СТА 1/2010

ОБ ЗОР / В С Т РАИВ А ЕМЫЕ СИС Т ЕМЫ 9 СТА 1/2010 www.cta.ru водителями микросхем постепенно от тесняла интерфейс ISA, и в 2003 году PC/104 Embedded Consortium выпустил в свет стандарт PCI 104. Логическим развитием этой тенден ции стало появление в 2008 году стан дартов PCI/104 Express и PCIe/104. В данном случае шине ISA пришлось уступить своё место намного более вы сокоскоростному и перспективному интерфейсу – PCI Express. Различием между этими двумя стандартами явля ется поддержка интерфейса PCI в стан дарте PCI/104 Express и её отсутствие в PCIe/104. На сайте PC/104 Embedded Consortium (www.pc104.org) приводятся следующие значения скоростей интер фейсов: ● шина PCI – 132 Мбайт/с (в 26 раз быстрее ISA); ● x1 Link PCI Express – 500 Мбайт/с (в 4 раза быстрее PCI); ● x16 Link PCI Express – 8000 Мбайт/с (в 60 раз быстрее PCI); ● общая скорость PCIe/104 – 10 000 Мбайт/с (в 75 раз быстрее PCI). Дифференциальная шина PCI Ex press предоставляет куда более высо кую скорость по сравнению с ISA и PCI. В связи с этим описанное разви тие событий с появлением новых стан дартов представляется весьма логич ным. Рис. 1 иллюстрирует основные отличительные особенности модулей упомянутых стандартов. Обычно в новом формате в первую очередь на рынке появляются процес сорные модули, и, как правило, для них выбирается стандарт, способный поддержать уже существующие модули расширения. Если проектировать сис тему на базе шины PCI, то наиболее подходящим является формат PC/104 Plus по причине простоты реализации поддержки шины ISA (мост PCI ISA) и, как следствие, совместимости с мо дулями расширения PC/104, PC/104 Plus и/или PCI 104. Если же проекти ровать систему на базе шины PCI Ex press, то наиболее подходящим форма том будет PCI/104 Express, обеспечи вающий возможность поддержки мо дулей расширения как на шине PCI Express, так и на шине PCI. За 22 года существования стандартов семейства PC/104 было разработано множество соответствующих модулей для различных систем, ведь неоспори мыми преимуществами изделий дан ных стандартов являются: ● устойчивость к ударам (до 150g); ● устойчивость к вибрациям (до 10g); ● малые габариты (90 × 96 мм в класси ческом исполнении); ● отсутствие кросс плат для соедине ния модулей; ● простота изменения и модификации стека модулей в системе; ● совместимость с другими стандарта ми (3,5", EBX, EPIC, EBX Express, EPIC Express); ● наличие модулей с расширенным ди апазоном рабочих температур (как правило, от –40 до +85°C). В связи с этим следует ожидать лишь очередной виток бурного развития но вых модулей с поддержкой высокоско ростных интерфейсов. Пожалуй, един ственными ограничениями быстрого развития рынка модулей PCI/104 Express являются пока ещё сложная и дорогая технология изготовления ин терфейсных разъёмов и печатных плат, а также высокая стоимость высокотех нологичного монтажа. Дополнитель ным ограничением выступает отсут ствие широкого выбора готовых пери ферийных модулей с поддержкой таких интерфейсов, как изолированные CAN, RS 422/485, Ethernet на шине PCI Express. Также можно отметить часто проявляющееся стремление разработ чиков заменить или обновить в своей системе лишь процессорный модуль, не производя замену модулей расширения (возможно, собственной разработки), пусть даже имеющих многочисленные современные аналоги. Поэтому об «ухо де на покой» форматов PC/104 и PC/104 Plus говорить ещё рано. С ИСТЕМЫ НА БАЗЕ СТАНДАРТОВ PC/104 Большинство систем, построенных на базе модулей PC/104, состоит минимум из трёх составляющих: модуль цен трального процессора или модуль конт роллера, источник питания и корпус. Если говорить о процессорном моду ле, то его главным элементом является, конечно же, центральный процессор, основными характеристиками которо го считаются производительность и рассеиваемая мощность. Поскольку во встраиваемых приложениях энерго потребление играет такую же важную роль, как и производительность систе мы, в настоящее время стал актуаль ным показатель, объединяющий эти две характеристики, – производитель ность на ватт. Чем выше данный пока затель, тем более эффективна система. Однако для многих приложений производительность процессора явля ется не единственным важным факто ром. Не менее значимым, а порой и ключевым требованием при выборе то го или иного модуля является набор поддерживаемых интерфейсов, таких, например, как: ● DDR/DDR2/DDR3 для поддержки динамического ОЗУ; ● IDE, SATA для поддержки жёстких дисков и приводов носителей ин формации; ● USB, RS 232/422/485, CAN, Ether net, Gigabit Ethernet; ● ISA, PCI, PCI Express, Hyper Trans port Bus; ● видеоинтерфейсы RGB, LVDS, DVI, DVO, SDVO для вывода графической информации. Конечно же, это далеко не полный список существующих интерфейсов; в зависимости от поставленных задач в каждом конкретном случае он может ме няться, дополняться или сокращаться. Большинство представленных на рынке процессорных модулей имеют очень широкий набор интерфейсов, позволяющий построить систему без Рис. 1. Основные отличительные особенности модулей различных форматов, относящихся к семейству PC/104 © СТА-ПРЕСС