ГОСТ Р 51884-2002
Группа П01
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МАГИСТРАЛЬ VME, РАСШИРЕННАЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ (МАГИСТРАЛЬ VXI)
Общие технические требования
VME bus extentions for instrumentation (VXI bus). General technical requirements
ОКС 35.200
ОКСТУ 4210
Дата введения 2003-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Нижегородским научно-исследовательским приборостроительным институтом "Кварц"
ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 064 "Радиоэлектронные измерительные приборы"
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 4 апреля 2002 г. N 132-ст
3 Настоящий стандарт представляет собой полный аутентичный текст стандарта Международного Системного Альянса VXI Plug & Play VPP-2:1992 "Магистраль VME, расширенная для контрольно-измерительной аппаратуры (магистраль VXI). Общие технические требования"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на модульные технические средства контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) на основе магистрали VXI, совместимой с магистралью VME.
Стандарт устанавливает общие технические требования к магистрали VXI и техническим средствам модульной КИА, совместимой с магистралью, и применяется проектировщиками при создании совместимых составных частей КИА и аппаратуры в целом.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использована ссылка на ГОСТ Р МЭК 821-2000 Магистраль микропроцессорных систем для обмена информацией разрядностью от 1 до 4 байтов (магистраль VME).
А Введение в технические требования магистрали VXI
А.1 Идентификационные номера изготовителей
Настоящий стандарт (далее - стандарт магистрали VXI) включает в себя описание механизма идентификации фирмы - изготовителя каждого устройства магистрали VXI. Он состоит из 12-разрядного идентификационного номера изготовителя (0-4095), который может считываться через магистраль VME в соответствии с С.2.1.1.2. Учет списка идентификационных номеров ведется Консорциумом магистрали VXI. Каждая фирма - изготовитель устройств магистрали VXI получает только один идентификационный номер. Номера присваиваются изготовителям в убывающем порядке, начиная с 4095. Для получения идентификационного номера необходимо послать следующее заявление:
ЗАЯВЛЕНИЕ НА ПОЛУЧЕНИЕ ИДЕНТИФИКАЦИОННОГО НОМЕРА ИЗГОТОВИТЕЛЯ ИЗДЕЛИЙ МАГИСТРАЛИ VXI
| Наименование фирмы | Дата | ||||||
|
| |||||||
|
| |||||||
|
| |||||||
|
| |||||||
Заявление высылается в адрес Консорциума магистрали VXI:
VXI Consortium, Inc, с/о VITA, 10229 N.Scottsdale Road, Suite В, Scottsdale, AZ 85253-1437.
Telephone: (602) 951-8866.
Fax: (602) 951-072.
A.2 Обзор магистрали VXI
A.2.1 Введение
Цель создания данного стандарта - установить технически обоснованные нормы на интерфейсную систему модульных технических средств измерений на основе магистрали VME, открытые для всех изготовителей и совместимые с ныне действующими промышленными стандартами.
Термин VXIbus (магистраль VXI) является акронимом от английского словосочетания VMEbus eXtentions for Instrumentation (магистраль VME, расширенная для контрольно-измерительной аппаратуры). Настоящий стандарт содержит подробные технические требования к таким совместимым между собой компонентам магистрали VXI, как базовые блоки, объединительные платы, источники питания и модули. Прежде чем приступить к изучению архитектуры магистрали VXI, следует ознакомиться с магистралью VME и ее описанием.
А.2.2 Магистраль VME как основа магистрали VXI
Магистраль VME является открытой архитектурой, нацеленной прежде всего на реализацию компьютерных систем, хотя в настоящее время рынок предлагает на ее основе некоторое количество КИА. Модули платы магистрали VME имеют длину около 6", а по высоте бывают двух размеров: около 4" и 9". В описании магистрали VXI две эти разновидности модулей называются типоразмерами А и В соответственно. Точные размеры плат устанавливаются МЭК 603-2 [1], в котором приводится описание семейства печатных плат и соответствующее им расположение соединителей типа DIN. Модули магистрали VME спроектированы для размещения в гнездах каркаса (базовом блоке) с шагом 0,8". Плата типоразмера А имеет один 96-контактный соединитель (вилку), известный под названием Р1, а плата типоразмера В может иметь два таких соединителя: Р1 и Р2. Каждый из этих соединителей имеет три ряда по 32 контакта, которые расположены с шагом в 0,1". Обычно эти платы располагаются в каркасе вертикально, а соединитель Р1 размещается в верхней части платы. Тем не менее ни магистраль VME, ни магистраль VXI не обязывают соблюдать определенную ориентацию при размещении плат в каркасе, так как это относится лишь к вопросу конкретной реализации и к совместимости отношения не имеет. Многие системы магистрали VME спроектированы с горизонтальным расположением модулей в базовом блоке.
Технически магистраль VME позволяет размещать в базовом блоке максимально 21 модуль. Однако при вертикальной установке в базовом блоке, предназначенном для установки в стандартную 19-дюймовую стойку, практический предел составляет 20 модулей.
ГОСТ Р МЭК 821 (стандарт магистрали VME) не определяет конкретных средств подключения дополнительного каркаса (базового блока) или организацию обмена информацией между блоками. Многоблочные системы можно создавать путем электрической буферизации линий магистрали VME (за счет некоторого уменьшения скорости обмена информацией между блоками) или путем использования стандартных каналов передачи данных, которые скрывают работу лежащей в основе архитектуры магистрали VME.
ГОСТ Р МЭК 821 не нормирует требования к электромагнитной совместимости: ни к помехам проводимости, ни к помехам излучения. Также не нормируются пределы рассеиваемой мощности и требования к охлаждению каркаса. Решение обеих этих проблем ГОСТ Р МЭК 821 оставляет на усмотрение системотехника, тогда как настоящий стандарт подходит к их решению более строго.
Система магистрали VME в минимальном варианте требует использования только одного соединителя Р1, который обеспечивает функции: подтверждения установления связи (далее - квитирования), арбитража и прерывания. Соединитель Р1 поддерживает 16- и 24-разрядную адресацию (А16 и А24), а также 8- и 16-разрядные пересылки по шине данных (D08 и D16). Соединитель Р2 расширяет разрядность адресов и данных (А32, D32). Дополнительные линии, необходимые для А32 и D32, содержатся в центральном ряду соединителя Р2. Внешние ряды контактов соединителя Р2 определяются пользователем и обычно используются в качестве средства сопряжения, позволяющего, например, задействовать смонтированный на каркасе внешний соединитель, осуществить доступ к внутреннему накопителю на магнитном диске или обеспечить обмен информацией между модулями. Так, подсистемная шина магистрали VME (VSB) - это стандартная "подсистемная шина", которая определила соединитель Р2 как дополнительный канал связи для шести модулей. В одной произвольной системе магистрали VME могут существовать несколько VSB. Это важно отметить по той причине, что магистраль VXI определяет подсистему, в состав которой могут входить до 13 модулей, и, как в случае с VSB, в рамках одной системы магистрали VXI могут существовать несколько подсистем магистрали VXI.
А.2.3 Дополнения, образующие магистраль VXI
Стандарт магистрали VXI не изменяет функций соединителя Р1 и центрального ряда контактов соединителя Р2, оставляя их точно такими же, как они определены магистралью VME, в том числе контакты питания +5 В, ±12 В на Р1 и дополнительные контакты +5 В на Р2. Стандарт магистрали VXI не изменяет типоразмеры плат А и В, и модули этих типоразмеров сохраняют полную совместимость с магистралью VME. Однако в стандарте магистрали VXI сделаны существенные добавления к определениям магистрали VME, ориентированные на КИА. Эти добавления наилучшим образом можно охарактеризовать как надмножество - с точки зрения электрических и механических возможностей и подмножество - с точки зрения логических возможностей.
А.2.3.1 Модули магистрали VXI
В магистрали VXI определены два дополнительных типоразмера плат в соответствии с МЭК 297-3 [2], имеющих длину около 13" и получивших название модулей типоразмеров С и D. Эти модули имеют высоту 9" и 14" соответственно, но размещаются в базовом блоке с шагом 1,2". Европлата типоразмера С по высоте равна плате типоразмера В магистрали VME и может содержать оба соединителя Р1 и Р2. Модуль типоразмера D основан на европлате тройной высоты и может иметь в дополнение к соединителям Р1 и Р2 третий соединитель РЗ. Ширина модуля 1,2" позволяет проектировать модульную КИА высокой степени интеграции и одновременно оставляет достаточно места для экранирования боковых сторон модуля и установки дополнительных межмодульных экранов. Кроме того, обеспечивается существенное дополнение, состоящее в том, что достигается высокая степень совместимости базового блока типоразмеров С и D с более короткими и узкими модулями типоразмеров А и В, которые можно сопрягать с ним с помощью носителей и адаптеров, имеющих размер на полную длину платы типоразмеров С и D. Носители и адаптеры могут служить также экранами боковых сторон стандартных плат магистрали VME. Этим достигается высокая степень электромагнитной совместимости модулей магистрали VXI с системами магистрали VME.
А.2.3.2 Подсистемы магистрали VXI
Система магистрали VXI может иметь в своем составе до 256 устройств, включая одну или несколько подсистем магистрали VXI. Подсистема магистрали VXI состоит из центрального синхронизирующего модуля, называемого модулем Гнезда 0, и дополнительных (до 12 единиц) приборных модулей. Неопределенное назначение контактов Р2 и РЗ в стандарте VXI полностью доопределяется в подсистеме магистрали VXI. Эти 13 модулей размещаются вертикально в стандартном 19"-базовом блоке с шагом 1,2". Многие системы магистрали VXI состоят только из одного базового блока с 13 модулями. Общепринятая конфигурация системы магистрали VXI имеет модуль Гнезда 0, обладающий следующими системными ресурсами: регламентируемая стандартом магистрали VXI временная синхронизация, необходимые функции системного контроллера магистрали VME и порт обмена данными, например канал общего пользования (КОП) или последовательный интерфейс (Стык С-2). Модуль Гнезда 0 может иметь также дополнительные контрольно-измерительные средства. Остальные места являются гнездами общего назначения, предназначенными для размещения и сопряжения модулей. Одна подсистема магистрали VXI может иметь в своем составе менее 12 дополнительных гнезд, но не более. В рамках одной системы магистрали VXI может функционировать любая комбинация подсистем магистрали VXI. Например, одна система магистрали VXI может состоять из стойки, включающей в себя базовый блок с Гнездом 0 и 12 гнездами магистрали VXI (одна подсистема), расширяемый с помощью интерфейса до другой несущей конструкции, которая имеет еще одно Гнездо 0 с тремя примыкающими к нему приборными гнездами (другая подсистема), далее имеет другое Гнездо 0 с пятью приборными гнездами и с четырьмя стандартными гнездами магистрали VME с незадействованным соединителем Р2 (третья подсистема).