电气规范+标准针孔连接器本文设计的冗余系统选用美国Schrof公司出品的CPCI/PSB(IEC一1076-4.101)+欧洲卡规范(IEC297/IEEE1011.1)。作为系统平台,如图1所示。该系统平台完整支持PICMG2.0、CompactPCI基于PICMG2.0规范,其电气特性与PCI总线相PICMGR30、PICMG2.1PICMG2.10、PICMG2.11、PICMG同,因此用户的软件和普通PC机兼容,现有的PCI外围卡也可以2.16、PICMG2.9规范。两段CPCI总线,每段1个系统槽,6个扩展很容易地移植到CompactPCI平台
7、上。CompactPCI使用2mm高密槽,系统2个结构槽。第1、2、20、2l槽可安装2块6U电源模块或4块度针孑L总线连接器,和使用金手指连接器的PCI卡相比,具有连接3U电源模块,实现电源模块的冗余。第3、4槽插PSB板卡,可实现可靠、完全气密的特点,模块的抗震性和抗腐蚀性高。此外,Com—第5到18槽板卡之问的数据交换。第5到11槽为一段独立的CPCIpactPCI模块采用经过2O余年现场使用考验的欧规卡(Eurocard)总线,第5槽为系统槽,6到1l槽为扩展槽。第12到18槽为另一段独结构,采用垂直安装、前抽取结构,提高了模块的散热性、抗震性和立的CP
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