基于Compact PCIPSB总线的冗余系统设计.pdf

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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