VME总线简介
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vme总线规范VME总线规范是一个用于工业控制系统中的电子设备通信的标准。
该标准定义了硬件接口、电气特性、信号传输方式、中断处理、总线仲裁以及数据传输协议等方面的规定,从而保证了不同设备之间的互操作性和可靠性。
VME总线规范的出现为工业控制系统的发展做出了重要贡献。
VME总线规范最早是由VITA(VME International Trade Association)开发和维护的,该组织成立于1984年。
VME总线规范最初的版本是基于美国冯·诺伊曼计算机体系结构的标准,并在1981年首次亮相。
随着时间的推移,VME总线规范逐渐发展成为一个全球范围内得到广泛采用的标准。
VME总线规范主要包括了三个关键方面:硬件接口、电气特性和信号传输方式。
硬件接口定义了总线的物理连接方式,如插槽和连接器的设计。
电气特性则规定了总线上的电压、电流和电平等电气参数。
信号传输方式确定了数据在总线上的传输方式和时序。
在VME总线规范中,总线仲裁是一个非常重要的概念。
由于多个设备可以同时访问总线,因此需要一种机制来解决冲突,以确定哪个设备有权使用总线。
VME总线规范使用了基于中断请求的仲裁方式,其中每个设备都被分配了一个唯一的中断请求线,用于通知总线控制器该设备有数据要传输。
数据传输协议是VME总线规范中的另一个重要组成部分。
它规定了数据传输的格式、仲裁过程中的传输优先级以及错误检测和纠正机制等内容。
通过数据传输协议,VME总线规范确保了数据的可靠性和准确性。
除了上述主要方面外,VME总线规范还定义了中断处理、总线监视以及系统管理等其他功能。
这些功能使得VME总线规范成为一个非常灵活和可扩展的标准,能够满足各种工业控制系统的需求。
总的来说,VME总线规范是工业控制系统中一个被广泛应用的标准,它定义了硬件接口、电气特性、信号传输方式、数据传输协议等关键方面的规定。
通过VME总线规范,不同厂家的设备可以实现互联互通,从而提高了系统的可靠性和互操作性。
基于VME总线的某型雷达控制机测试系统随着科技的不断进步和发展,在现代军事领域中,雷达设备的重要性日益突显。
为了确保雷达设备的正常运行和性能达到预期指标,测试系统的开发变得尤为关键。
本文将介绍基于VME总线的某型雷达控制机测试系统的设计与实现。
一、引言雷达控制机作为雷达系统的核心控制组件,起着关键作用。
为了确保雷达控制机的功能和性能达到要求,测试系统的设计变得至关重要。
本文将介绍使用VME总线技术设计的某型雷达控制机测试系统。
二、VME总线技术简介VME总线是一种广泛应用于工业控制和军事系统的通信总线。
它具有高可靠性、高速度和高并发性的特点,适用于多种复杂控制系统的开发。
在雷达控制机测试系统中,VME总线作为主要通信介质,实现了控制机与外围设备之间的高效通信。
三、雷达控制机测试系统架构该测试系统的架构主要包括雷达控制机、测试控制器、测试设备和监控系统。
雷达控制机作为被测试对象,测试控制器负责对雷达控制机进行各种测试操作,测试设备用于模拟各种工作场景和环境条件,监控系统用于记录和分析测试结果。
四、VME总线在测试系统中的应用VME总线在测试系统中起到了重要的作用。
通过VME总线,测试控制器可以与雷达控制机进行通信,并对其进行各种测试操作。
VME 总线还可以连接测试设备,实现对雷达控制机的模拟测试。
同时,VME总线的高速率和并行性也保证了测试过程的高效性和准确性。
五、测试系统的功能和特点该测试系统具有以下功能和特点:1. 支持多种测试模式:测试系统可以根据需求支持多种测试模式,包括功能测试、性能测试、可靠性测试等。
2. 具备高度灵活性:测试系统的设计灵活性较高,可以根据不同的测试需求进行定制,满足不同型号雷达控制机的测试要求。
3. 实时监控和数据记录:测试系统可以实时监控测试过程中的各项指标和参数,并将其记录下来,方便后续分析和评估。
4. 可扩展性和可靠性:测试系统具备较强的扩展性,可以根据需求增加或替换测试设备和监控系统。
基于VME总线的高精度多通道数据采集系统研究的开题报告一、选题背景及意义随着现代科技的不断进步,数据采集与处理技术也在不断发展。
数据采集系统是现代科学技术中非常重要的一部分,它能够用于采集数据并传输到后端处理系统中进行分析和处理。
高精度多通道数据采集系统是现代化科学测控系统中的重要组成部分,具有广泛的应用前景,例如在医学、航天、军事等领域都有广泛的应用。
随着现代科技测控技术的不断发展,采用VME总线技术进行数据采集系统的研发已经成为一种趋势。
VME总线是一种高速、可靠、多功能的测控总线,具有广泛的应用前景。
因此,基于VME总线的高精度多通道数据采集系统的研究具有重要的意义。
二、研究目的本论文的研究目的是开发基于VME总线的高精度多通道数据采集系统,主要包括以下几方面的内容:1. 研究VME总线的技术原理及应用;2. 设计基于VME总线的高精度多通道数据采集系统硬件电路;3. 设计基于VME总线的高精度多通道数据采集系统的软件系统;4. 进行系统测试和性能评估,验证系统的可行性和性能指标是否符合要求。
三、研究内容和方法1. 研究VME总线的技术原理及应用;VME总线技术是本研究的关键技术之一,需要深入研究该技术的原理和应用。
通过查阅相关文献和实验数据,对VME总线的技术实现原理和应用场景进行深入了解。
2. 设计基于VME总线的高精度多通道数据采集系统硬件电路;本研究将围绕VME总线技术,设计基于VME总线的高精度多通道数据采集系统硬件电路。
其中,包括模拟信号采集电路、信号处理电路、数据传输电路等模块设计。
通过电路仿真和实验测试,评估系统的性能指标,保证系统的正确性和实用性。
3. 设计基于VME总线的高精度多通道数据采集系统的软件系统;根据设计的硬件电路,设计合适的数据处理及控制软件系统。
针对实际应用需求,设计了可靠的数据处理和控制算法,并进行相应的编码和测试。
4. 进行系统测试和性能评估,验证系统的可行性和性能指标是否符合要求。
vme机箱标准定义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分:VME机箱是一种用于容纳VME总线架构的电子设备的外壳。
VME (Versa Module Eurocard)是一种广泛应用于工业控制和数据采集系统的标准化总线架构,它提供了可靠的数据传输和高度灵活的硬件和软件配置选项。
VME机箱作为VME系统的基础组件,起到保护和支持VME模块的作用,为整个系统的正常运行提供了稳定的环境。
VME机箱的设计采用了模块化的理念,它通常由多个插槽组成,每个插槽可以插入一个VME模块。
这种设计使得VME系统具有很大的灵活性,可以根据需要轻松扩展或更换模块,以满足不同应用场景的需求。
在VME机箱中,每个插槽都与VME总线相连,通过总线完成模块之间的数据传输。
VME总线采用的是并行传输方式,具有快速的数据传输速度和稳定的实时性能,因此非常适用于高性能和高可靠性要求的工业控制系统。
此外,VME机箱也提供了必要的电源和散热系统,保证VME模块的正常工作温度和稳定电源供应。
机箱的外壳通常采用金属材料制成,具有良好的屏蔽性能和耐用性,可以有效地抵抗外界干扰和物理损坏。
总之,VME机箱是一种基于VME总线架构的重要组成部分,为VME 系统的运行提供了必要的支持和保护。
它的模块化设计和高性能特点使得VME系统具有卓越的灵活性和可靠性,被广泛应用于工业控制、数据采集、信号处理等领域。
未来随着技术的不断进步,VME机箱将会进一步演化和创新,为工业自动化领域带来更加先进和可靠的解决方案。
1.2文章结构文章结构是指文章整体的组织框架和章节划分,它用来引导读者理解文章的逻辑结构和内容安排。
本文的文章结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
在概述中,可以简要介绍VME机箱的背景和意义,引起读者的兴趣。
文章结构部分则用来说明本文将按照怎样的章节组织来展开论述,给读者提供了一个整体的框架。
而目的部分则阐述本文撰写的目的和意义,让读者了解文章要达到的效果。
基于VxWorks的VME总线驱动的实现凌震莹【摘要】介绍在VxWorks实时操作系统下VME( VersaModule Eurocard)总线驱动的结构与实现,重点说明BSP配置的全过程.实验中,在VR9主板上加载了VME 驱动,实现了主控板和信号处理板通过VME总线的进行数据传输.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2011(028)007【总页数】2页(P299-300)【关键词】VxWorks;VME总线;板级支持包【作者】凌震莹【作者单位】中船重工第715研究所浙江杭州310012【正文语种】中文0 引言VME总线是一种通用的计算机总线,它结合了Motorola公司Versa总线的电气标准和在欧洲建立的Eurocard标准的机械形状因子,是一种开放式架构,因其高可靠性、较小的机械尺寸和较高的数据传输带宽而成为实时信号处理系统的常用选择,被广泛应用于工业控制、军用系统、航空航天、交通运输和医疗等领域。
本文探讨了在VxWorks实时操作系统下VME驱动的结构,通过对SBS提供的BSP包进行分析和修改,实现VME驱动的加载和运行。
1 VxWorks下VME驱动的结构VxWorks提供了通用VME总线的驱动程序,用户可使用该文件作为VME总线驱动的模板,也可在此基础上开发适合自身硬件特性的专用驱动。
一般地,在系统启动阶段,当初始化VME设备时,首先查找系统中是否存在VME设备,若存在,则读取VME设备的基地址寄存器,确定其所需的空间类型和容量大小,按要求映射到系统的物理地址空间中去;然后将VME设备的各寄存器初始化成缺省值,禁止访问相关寄存器,清除所有的中断,初始化中断服务链表,将中断服务程序挂接到中断服务链中;最后开中断,使能VME WINDOW、总线管理、内存管理、IO周期等。
本实验中采用SBS VR9工业计算机,采用TUNDRA Universe VME总线与PCI总线的桥接芯片,SBS公司为其提供了专用的驱动程序Universe.c和universe.h,在该程序中提供了一系列与universe芯片相关的应用函数,包括universe芯片的复位、寄存器初始化、总线中断的禁止、使能、发起、应答等。
VME总线简介(图)
诞生于25年前的VME(VersaModule Eurocard)总线是一种通用的计算机总线,结合了Motorola公司Versa总线的电气标准和在欧洲建立的Eurocard标准的机械形状因子,是一种开放式架构。
它定义了一个在紧密耦合(closely coupled)硬件构架中可进行互连数据处理、数据存储和连接外围控制器件的系统。
经过多年的改造升级,VME系统已经发展的非常完善,围绕其开发的产品遍及了工业控制、军用系统、航空航天、交通运输和医疗等领域。
VME的特点
VME的数据传输机制是异步的,有多个总线周期,地址宽度是16、24、32、40或64位,数据线路的宽度是8、16、24、32、64位,系统可以动态的选择它们。
它的数据传输方式为异步方式,因此只受制于信号交换协议,而不依赖于系统时钟;其数据传输速率为0~500Mb/s;此外,还有Unaligned Data传输能力,误差纠正能力和自我诊断能力,用户可以定义I/O端口;其配有21个插卡插槽和多个背板,在军事应用中可以使用传导冷却模块。
VME结构
因为是两种标准的结合,那么VME系统也可以被看作是两个部分。
一个部分是它的机械构架,此部分决定着VMEbus 系统背板、前置面板和嵌入板的尺寸大小;而令一部分则是功能构架,它定义了系统的运转流程。
1 VME的机械结构
VME机械构架中的主要部分为背板,是一个印刷电路板。
它的大小有三种型号:3U(160mm ×100mm)、6U(160mm × 233mm)和9U(367 mm× 400mm)。
根据VME64x标准,VME系统中有三种连接器,它们分别是P0/J0、P1/J1和 P2/J2,“P”和“J”分别代表了PLUG和JACK连接器。
P1/J1和P2/J2连接器有96个管脚,排列成三排,每排32管脚;P0/J0连接器则有95个管脚。
3U 型背板只具有P1/J1或P2/J2连接器,而6U型背板则同时具有J1和J2连接器。
2 VME的功能结构
如图1所示,VME的功能构架可以说是由信号线,背板接口逻辑和功能模块所组成的。
背板接口逻辑的性能是由背板上的一些特性所左右的,比如信号线阻抗、传播时间、终端数值等等。
它和信号线是系统各部分之间的纽带。
功能模块则是执行具体任务的电路集合。
其中,主要的模块叫做主设备(master),其决定着数据传输的顺序;根据主设备数据传输情况而动作的模块叫做从设备(slave),负责监控数据传输目标地址的模块被称为定位监控设备。
此外,还有发出中断请求和处理中断请求的模块,判定和处理其他模块请求的仲裁模块。
当然,还少不了发出时钟信号的模块和监控系统电源工作情况的模块。
图1 VME功能架构
这些模块虽然各有分工,但是要想集体配合,还需要总线的支持。
VME系统的总线分为四大类:数据传输总线、数据传输仲裁总线、优先中断总线和通用总线。
数据传输总线是一个高速异步平行数据传输总线,能传输数据和地址信号。
主设备、从设备、中断模块和中断处理模块通过其进行两两交换数据。
另外两个模块,总线时钟(bus timer)和JACK 菊花链驱动器也通过数据传输总线参与数据处理工作。
数据传输仲裁总线是为确保在特定的时间内只有一个模块占用数据传输总线而设定的。
工作在其上的请求模块和仲裁模块将负载协调各模块发出的指令。
仲裁模块处于背板的第一个插槽内,决定哪个主设备将优先使用总线资源。
具体的判定方法包括了优先权算法、round-robin算法和其他排序算法。
优先权中断总线是处理各模块中断请求的总线。
各种中断请求在VME中被分成了7个等级,根据等级的高低,它们依次对信号线进行中断工作。
最后一个总线是通用总线。
所谓通用总线就是负责系统的一些基本工作,包括对时钟的控制、初始化、错误检测等任务的总线。
它由两条时钟线、一个系统复位线、一个系统失效线、一个AC失效线和一个串行数据线构成。
各模块是以平行结构分布的,所有的数据和指令通过系统底层的4类总线进行传输,信号的模式是TTL电平信号。
VME总线家族
● VME64
随着周边技术的发展,VME系统的升级在所难免。
于是在1995年,VME总线的新一代架构VME64脱颖而出。
相对于传统的VME系统,VME64加大了传输带宽,拓展了地址空间和方便了板卡插拔。
它将6U板的数据线宽和地址范围扩展到了64位,给3U板提供了32位和40位地址模块,传输带宽达到了80Mb/s,增加了总线锁定周期,增加了第一插槽探测功能,加入了对热插拔的支持。
● VME64 extension
VME64扩展集是1997通过的新标准,它又被称为VME64x。
它增加了一个160管脚连接器系列(按5行排列),还在P1/J1和P2/J2之间加入了一个P0/J0 连接器,另外新增设了一个3.3V电源管脚。
该系统新增的两个边缘总线循环则把数据速率提高到160 Mb/s。
此外,还增加了EMC前置面板和ESD功能。
● VME320
VME320最大的改进可能是采用了星型互连的方法来达到数据传输加速的目的。
它采用了一种叫做2eSST的协议,这是一种信源同步传输协议,可将理论数据速率提高到320 Mb/s。
不过VME320并没有得到广泛的支持。
其他从VME中派生出来的协议还很多,在这里就不一一介绍了。
VME的发展趋势
VME技术目前的优势在于多年的技术积累,其完备的规范和得力的技术支持能满足大部分客户的具体要求。
此外,它的模块性也是一个非常大的优势,因为对于很多的嵌入式系统来说,加入额外的I/O是常有的事,而VME能很好的满足这一特点。
VME提供了21个扩充插槽,而且新加入的模块并不影响系统的整体性能。
不过,VME毕竟是诞生于25年前的技术,很多用户就对VME在带宽方面的进展不太满意。
因为在这个海量数据的时代,带宽是一个压倒性的指标。
不过,厂商们并未对VME丧失信心,他们在想尽一切办法来延长VME的寿命。
VITA(VME国际贸易协会)开发的VXS和VPX标准就是一种新的尝试。
VXS为引用交换结构创造了条件,而VPX则将开关结构信号速率提升到了6.25Gb/s。
与此同时,许多VME总线背板开始使用PMC(PCI Mezzanine Card)插槽,以便能直接使用PCI板卡。
制造商们还吸取了PCI板卡的构造因素,来让VME板卡跟上行业的步伐。
VME的成就是众所公认的,但要想在未来的10年重新焕发活力,制造商们还要继续的努力。
对于这种非常有弹性的技术,悄然的衰落可能不会是多数人所愿意看到的。