工控機總線(xiàn)——STD總線(xiàn)、AT96總線(xiàn)、VME總線(xiàn)

　　STD總線(xiàn)在1978年最早由Pro-Log公司作為工業(yè)標準發(fā)明的，由STDGM制定為STD80規范，隨后被批準為國際標準lEEE961 0 STD80IMPX作為STD80追加標準，支持多主(Multi-Master)系統。STD總線(xiàn)工控機是工業(yè)型計算機， STD總線(xiàn)的16位總線(xiàn)性能滿(mǎn)足嵌入式和實(shí) 時(shí)性應用要求，特別是它的小板尺寸、垂直放置無(wú)源背板的直插式結構、豐富的工業(yè)νoOEM模板、低成本、低功耗、擴展的溫度范圍、可靠性和良好的可維護性設計，使其在空間 和功耗受到嚴格限制的、可靠性要求較高的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛應用。

　　STD總線(xiàn)工控機采用單片計算機(Computer-on-a-Chip)技術(shù)，可以繼續提升All-In-One CPU板的性能，而不受小板尺寸限制。

　　自從1978年STD總線(xiàn)問(wèn)世以來(lái)， STD總線(xiàn)工控機已經(jīng)被證明是工業(yè)控制實(shí)現的主力軍。

　　隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，原來(lái)被工業(yè)用戶(hù)所認同STD80標準已經(jīng)難以滿(mǎn)足要求。1991年9月，STD32MG公布STD32規范1.0版。STD32具有32位數據寬度，32位尋址能力，是工業(yè)型的高端計算機。STD32總線(xiàn)兼容STD80規范，產(chǎn)品可以互操作。

　　眾所周知，總線(xiàn)的力量不在于其理論上多么先進(jìn)，而在于為這種總線(xiàn)研制的OEM模板的數量和種類(lèi)的豐富程度。STD32總線(xiàn)工控機由眾多的OEM制造商支持，既可以采用已經(jīng)投放市場(chǎng)的豐富的STD總線(xiàn)νo模板，又可以采用由STD32產(chǎn)品制造商不斷推向市場(chǎng)的STD32總線(xiàn)I/O模板，以及其他與PC兼容的資源，組成工業(yè)控制系統。STD32總線(xiàn)支持熱切換和多主系統，滿(mǎn)足工業(yè)控制冗余設計要求。

　　STD32總線(xiàn)在保留簡(jiǎn)單控制總線(xiàn)特點(diǎn)的同時(shí)，采用了今天的先進(jìn)技術(shù)設計OEM產(chǎn)品，如80486和Pentium系列處理器技術(shù)。

　　現場(chǎng)實(shí)際商業(yè)運行表明: STD工控系統較為穩定，但其體系結構仍存在不足。STD工控機板采用"金手指"拔插，間或造成印制板邊緣插頭近處銅錨斷裂或總線(xiàn)接觸不良。模擬輸入測量線(xiàn)和I/O信號線(xiàn)采用前端扁平電纜連接，使整個(gè)系統運行的可靠性受到潛在威脅。

　　2. AT96總線(xiàn)

　　為了將ISA總線(xiàn)PC機應用在惡劣的工業(yè)環(huán)境中， 1994年由德國SIEMENS公司發(fā)起制定了AT96總線(xiàn)歐洲卡標準(IEEE996)，并在歐洲得到了推廣應用。AT96總線(xiàn)=ISA總線(xiàn)電氣規范斗96芯針孔連接器+歐洲卡規范(IEC297莊田E 1011.1) 0 AT96總線(xiàn)工控機消除了模板之間的邊緣金手指連接，具有抗強震動(dòng)和沖擊能力;其16位數據總線(xiàn)、24位尋址能力、高可靠性和良好的可維護性，更適合在惡劣工業(yè)環(huán)境中應用。在國外， AT96總線(xiàn)工控機較齊全，有80386、80486產(chǎn)品，也有Pentium系列產(chǎn)品，支持高速Ethernet網(wǎng)絡(luò )接口。北京康拓公司采用 AT96總線(xiàn)研制的新一代嵌入式APCI5刪系列工控機，同時(shí)支持AT96總線(xiàn)和Co呻act PCI總 線(xiàn)，使得在A(yíng)T96總線(xiàn)工控機上可以同時(shí)插入標準AT96總線(xiàn)和CPCI總線(xiàn)模板，滿(mǎn)足嵌入式實(shí)時(shí)工業(yè)控制系統對不同性能工控機的需要。如APCI5094工控機， 486DX4 (66 ~ 133MHz)CPU， AT96和CPCI總線(xiàn)，取消金手指和扁平電纜連接器，現場(chǎng)I/O信號通過(guò)彈性連接從后側 服務(wù)到端口，具有高性能和高可靠性，可以在運動(dòng)目標上使用。

　　3. VME總線(xiàn)

　　VME總線(xiàn)工控機一直是許多嵌入式工業(yè)應用的首選機型。1981年， Mostek、Motorola以 及Philip和Signetics公司發(fā)明了VME總線(xiàn)，從此VME總線(xiàn)工控機在圖像處理、工業(yè)控制、實(shí)時(shí)處理和軍事通信中得到了廣泛應用。1987年， VME總線(xiàn)被批準為國際標準IEEE 1014-1987。VME總線(xiàn)接口為2個(gè)96芯的針孔連接器PI和P2(6U歐洲卡)，其中凹的外側兩排針由用戶(hù) 自定義，以滿(mǎn)足用戶(hù)的特殊要求。VME總線(xiàn)的數據寬度為32位，最大總線(xiàn)速率是40MB/s。

　　1996年的新標準VM日4 (ANSWITAl-1994)將總線(xiàn)數據寬度提升到64位，最大數據傳 輸速率為80MB/so由FORCE COMPUTERS制定的VM面也總線(xiàn)規范將總線(xiàn)速率提高到了320MB/s。

　　VME總線(xiàn)工控機是實(shí)時(shí)控制平臺，大多數運行的是實(shí)時(shí)操作系統，如UNIX、VxWorks、 PSOS、VRTX、PDOS、LynOS以及VME也C，由OS制造商提供專(zhuān)用的軟件開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)應 用程序。

　　VME總線(xiàn)OEM產(chǎn)品由眾多的制造商支持，主要采用Motorola公司的68K系列微處理器， 如25Mt33M的68060?，F在越來(lái)越多的VME總線(xiàn)SBC的制造商開(kāi)始采用Intel公司和AMD公司生產(chǎn)的微處理器。

　　從VXI總線(xiàn)和VME總線(xiàn)工控機運行的操作系統可以看出: VXI總線(xiàn)工控機制造商希望兼容主流計算機市場(chǎng)提供的豐富而廉價(jià)的應用軟件開(kāi)發(fā)工具包、外設和驅動(dòng)軟件，而VME總線(xiàn)只能利用OS制造商或第三方合作伙伴提供的專(zhuān)用開(kāi)發(fā)環(huán)境和外設工作。