*视频:VGA,LCD,EL, Frame grabbers *网络: Ethernet can bus, APCNET 驱动控制器:FDD,IDE,HDD,SCSI 标准结构的PC机也有许多局限性,主要问题是体积和功耗太大,在许多嵌入式应用中(例 如航空航天产品,智能仪器仪表,医疗设备,通信设备,机电一体化产品等)无法胜任,因而 产生了采用基于模块化设计方法的嵌入式工业PC系统。PC/104总线模块系统已成为嵌入式 PC机的标准。而大量应用于工业设备,仪器,医疗设备,通信设备等嵌入式应用场合,而这 些应用场合,既需要PC机的软硬件环境,又需要模块化。标准化,小型化,低功耗的设计, 这就需要建立嵌入式PC机的标准,以便缩短产品的开发周期,降低开发成本,减少设备投资, 从而降低产品或系统的价格。 3STD总线 STD总线是一种面向工业控制的总线,1987年,STD总线已被批准为IEE961标准。 STD总线是56条信号线的并行底板总线,它实际上是由四条小总线组成的,这些小总线 是:8根双向数据线,16根地址线,22根控制总线和10根电源及地线。 特点: (1)小板结构(165X114),高度的模块化“轻、薄、短、小”。这是80年代以来国际上的技 术发展趋势:对于工业控制机,小型化是发展潮流 STD总线采用功能模板概念,即按功能划分模板。一台工业控制计算机按功能划分成CPU 板、存储器板、A/D板、D/A板,以及开关输入/输出等等功能模板,不同用户根据各自 应用系统的功能要求选择不同的功能模板组装各自的应用系统。 STD总线采取这种开放式的系统结构,系统的组成没有固定的模式和标准机型,而是提供 大量的功能模板。用户可根据自己的需要购置各种功能模板和软件,像搭积木一样拼装自己的 控制系统。另外,这种开放式的系统结构提高了系统的维修性,目前可以做到平均维修时间小 于5 (2)严格的标准化,广泛的兼容性SID总线模板设计有严格的标准化。这是STD总线与 众不同的特点。传统的微机总线都有几条信号线是未定义的。例如,Q总线, Multibus i、S 100总线分别有15、7、16条信号线未定义,这种未定义信号线常常带来不兼容性问题。STD 总线则不同,它的所有信号线均有严格定义,用户均不得更改它,否则,它就不是“标准”的 了。这种严格的标准化带来的好处是广泛的兼容性。因此,不同厂家的产品通常是兼容的,丰 富的产品供货来源给用户带来了方便。这也是STD总线迅速发展的原因之 (3)面向IO的设计,非常适合工业控制应用,许多高性能的总线(如Ⅴ ME bus、 Multibus 等)其总线设计是面向系统性能的提高,即提高系统的吞吐量或处理能力,而STD总线是面向 I/O。许多总线只有很少的IO扩展能力, IBM PC/XT/AT也只有几个IO扩展槽。例如, 个底板上甚至可以有20块IO模板扩展能力,且有众多的IO模板可供用户选择和组合, 以满足各种领域的要求。特别是它采用简便的I/O接口设计,使得I/0接口设计成为一件简 单易行的事情,所以,许多从市场上买不到的专用接口都可以由最终用户自行设计。拥有众多 I/O功能的支持,这是STD总线的优势之 (4)高可靠性STD总线作为工业标准的微机总线具有很高的可靠性。为了适应工业控制 的恶劣环境,产品的印制布线、元器件老化筛选、模板的花钱测试检査、科学的质量保证体系、 电源的高抗干扰性能等方面都做了大量研究工作,采取了许多保证措施。 4PCI总线 PCI总线是在微处理器和高性能外部设备高度发展的前提下,在PCAT为广大用户广泛 使用的基础上,为PC/AT在板局部总线增强I/O能力的一系列改良中的成功者。PCI总线由 INTEL公司在1991年首先提出,并在同年联合世界上多家公司成立了 PCISIG( Special Interest- 4 - *视频：VGA，LCD，EL，Frame Grabbers *网络：Ethernet,CAN bus,APCNET *驱动控制器：FDD，IDE，HDD，SCSI 标准结构的 PC 机也有许多局限性，主要问题是体积和功耗太大，在许多嵌入式应用中(例 如航空航天产品，智能仪器仪表，医疗设备，通信设备，机电一体化产品等)无法胜任，因而 产生了采用基于模块化设计方法的嵌入式工业 PC 系统。PC/104 总线模块系统已成为嵌入式 PC 机的标准。而大量应用于工业设备，仪器，医疗设备，通信设备等嵌入式应用场合，而这 些应用场合，既需要 PC 机的软硬件环境，又需要模块化。标准化，小型化，低功耗的设计， 这就需要建立嵌入式 PC 机的标准，以便缩短产品的开发周期，降低开发成本，减少设备投资， 从而降低产品或系统的价格。 3 STD 总线 STD 总线是一种面向工业控制的总线, 1987 年，STD 总线已被批准为 IEEE961 标准。 STD 总线是 56 条信号线的并行底板总线，它实际上是由四条小总线组成的，这些小总线 是：8 根双向数据线，16 根地址线，22 根控制总线和 10 根电源及地线。 特点： (1) 小板结构(165X114)，高度的模块化“轻、薄、短、小”。这是 80 年代以来国际上的技 术发展趋势；对于工业控制机，小型化是发展潮流。 STD 总线采用功能模板概念，即按功能划分模板。一台工业控制计算机按功能划分成 CPU 板、存储器板、A／ D 板、D／A 板，以及开关输入／输出等等功能模板，不同用户根据各自 应用系统的功能要求选择不同的功能模板组装各自的应用系统。 STD 总线采取这种开放式的系统结构，系统的组成没有固定的模式和标准机型，而是提供 大量的功能模板。用户可根据自己的需要购置各种功能模板和软件，像搭积木一样拼装自己的 控制系统。另外，这种开放式的系统结构提高了系统的维修性，目前可以做到平均维修时间小 于 5min。 (2) 严格的标准化，广泛的兼容性 STD 总线模板设计有严格的标准化。这是 STD 总线与 众不同的特点。传统的微机总线都有几条信号线是未定义的。例如，Q 总线，Multibus I、S－ 100 总线分别有 15、7、16 条信号线未定义，这种未定义信号线常常带来不兼容性问题。STD 总线则不同，它的所有信号线均有严格定义，用户均不得更改它，否则，它就不是“标准”的 了。这种严格的标准化带来的好处是广泛的兼容性。因此，不同厂家的产品通常是兼容的，丰 富的产品供货来源给用户带来了方便。这也是 STD 总线迅速发展的原因之一。 (3) 面向 I/O 的设计，非常适合工业控制应用，许多高性能的总线(如 VME bus、Multibus 等)其总线设计是面向系统性能的提高，即提高系统的吞吐量或处理能力，而 STD 总线是面向 I／O。许多总线只有很少的 I/O 扩展能力， IBM PC／XT／AT 也只有几个 I/O 扩展槽。例如， 一个底板上甚至可以有 20 块 I/O 模板扩展能力，且有众多的 I/O 模板可供用户选择和组合， 以满足各种领域的要求。特别是它采用简便的 I／O 接口设计，使得 I／0 接口设计成为一件简 单易行的事情，所以，许多从市场上买不到的专用接口都可以由最终用户自行设计。拥有众多 I/O 功能的支持，这是 STD 总线的优势之一。 (4)高可靠性 STD 总线作为工业标准的微机总线具有很高的可靠性。为了适应工业控制 的恶劣环境，产品的印制布线、元器件老化筛选、模板的花钱测试检查、科学的质量保证体系、 电源的高抗干扰性能等方面都做了大量研究工作，采取了许多保证措施。 4 PCI 总线 PCI 总线是在微处理器和高性能外部设备高度发展的前提下，在 PC/AT 为广大用户广泛 使用的基础上，为 PC／AT 在板局部总线增强 I/O 能力的一系列改良中的成功者。PCI 总线由 INTEL 公司在 1991 年首先提出，并在同年联合世界上多家公司成立了 PCISIG(Special Interest