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基于CPCI平台的热插拔技术及实现

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CPCI技术简介

CPCI技术简介

上拉定位
PCI规范所需的上拉电阻必须位于系统槽适 配器上。信号上拉定位所需的上拉电阻必 须连接在适配器中端接终端电阻的旁边。 上拉电阻的端接长度应小于0.5英尺，并且 这个端接长度包含上拉电阻尺寸长度。
当系统槽适配器为32位时，必须为REQ64＃和 ACK64＃信号提供上拉电阻，即使系统适配器没 有使用这些信号。上面的要求适用于64位外围适 配器用在32位或64位系统适配器的情形。上拉电 阻同时可以阻止64位适配器上REQ64＃和ACK64 ＃信号漂移。
当系统槽上挂接两个负载时， 信号必须以直线形 式从连接器接到第一个负载然后再到第二个负载。 端接第一个负载的长度应该小于0.5英尺。
外围适配器 PCI 时钟信号长度
外 围 适 配 器 的 PCI 信 号 长 度 应 为 63.5 mm±2.54 mm（2.5inches±0.1 inches)，并 且每块适配器只能挂接一个负载。
信号环境
每个CPCI背板提供5V或3.3V信号环境。连接器上的V （I/O）激励脚用来激励外围适配板上的缓冲器。这个缓 冲器允许一个板卡被设计成能同时工作在两种接口模式下。 CPCI为这种双重接口配置的每个系统提供了唯一一个备板 连接器编码键。CPCI备板可以是一个固定信号环境的备板 也可以是可配置的。在任一模式下，当配置成5V操作时， 5V编码键（亮蓝色）将被使用。同理，配置成3.3V操作时， 3.3V编码键（镉黄色）将被安装在备板连接器中。
以下信号如果被适配器引用时，也需要端接终端 电阻：INTA#，INTB#，INTC#，INTD#，AD32AD63，C/BE4#-C/BE7#，REQ64#，ACK64#以及 PAR64。
下信号则不需要端接终端电阻：CLK，REQ＃以 及GNT＃。

带热插拔的CompactPCI的单板接口硬件设计技术

带热插拔的CompactPCI的单板接口硬件设计技术

带热插拔的CompactPCI的单板接口硬件设计技术1、CPCI总线随着工业技术的发展，工业现场对计算机的要求像商业台式PC一样，同样需要高速度和高性能，尤其是在可视化图形操作界面、复杂的控制算法以及苛刻的时限要求等场合。

此外，对工业计算机还要有普通办公设备所不及的特殊要求，主要是：坚固：往往要工作在热、冷、脏、差的环境，还要能承受一定的冲击或振动，因此，对通风、散热、坚固性的要求较高。

可靠：平均无故障时间（MTBF）要高。

涉及电气、机械部件，连接器及外围设备的可靠性。

平均维修时间(MTTR)短：为缩短平均维修时间，大多数工业计算机都使用无源底板总线设计，甚至希望能带电插拔出现故障的插件。

模块化：除了要有普通PC的通用配置外，往往还有多种不同用途的I/O，如ADC、PLC、视频接口等。

且不同的应用对象要求各异，这就势必要用模块化解决。

标准化：成功的计算机设计大都不是一家能做好的，只有基于标准平台和工业标准才能从多个售主获得好产品。

前面板I/O：为了使用方便，工业计算机往往需要从前面连接I/O，前面板也兼有某些状态指示、插卡拔取和锁紧功能。

CPCI总线正是为了满足这一需要应运而生的，总的来说CPCI 总线规范是：PCI总线的电气和软件标准+ 欧式卡工业组装标准2、热插拔技术在一般的电子系统中，若出现电路板硬件故障，通常都要关闭系统电源再检修或更换故障设备，这样往往需要较长的停机时间。

在一些对可靠性要求非常高的高可靠系统中（MTTR 要求很短），不允许停机检修和停机更换故障板或只允许很短的停机时间。

要求在系统带电工作过程中更换电路板卡。

在众多的无源背板总线系统中，Compact PCI总线具有完整的支持热插拔的规范，提供了诸如：分级的引脚指针，enum#,蓝色LED,CPCISW，总线的预充电等规范进行支持。

根据同一规范各大生产商推出了自己开发的各种CPCI总线接口芯片和热插拔控制芯片。

这些芯片推出，大大简化了CPCI单板硬件的电气设计技术。

基于 CPCI 总线的 FPGA＋DSP 架构通用视频图像处理系统的设计

基于 CPCI 总线的 FPGA＋DSP 架构通用视频图像处理系统的设计

基于 CPCI 总线的 FPGA＋DSP 架构通用视频图像处理系统的设计于洪松;韩广良;孙海江;李桂菊;武治国;李赓飞【摘要】为了应对实时视频图像处理复杂的现场环境条件,设计了一种通用视频图像处理系统.该系统便于扩展,可同时应用于多种不同现场环境.FPGA＋DSP 架构由于同时吸取了具有优秀运算性能的 DSP 芯片以及具有高实时性的 FP-GA 芯片的优点而在实时图像处理领域中得到了广泛的应用,而 Compact-PCI 总线由于其与工业控制计算机有标准的接口而具有良好的可扩展性,通过对二者的有机结合设计了基于 Compact-PCI 总线的 FPGA＋DSP 架构的通用视频图像处理系统.硬件实验表明,系统可对320×256~1024×1024分辨率,8~14 bits,最高帧频100 Hz 的视频图像进行实时采集与处理,并通过 cPCI 总线实现实时控制,取得了良好的效果,表明系统可以应用于红外及可见等复杂环境中,实时性很高,处理效果好,提高了系统的应用范围.为视频信号采集处理提供了一种新的可靠解决方案.%In order to deal with the complicated field environmental conditions that real-time video image process systems have to confront,a general-purpose real-time video image process system is de-signed,which is extendable and can be applied to multiple field environmental conditions simultane-ously. Image process systems based on FPGA+DSP architecture are widely used in the field of image process,because the DSP processor is of high calculating performance and the FPGA is of high real-time performance,while the Compact-PCI bus is extendable because its interface with the computer is already standardized. Combining both advantages,a new general-purpose video image process system is designed based on Compact-PCI bus andFPGA + DSP architecture. Hardware experiments show that,this system can be equal to capturing and processing video images of 320 ×256 ~1 024 ×1 024 pixels,8~14 bits and maximum frequency of 100 Hz real-timely. Besides,it can also realize real-time control by means of the Compact-PCI bus,of which the result is pretty good. It indicates that this system is capable of dealing with complicated environment,such as infrared and visible scenes. It is real-time and effective. It provides a new possible solution to video image capture and process.【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】7页(P333-339)【关键词】视频图像处理;实时;FPGA;DSP;Compact-PCI总线【作者】于洪松;韩广良;孙海江;李桂菊;武治国;李赓飞【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033; 中国科学院大学，北京 100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033; 中国科学院大学，北京 100049【正文语种】中文【中图分类】TN1411 引言高速视频图像处理具有数据量大和实时性高的特点。

CompactPCI热插拔系统设计与应用

CompactPCI热插拔系统设计与应用

— — 请求Ｊ
Ｉ． 获设信 卜 显设信 Ｊ ．． ．一 取备息 一 示备息 ． ． ． —
Ｉ
求 ，发送 给热 插拔 驱 动 程序 ，并 将 热插 拔 驱 动
程序 返 回的设 备 信息 查 询 和控 制结 果 ，发 送 给
用 户程 序 。
Ｊ
ｔ
２ ．用户 程序 为 用 户 提 供 Ｃ Ｃ 设 备 管 理 接 ＰＩ 口，接 收 用 户 输 入 的设 备 信 息 查 询 和 控 制 命
统 架构 、软 件 架构 、各 组成部 分 的数据 流 交互 、热插 拔驱 动 以及 守护进 程 的工作 流程 ５个方 面 阐
述 了整 个 系统的硬件 和 软件 实现 。该 热插拔 系统 符合 Ｃ Ｃ 热插拔 规 范 ，能够 同时 支持 基本 热 插 ＰＩ 拔 、 完全 热插拔 和 高 可靠性 热插拔 。
ｉ ｕ ｔｙ ｎｄ ｓｒ ．Ａ ＣＰＣＩｈｏ ｗａ ｙ ｔｍ ｓ ｐｒｖ ｄ ｄ ｉ ｈ ｓ ａ ｉｌ ｎ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｉ ｌ ｍｅ ｔｔｏ ｎ ｈ ｔ ｓ ｐ ｓ ｓｅ ｉ ｏ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｃ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｈａｄ ｒ ｍｐ ｅ ｎａ ｉｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｓ ｆｗａ ｅ ｄ ｓｇ ｆｔ ｅ ｅ ｔｒ ｙ ｔｍ ｒ ｅ ｃ ｉ ｅ ｒ ｍ ｖ ｓ ｃ ｓ ｎ ｌ ｄ ｎ ｙ ｔｍ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｔ ｒ ｅ ｉｎ ｏ ｈ ｎ ｉｅ ｓ ｓｅ ａ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｆｏ ｆ ｅ ａ ｐｅ ｔ ，ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ，ｓ ｆｗａ ｅ ｉ ｏｔ ｒ
研祥智能科技股份有限公司 ５８５ 广东深 １０７ 高级工程师 工程师 收稿日期： ０１ ３１ ２１－ ． ０ ０
ｃ Ⅱ ｅ ｎ ｌ ０ ａ ｃ ０ ｎｉ ｍｐ ｃＰ １ ０ ｃ ＨＷ

CPCI总线设备热插拔功能的实现

CPCI总线设备热插拔功能的实现

ｃｎ ｅ ｔ的英文 缩写，意思是 “ ｏｎ ｃ 坚实的 Ｐ ｌ 。简单地说 ，ｏ — 在 功 能 板 上 采 用 ＳＲ Ｍ作 为 数 据 缓 存 ，其 控 制 逻 辑 在 Ｆ Ｇ Ｃ” ｔ ｍ ＤＡ Ｐ Ａ中
ｐ ｅ Ｐ Ｉ是 Ｐ Ｉ 线 的 电气和 软件 标 准 加 欧 式 卡 的工 业 组 装 标 实 现 。Ｃ Ｃ ａ ｔＣ Ｃ总 Ｐ Ｉ总线 控 制 以及通 信 协 议 十 分 复杂 ， 般 需要 选 用 专 一 准 ， 是 当今 最 新 的 一种 工 业 计 算 机 标准 。设 计 Ｃ ｍ ａ ｔＣ 它 ｏ ｐ ｃＰ Ｉ的 门的 处 理 芯 片 。选 用 了 Ｐ Ｘ公 司 的 Ｐ Ｉ ０ ０芯 片 ， Ｌ Ｃ９３ 电源 管 理 选 出 发 点 在 于 ， 速 利 用 Ｐ Ｉ的 优 点 ， 供 满 足 工 业 环 境 应 用 要 用 了凌 力 尔特 公 司 的 Ｌ Ｃ６ ６芯 片 。 迅 Ｃ 提 Ｔ １４ 求 的 高性 能 的核 心 系 统 ，同 时 还 能 充 分利 用传 统 的 总线 产 品 ，
可 Ｃ接 大大缩短开发 时间， 由于 的数 采 功 能板 ，通 过 这 块 板 卡 对 Ｃ Ｃ Ｐ Ｉ热 插 拔 技 术 和 Ｖ Ｗｒ ｓ 芯片， 以比较容易地实现 Ｐ Ｉ 口， ｘ ｏ ｋ 系统 下的热插拔驱动进行 了实 际验证 。下面简单 的介 绍一下 厂 家 设 计 芯 片 时对 通 用 性 的考 虑 ， 用户 需要 的某 个 方 面 可 能 在
／３Ｈ ３Ｍ ｚ系 统 中 能 够 提 供 １ ２Ｂ ｓ的 背 板 传 输 能 力 ， 在 ６ ３Ｍ ／ ４位 逻 辑 也 可 获得 较 高 的性 能 。 由于 Ｐ Ｉ协 议 比较 复杂 ， 具 体 的 Ｃ 在 ／ ６ ｚ系 统 配 置 情 况 下 的 性 能 为 ５ ８ Ｍ ／ 。 在 对 带 宽 要 求 高 实 现 中 也 相 当 困难 ，并 且 各 种 逻 辑 关 系 验 证起 来也 很麻 烦 ， ６ ＮＩ ２ Ｂ ｓ 有

三汇 SHV-120A-CT cPCI SHV-240A-CT cPCI 变声资源卡 硬件说明书

三汇 SHV-120A-CT cPCI SHV-240A-CT cPCI 变声资源卡 硬件说明书

三汇CTI系列语音卡SHV-120A-CT/cPCISHV-240A-CT/cPCI变声资源卡Version 1.0杭州三汇信息工程有限公司目录目录 (i)版权申明 (ii)版本记录 (iii)第1章概述 (1)1.1功能描述 (1)1.2性能特点 (1)1.3板卡工作原理框图 (2)第2章安装 (3)2.1结构示意图 (3)2.2系统要求 (5)2.3安装步骤 (5)2.4软件运行过程中的热插拔操作说明 (6)附录A 主要技术/性能参数 (7)附录B 技术/销售支持 (8)版权申明本文档版权属杭州三汇信息工程有限公司所有。

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版本记录版本号发布日期备注Version 1.02007-7 新创建此文档请访问我们的网站（）以获取该文档的最新版本。

第1章概述三汇CTI系列SHV-120A-CT/cPCI, SHV-240A-CT/cPCI型语音卡是一种基于CompactPCI总线的的高密度变声卡，广泛应用与电信增值业务，如彩话、魔话等。

1.1 功能描述z支持超级变声，高达150种变声效果，想怎么变就怎么变。

z各变声资源互相独立，每个资源可独立设定变声效果。

z符合CompactPCI2.1总线标准，支持即插即用（PNP）且无需任何跳线设置，支持CompactPCI最高级别的热插拔应用（High Availabitity），即在应用软件运行时热插拔板卡。

z采用CT-BUS热插拔总线，符合 H.110标准，利用cPCI主机的背板总线，可方便地与支持这一标准的任何第三方板卡互连互通，从而将获取的语音信号交换至其它设备。

基于CPCI总线的数据传输系统的设计

文章编号：1009－2552（2019）04－0131－04DOI ：10.13274/ki.hdzj.2019.04.029基于CPCI 总线的数据传输系统的设计何胜春（中国人民武装警察部队特种警察学院情报侦察系，北京102211）摘要：为了满足数据传输系统中数据发送和接收的高速性和稳定性，提高总线技术综合性能势在必行。

文中基于CPCI 总线技术、AＲM 技术和VxWorks 操作系统，设计了一套实时数据传输系统，硬件部分的设计包括AＲM 微控制器电路设计、A /D 转换电路设计、CAN 总线接口电路设计和热拔插电路设计等；软件部分的设计包括AＲM 程序设计和VxWorks 程序设计两个部分。

最后对数据传输系统进行运行测试，测试结果均达到预期效果。

关键词：数据传输；CPCI 总线；AＲM ；操作系统；测试中图分类号：TP29文献标识码：ADesign of data transmission system based on CPCI busHE Sheng-chun（Intelligence and Ｒeconnaissance Department of Special Police Academy PAPF ，Beijing 102211，China ）Abstract ：In order to meet high speed and stability of data sending andreception in the system of data transmission ，it is imperative to improve the comprehensive performance of bus technology．This paper demonstrates design of a real-time data transmission system based on CPCI bus technology ，AＲM technology and VxWorks operating system．The design of hardware includes AＲM microcontroller ，A /D conversion circuit ，CAN bus interface circuit and so on．The design of softwareincludes AＲM program and VxWorks program．After the system being tested ，the results reached expectation．Key words ：data transmission ；CPCI bus ；AＲM ；operating system ；testing收稿日期：2018－11－13作者简介：何胜春（1966－），女，硕士，教授，研究方向为信息安全及计算机技术应用。

CPCI总线技术在加固计算机的开发平台中的应用

CPCI总线技术在加固计算机的开发平台中的应用O 引言目前，CPCI技术已广泛且成功地应用到了许多行业，相关的产品大量涌现，到目前为止，无论是生产厂家的数量、产品的种类和数量，还是系统应用的数量都得到了大幅度增长，越来越多的项目转向CPCI解决方案。

基于以上考虑，我们选用 CPCI总线技术及相关产品作为加固计算机的开发平台。

1 关于CPCI1.1 CPCI的含义CPCI的全称为Compact PCI(Compact Peripheral Component Interconnect)，中文又称紧凑型PCI，是国际工业计算机制造者联合会(PCI Industrial Computer Manufecmrers Group，简称PICMG)于1994提出来的一种总线接口标准。

是以PCI电气规范为标准的高性能工业用总线。

CPCI的CPU及外设同标准PCI是相同的，并且CPCI系统使用与传统PCI系统相同的芯片、防火墙和相关软件。

从根本上说，它们是一致的，因此操作系统、驱动和应用程序都感觉不到两者的区别，将一个标准PCI插卡转化成CPCI插卡几乎不需重新设计，只要物理上重新分配一下即可。

换言之，CPCI总线=PCI总线的电气规范+标准针孔连接器(IEC-1076-4-101)+欧洲卡规范(IEC297/IEEE 1011.1)。

1.2 CPCI的特点1.2.1 开放的总线技术CPCI技术架构在一个更加开放、标准的平台上，有利于各类系统集成商、设备供应商提供更加便捷快速的增值服务，为用户提供更高性价比的产品和解决方案。

1.2.2 可靠的欧洲卡结构CPCI抛弃PCI的传统机械结构，改用经过20年实践检验了的高可靠欧洲卡结构，改善了散热条件，提高了抗振动冲击能力，符合电磁兼容性要求。

1.2.3 灵活的连接方式CPCI抛弃了IPC的金手指式互连方式，改用欧式连接器(即2 mm密度的针孔连接器)，具有气密性、防腐性、可靠性、高负载能力，为现代系列设计提供了无可比拟的性能和灵活性。

《基于CPCI总线的DA模块研制》范文

《基于CPCI总线的DA模块研制》篇一基于CPCI总线的DA（数据采集）模块研制一、引言随着现代电子技术的飞速发展，数据采集技术在众多领域中扮演着越来越重要的角色。

CPCI（Compact PCI）总线作为一种高性能、高可靠性的总线标准，在数据采集、处理和传输等方面具有显著优势。

本文将详细介绍基于CPCI总线的DA模块的研制过程，包括其设计原理、实现方法、性能特点及实际应用。

二、DA模块设计原理1. 总体设计DA模块设计以CPCI总线为基础，采用模块化设计思想，将数据采集、处理、传输等功能集成于一体。

设计过程中，需充分考虑模块的可靠性、可维护性和扩展性。

2. 硬件设计硬件设计包括电路设计、芯片选型及布局布线等。

电路设计需满足低噪声、低功耗、高稳定性等要求；芯片选型需根据实际需求，选择性能稳定、功耗低的芯片；布局布线需考虑信号完整性、抗干扰性及散热性能等因素。

3. 软件设计软件设计包括驱动程序、控制算法及上位机软件等。

驱动程序需支持CPCI总线的通信协议，实现模块与上位机之间的数据传输；控制算法需根据实际需求进行定制，实现数据采集、处理及分析等功能；上位机软件需提供友好的人机交互界面，方便用户进行操作及监控。

三、实现方法1. 硬件实现硬件实现包括电路板制作、芯片焊接及模块测试等。

在制作电路板时，需选择合适的板材及工艺，确保电路的稳定性和可靠性；芯片焊接需采用专业的焊接工艺，确保焊接质量；模块测试需对模块的各项性能进行测试，确保其满足设计要求。

2. 软件实现软件实现包括驱动程序编写、控制算法实现及上位机软件开发等。

驱动程序需遵循CPCI总线的通信协议，实现模块与上位机之间的数据传输；控制算法需根据实际需求进行定制，采用合适的算法实现数据采集、处理及分析等功能；上位机软件需采用合适的编程语言及开发工具进行开发，实现友好的人机交互界面。

四、性能特点1. 高性能：基于CPCI总线的DA模块具有高速、高可靠性的数据传输能力，可满足各种复杂环境下的数据采集需求。

基于CPCI的有线数字电视信号监测系统

关键词 ： Ｃ Ｐ Ｃ Ｉ ； 音 频监 测 ； 视 频 监 测
编码模块是该系统 中最重要的一个模块 ， 能够实现对数字电视信 随着我 国广播电视有线 网络的不断发展 ，有线数字 电视信号已 号质量的监测 ， 可准确甄别无音视频 、 图像静止 、 黑场、 彩条等信号质 基本覆盖大多数地区 ，为保障广播电视信号安全传输就需要构建一 量异常情况 。该模块可将音视频信号输 出至 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ芯片实现无音视 频、 图像静止 、 黑场 、 彩条等信号异常判别后输入编码芯片 ， 再将视频 套能够及时 、 高效 、 运行稳定的监测系统。 ２ Ｃ Ｐ ＣＩ 架 构 信号转换为 Ｍ Ｐ Ｅ Ｇ １ 、 Ｈ ． ２ ６ ３等视频编码格式 ， 音频能够接收 Ｉ ２ Ｓ格式 目前 国内主要采用基于 Ｐ Ｃ Ｉ 架构的工控机与 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ 系统及测 数据 ， 滤波后将 其转换为 Ｍ Ｐ Ｅ Ｇ １ 、 Ａ Ａ Ｃ等音频编码格式 ， 编码过程中 量板卡组成 的专用监测系统对信号进行监测 ，在实际应用 中 Ｐ Ｃ Ｉ 架 判别图像是 否静止 ，然后 以传输流或为储存应用 的节 目流编码方式 编码后音视频数据 由 Ｃ Ｐ Ｕ经网络进行存储或实时播放 。 构存在通用硬件稳定性 与可靠性不能 实现全天候长期运行 ；软硬件 输 出， 冗余 降低 系统可靠性 、 能耗及效率 ； 功能板卡不支持热插拔 ， 需 关机 ５ ． 质量异 常情况的判别 才 能维护等一些不足 ， 目前逐渐 向 Ｃ Ｐ Ｃ Ｉ 架构方 向发展 。 有线数字电视信号在网络传输过程 中难免会 出现无视频 、无音 Ｃ Ｐ Ｃ Ｉ 架构具有采用开放总线技术 ， 便于系统集成 ； 结构设计有 频 、 黑场 、 彩条、 图像静止等异常情况 ， 具体判别过程分别描述如下。 利于散热 ， 使抗振动 冲击能力有效提高 ， 兼容性强 ； 支持热插拔技术 ， ５ ． １ 无视频判别。 输人至 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ的视频信号构成 ７ ０ ４ ×５ ７ ６ Ｙ Ｕ Ｖ点 在不断 电情况下插拔功能板 ， 不影响系统正常运行等优点。 阵由其对信号进行扫描 ，扫描值与无视频 Ｙ Ｕ Ｖ差值在设定范围内 ， 嵌入式计算机随着超大规模集成电路 的发展其应用领域愈加广 该点就为无视频点 ， 对点阵中各点全部判别后 ， 可统计出总的无视频 泛， 基于 Ｃ Ｐ Ｃ Ｉ 架构的嵌 入式 系统结构紧凑 、 体 积小 、 可靠性高 。采用 数 ， 若 比设定阀值大 ， 就能够确定 为无视频 。 模块化设计思想，结合有线数字电视信号监测系统功能及其特定要 ５ ． ２无音频判别。由 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ对输入 的音频信号进行采样 ， 可得每 求， 将特定功能板卡与主板经 Ｃ Ｐ Ｃ Ｉ 总线连接 ， 实现系统功能 。 秒 的最大值 ， 该值经上位机应用程序与设定 阀值进行比较 ， 若该值连 续 ｎ秒都比设定阀值小 ， 可以确定当前是无音频状态。 ３有线数字 电视传输信号特点 国内数字有线电视 目前采用 的是 Ｄ Ｖ Ｂ — Ｃ标准 ， 设备输 出音视频 ５ － ３黑场判别。黑场判别与无视频类似 ， 输入至 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ的视频信 信号在前端编码 器采 用 Ｍ Ｐ Ｅ Ｇ ２编码标 准 ，将 Ａ ／ Ｄ输出信号压缩编 号构成 ７ ０ ４× ５ ７ ６ Ｙ Ｕ Ｖ点阵由其对信号进行扫描。黑点 Ｙ值小 ， ｕ Ｖ 码， 进入复用器实现多套节 目复用 ， 经Ｑ Ａ Ｍ调制成 Ｔ ｓ流或 Ｐ ｓ流。 在 值都为 １ ２ ７ ， 在Ｙ Ｕ Ｖ各扫描值中 ， 若该点与黑点 Ｙ Ｕ Ｖ差值在设定范 ８ ＭＨ ｚ电视频 道内传输多套数字 电视节 目， Ｔ ｓ流 中相关业务信 息与 围内 ， 该点就为黑 点 ， 对点阵中各点全部 扫描 后 ， 能够得到黑点所 占 嵌 入式 监测系统的频 道调谐 、 节 目选择 和定位 、 电子节 目指南 、 解码 百分 比， 若比设定阀值大 ， 就能确定为黑场 。 ５ ． ４彩条判别 。由 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ对输入视频信号构成 ７ ０ ４×５ ７ ６ Ｙ Ｕ Ｖ点 有重要关系。 ４基于 Ｃ Ｐ ＣＩ 的有线数字电视信号监测系统 阵划分不 同区域进行判 断 ， 根据 彩条不同特性可划分为 白 、 黄、 靛、 紫、 红、 蓝、 黑八个 区域 ， 每获一点后 ， 先判别其 属哪个 色彩 区域 ， 本系统 由有线数字信号接 口、 码流分析 、 解码 、 编码四个模块组 绿 、 成。 再将其 Ｙ Ｕ Ｖ值与该 区域对应色的 Ｙ Ｕ Ｖ比较 ， 若该点 Ｙ Ｕ Ｖ值 与此 区 域Ｙ Ｕ Ｖ差值在设 定范围 ，就能够认 为该 点与该 区域颜 色相符 ， 对 ４ ． １有线数字信号接 口模块 此模块 由调谐器 、 Ｃ Ａ Ｍ卡及各种 内部 总线组成 。射频信号由调 ７ ０ ４× ５ ７ ６点阵全部判别后 ， 能够得 到各区域对应点数 ， 若该区域 的条 谐器接收后下行经变频转为中频信号， 射频信号接收频率与码流分 件相符点数都 比设定 阀值大， 能够确定处为彩条状态。 ５ ． ５图形静止判别。在 电视节 目播出过程中若 出现图像静止不动 析控制接收频率相 同。 ４ ． ２码流分析模块 的情况称为图像静止 。 画面像素在解码时进行特征统计 ， Ｄ Ｃ Ｔ矩形变 此模 块包 含 Ｃ Ｐ Ｕ、 Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ、 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ、 Ｓ Ｄ Ｒ Ａ Ｍ及 内部 总线 等组 件 ， 换块形成变换编码单元 ， 对Ｄ Ｃ Ｔ块 内图像亮色度取样及像素提取 ， 运 以帧内 Ｄ Ｃ Ｔ 编码为基础对其像素特 Ｃ Ｐ Ｕ经外部 总线连接 Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ、 Ｓ Ｄ Ｒ Ａ Ｍ， 读取 Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ中指令 ， 再 读取 用帧间编码与运动估算等技术 ， Ｓ Ｄ Ｒ Ａ Ｍ 中需要数据 ， 经Ｉ ２ Ｃ总线控制调谐器输 出中频信 号 ， 被Ｑ Ａ Ｍ 征差值编码进行预测 。解码芯 片被上位机应用程序调用统计块 比较 解调成 Ｔ ｓ流传至 Ｃ Ａ Ｍ专用芯片 ， 形成解 Ｃ Ａ的 ｒ １ 、 ｓ流 ， 再 由并 行数 运算结果 ， 根据设定阀值对图像是否静止进行判别 。 据总线输入至解码 芯片 ， 使一个频点的多套节 目 Ｐ Ｅ Ｓ流实现分离 。 结束 语 ４ ． ３懈 码模块 综 上所 述 ， 该系统采用 Ｃ Ｐ Ｃ Ｉ 架构 ， 比Ｐ Ｃ Ｉ 架 构更 加可靠 、 稳定 ， 此模块具有 ８ 块解码芯片 ， 可对 Ｈ － ２ ６ ４ 、 ＭＰ Ｅ Ｇ 一 ２ 、 Ａ Ｖ Ｓ等多种视 热插拔便于维护与调试 ， 功能扩展性强。 可根据实际需要配置不同功 频格式实现解码。尽管某些解码芯片可以同时对 多套节 目进行解码 ， 能模块 ， 实现有线电视 、 开路电视 、 广播等多设备监测 ， 建设标准化 的 但 为使 系统运行稳定 ， 尽量采用 １ 块芯片对应 １ 套节 目的解码方式 。 监测 系统 ，对于有线数字广播 电视信号的质量监测具有一定的应用 由于有线数字 电视信号传输时 ， １ 个频点最多可同时传送 ８ 套节 目， 价值 。 参考文献 要使这些节 目能够同时解码 ， 在此模块 中设计 ８ 块 芯片 ， 实现对 ８套 节 目的分别解码 。其解码原理主要是根据有线数字电视信号模块输 ［ １ １ ５ ｒ ￣ ］ 修 文． 数 字电视有线传榆原理 与维修 ． 北 京： 机械 工业 出版社 ， ００ ７ ． 出解 Ｃ Ａ的 Ｔ ｓ流 ， 经并行数据总线传 至解码芯片 。码流分析模块 中 ２ 该 对应频点 Ｔ Ｓ流 已分析完成各套节 目音视频 、 Ｐ Ｃ Ｒ的 Ｐ Ｉ Ｄ，经程序 【 ２ ］ 苏志武 ， 林定祥 ， 文章辉等． 数 字电视 系统测量与监 测［ Ｍ ］ ． 北京 ： 电子 ２ ０ ０ ９ ． 自动对解码芯片单独配置节 目音视频 、 Ｐ Ｃ Ｒ的 Ｐ Ｉ Ｄ， 这样就将节 目音 工 业 出 版 杜 。 视频数 字信号分 别解 出，同时设为 Ｉ ２ Ｓ 格式音频信号与 Ｉ Ｔ ｕ — Ｒ Ｂ Ｔ ． ［ ３ 愉 建新， 王健， 宋健建等． 嵌入式系 统基础教程［ Ｍ 】 ． 北京： 机械工业出 ６ ５ ６视频信号输出格式 ， 便 于编码模块 的继续处理 。 版社 ． ２ ０ ０ ８ ． ４ ． ４ 编码模块
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板卡的插拔需要人工手动操作 ! 其余的例如硬件信号连接 * 资源 分配及卸载等工作都通过硬件和软件自动完成 % 完全热插拔的系统架构如图 7 所示 ! 它比高可用热插拔系 统少了硬件连接控制的部分 %
’()*+,- 直 接 连 到 一 个 热 插 拔 控 制 器 &.*/ $% 控 制 器 的 ’()*+,- 信号接有一个较小的下拉电阻 % 当板卡插入时 ! 由于
台 $ 使得系统在不断电的前提下 $ 周边卡甚至于系统卡可拔出或 插入 $ 而不影响或破坏整个系统的正常工作 )
&%’ 板卡 $ 但必须由操作人员通过人机接口向操作 系 统 发 出 控
制命令才能实现 $ 软件连接不能自动进行 ) 完全热插拔模型 %Q@44 ()* +,-.&( 在完全热插拔模式下的 软件连接是自动完成的 $ 不需要人为的干预 ) 高可 用 性 热 插 拔 模 型 %(952 RS-94-A949*6&( 高 可 用 性 热 插 拔 是以完全热插拔模型为基础建立的 ) 它要求在系统卡和每个周 边卡槽之间实现点对点 P+/N 和隔离信号 $ 这使系 统 可 以 自 动 隔离一个坏的板卡 $ 始终处于运行状态 $ 几乎没有故障 )
图G
拔出过程
7%$ 硬件接口设计 7%$%& 总线接口控制芯片 "/#HCG@ "/#HCG@ 芯 片 是 ",A 公 司 推 出 的 一 款 支 持 热 交 换 功 能 的 /0 接口提供了解决方案 ! 可以 "/# 支持具有热交换功能的 "0/=O$%& 目标设备 % "/0HCG@ 在 "/0 配 置 空 间 中 提 供 了 热 插 拔 控 制 > 状 态 寄 存
7%& 连接过程 7%&%& 正常插入过程
当插入板卡并扣上板卡把手上的微动开关后 ! 可热插拔板 卡 上 的 电 源 开 始 供 电 并 产 生 +;<=- 信 号 !!"< 卡 接 收 到
+;<=- 信号后 ! 系统首先确认 !"!0 总线上哪个板卡刚刚被插
入 ! 然后加载与此板卡相应的驱动程序 ! 之后便可以进入正常使 用状态 %
FG! 热插拔系统模型
热插拔系统架构中包括了 &’%MO !GF P!G" 标准定义的三
!! $%&%& ’()*+,- 信号 ’()*+,- 是连接器上的一个短针 ! 在板卡插入和拔出的过
程中这个信号最后连接最先断开 ! 这样保证了系统在所有信号 都可靠连接后 ! 板卡上的 ’()*+,- 才与背板相连 " 在没有硬件连接控制的系统中 #如基本热插拔系统和完全热 插 拔 系 统 $! 可 以 将 背 板 中 的 ’()*+,- 信 号 直 接 接 地 ! 这 样 板 卡插入后即上电运行 % 在具有硬件连接控制的系统中 & 如高可用性热插拔系统 $!
$%$ 软件连接控制
通过板卡上的部分信号和资源来实现对软件连接过程的控 制 ! 包 括 )+;<=- 信 号 * 微 动 开 关 * 指 示 灯 * 热 插 拔 控 制 > 状 态 寄 存器 %
$%$%& ?;<=- 信号 +;<=- 信 号 是 送 到 背 板 的 带 上 拉 的 集 电 极 开 路 信 号 ! 它
+;<=- 信号 ! 从而通知系统配置的改变 % $%$%7 热插拔控制 > 状态寄存器 &.*)/*1 $ 一个热插拔控制 > 状态寄存器 &.*)/*1$ 应该至少包括 @ 个 控制 > 状态位 )0;* *+A2 *+0=*,33 !.*)/*1 可以在板卡的 "/0
配置空间中实现 % 软件通过两个控制和状态位 &0;* 和 +A2$ 确定产生 +;<=信号时发生的事件 % 0;* 表示板卡被插入 ++A2 表示板卡即将被 拔出 % 这些位也被用于响应 +;<=- 信号 % 另 外 两 个 控 制 位 &+0= 和 ,33 $ 用 来 更 进 一 步 地 来 支 持 热 插拔过程 % 用 +0= 屏蔽 +;<=- !,33 用于点亮 > 熄灭指示灯 %
要
介绍了基于 %&%’ 平台的热插拔技术及其实现 " 包括热插拔系统架构 $ 系统模型 $ 热插拔过 程 的 控 制 " 并 且 给 出 了 实 际
具有模块化 # 易使用以及易维护等优点的 %)8.-1*&%’ 产 品 已 经 广 泛 应 用 于 军 事 武 器 系 统 # 航 天 工 业 # 电 信 网 络 #%/’ 等 多 个 领 域 $ 而 在 %)8.-1*&%’ 的 各 种 技 术 中 $ 尤 以 热 插 拔 %()*
作为所有周边卡的输出 ! 并作为向系统卡的输入 % 当热插拔板卡 被刚 刚 插 入 或 即 将 拔 出 时 ! 热 插 拔 板 卡 必 须 立 即 有 效 +;<=信号 ! 系统主机收到该信号后执行相应的操作 ) 板卡刚刚插入 时 !加 载 板 卡 的 驱 动 程 序 +板 卡 即 将 拔 出 时 !停 止 使 用 板 卡 并 且 卸载板卡的驱动程序 ! 然后通知用户可以拔出板卡 %
图@
插入过程
7%&%$ 正常拔出过程
打开板卡把手上的微动开关 ! 板卡会送出 +;<=- 信号 通 知系统 !"< 卡 ! 系统在接收到信号之后扫描总线上的板卡 ! 以 确 认 哪 个 板 卡 将 被 拔 出 !若 板 卡 正 在 被 使 用 !则 停 止 使 用 !并 且 卸载此卡的驱动程序以及相关的资源 ! 最后点亮板卡上的指示 灯 ! 通知用户可以拔出该板卡 % 由插入及拔出过程可以知道 ! 支持热插拔需要特殊的硬件 及软件设计 % 硬件主要包括 ) 板卡 * 平台 % 软件主要包括 ) 热插拔 驱动程序 * 热插拔服务程序 * 高层应用程序 %
种不同的热插拔系统模型 ( 基本热插拔模型 %:-;91 ()* +,-. &( 包含了最基本的热插 拔 需 求 ) 该 模 型 允 许 在 系 统 运 行 过 程 中 拔 出 或 插 入 %)8.-1*C
+,-.& 技 术 最 为 突 出 ’ 热 插 拔 最 主 要 的 目 的 在 于 ( 提 供 一 种 平
板卡上的上拉电阻较大 ! 所以控制器能发现卡的插入 ! 然后控制 器将 ’()*+,- 信号置低 ! 开始上电过程 % $%&%$ "!0)1*2- 信号 "/0)1*2- 信 号 是 背 板 上 的 一 个 总 线 信 号 ! 由 系 统 主 机 驱 动 % 由于板卡必须在各路电源完全正常的情况下才可以工作 ! 因 此 ! 板 卡 的 复 位 信 号 &,3/4,)"/0)1*2- $ 不 能 直 接 与 背 板 中 的 "/0)1*2- 相 连 ! 而 是 要 将 "/0)1*2- 信 号 与 板 卡 上 的 .+4,2.5- 信 号 进 行 逻 辑 ’ 或 ( 以 后 ! 再 连 接 板 卡 的 ,36 !4,)"!0)1*2- 信号 !这样就保证了只有当系统释放 "!0)1*2-! 并且板卡的各路电源正常时 !板卡才退出复位状态开始正常工作 %
基于 !"!# 平台的热插拔技术及实现
"#"$ 板卡的热插拔实现 在基于 /"/0 平台的微波总线接收机 中 ! 我 们 已 经 实 现 了 /"/0 板卡的热插拔 % 该系统中采用研华的 =0/B7C7D4 工控机 机 箱 和 =0/E77FF > =!"< 卡 ! 系 统 支 持 完 全 热 插 拔 ! 所 以 只 有 !
图7
完全热插拔系统架构
$%&%7 .+4,2.5- 信号 .+4,2.5- 信号用来监测板卡上各路电源是否正常 % 在板 卡上 !.+4,2.5- 信号连接至电源控制 器 的 "819:- 上 ! 也 可
以附加其他条件来扩展应用 % 板卡插入背板后 ! 此信号与背板相 连! 在具有硬件连接控制的系统中! 背板中的热插拔控制器 &.*/ $ 如果检测到 .+4,2.5- 信号正常则释放对板卡的复位 % 在没有硬件连接控制的系统中 ! 此信号被悬空 %
. 热插拔系统 FGF 热插拔系统架构
热插拔系统的系统架构如图 F 所示 (
/
热插拔过程 完整的热插拔包括三个过程 (
F& 物理连接过程 ( 这是一个机械过程 $ 分插入和拔出两种情 况 ) 物 理 连 接 过 程 从 板 卡 插 入 开 始 $ 到 短 针 :JT+IHN 插 入 为
止 $ 物理断开过程反之 )
!"#$%&’$ /29; .-.0= 93*=)7@10; *20 2)* ;,-. *0123)4)56 -37 98.40803*-*9)3 A-;07 )3 %&%’ .4-*<)=8B9314@7935 2)* ;,-. ;6;*08 -=129*01*@=0B;6;*08 8)704B-37 *20 1)3*=)4 )< 2)* ;,-. .=)107@=0B-4;) .=0;03* -3 -1*@-4 70;953 )< 2-=7,-=0 -37 ;)<*,-=0 93C *0=<-10D ()*+,%-#E%&%’ A@;B2)* ;,-.B93*0=<-10 70;953
图F 热插拔系统架构
最底层的部分是可热插拔板卡所应支持的硬件设计 $ 它必 须 有 一 个 可 以 控 制 板 卡 插 拔 状 态 及 控 制 ()* +,-. HIJ 的 芯 片 $ 在板卡热插拔时能够发出 IKLMN 信号通知系统 %&L 卡 ) 中间部分为 %)8.-1*&%’ 的背板设计 ) %)8.-1*&%’ 总线 的独特硬件接触界面有长短针的分别 $ 在热插拔板卡时可以避 免因为电源的不当输入而造成板卡损坏 ) 此外 $%)8.-1*&%’ 背 板还提供了 IKLMN 信号的传递接口 $ 以便可使热插拔板卡 和 系统 %&L 卡进行通信 ) 最上层为系统 %&L 卡所必须支持的部分 $ 它必须具有一个 可以知道板卡热插拔的接口 %IKLMN &$ 并且还必须有热插 拔 服 务程序负责板卡热插拔时的资源分配及卸载 $ 否则即使 %&L 卡 可以确定任何的板卡插拔 $ 操作者也无法正常使用该平台 )