1、PC技術推動了嵌入式工控機技術的發(fā)展

　　嵌入式工控機是嵌入在工業(yè)系統(tǒng)內部，在工業(yè)極端環(huán)境里能夠連續(xù)長期穩(wěn)定可靠工作的工業(yè)型計算機。隨著IntelCPU和MicrosoftDOS/WINDOWS架構演變成事實上的標準，ISA/PCI總線加固型工業(yè)PC（IPC）開始向工業(yè)領域滲透。IPC雖然經過了工業(yè)化改造（如取消了大母板，采用無源背板、插卡式模板，工業(yè)電源，全鋼密封機箱微正壓散熱，溫度自動檢測和調整等），但其本質上仍然不是工業(yè)型PC，不能從根本上解決大母板水平放置、抗震動沖擊能力差、非均勻散熱、元器件失效率高、平均修復時間（MTTR）長、維護困難等問題，難以滿足工業(yè)控制任務的苛刻要求。為了滿足市場對工業(yè)型計算機的要求，除了VME總線工控機外，產生了一系列基于PC的、與ISA/PCI總線標準兼容的嵌入式工控機，其中比較有代表性的是CompactPCI/PXI總線、AT96總線、STD總線、STD32總線、PC/104和PC/104-Plus總線嵌入式工業(yè)控制機。

　　2各種總線的嵌入式工控機向高性能、高可靠方向發(fā)展

　?。?）VME總線工控機仍然是主流產品，但開始融入PC技術

　　歷史上，VME總線工業(yè)控制機一直是許多嵌入式工業(yè)應用的首選機型。

　　1981年，Mostek、Motorola、Philip和Signetics公司發(fā)明了VME總線，從此VME總線工業(yè)控制機在圖像處理、工業(yè)控制、實時處理和軍事通訊中得到了廣泛應用。1987年，VME總線被批準為國際標準IEEE1014-1987。

　　VME總線接口為2個96芯的針孔連接器P1和P2（6U歐洲卡），其中P2的外側2排針由用戶自定義，以滿足用戶的特殊要求。VME總線的數據寬度為32位，最大總線速度是40MB/sec。

　　1996年的新標準VME64（ANSI/VITA1-1994）將總線數據寬度提升到64位，最大數據傳輸速度為80MB/sec。由FORCECOMPUTERS制定的VME64x總線規(guī)范將總線速度提高到了320MB/sec。

　　VME總線工控機是實時控制平臺，大多數運行的是實時操作系統(tǒng)，如UNIX、VxWorks、PSOS、VRTX、PDOS、LynOS以及VMEXEC，由OS制造商提供專用的軟件開發(fā)工具開發(fā)應用程序。

　　VME總線OEM產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25M/33M的68060?，F在越來越多的VME總線SBC的制造商開始采用Intel公司和AMD公司生產的微處理器，如DY4Systems、ConcurrentTechnologies、VMIC、PEPModular、Computers，以及SBSEmbeddedComputers等公司，最新產品已經采用了500MHz的PentiumⅢ處理器，也有一些產品采用PowerPC等其它處理器，但市場份額很小。

　　1987年VXI總線聯(lián)合會成立，其目標是定義板級儀器標準，即VME擴展儀器儀表總線。VXI總線工控機以VME總線為內核，將歐洲卡尺寸擴展為四種：VXIA（3.9inx6.3）、VXIB（in9.2inx6.3in）、VXIC（9.2inx13.4in）及VXID（14.4inx13.4in），其中現在最常用的是VXIC規(guī)格。

　　1993年，VXI規(guī)范被采納為國際標準IEEE1155。VXI總線工控機規(guī)定的操作系統(tǒng)類型有DOS、WINDOW3.1、WINDOWS95、WINDOWSNT、Solaris1和2、HP-UX、MacOS以及SCOUnix。

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

　?。?）加固性ISA/PCI總線工控機仍然占有一定的市場份額

　　現在工業(yè)控制機已經發(fā)生了很大的變化，過去專用的封閉式的架構迅速被PC技術的開放式架構所取代，其中最重要的原因之一就是軟件的兼容性。工業(yè)控制機用戶過去和現在都希望使用與所熟悉的桌面PC機相同的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具，這就導致了開放式桌面PC在工業(yè)環(huán)境中的直接應用。然而，桌面PC機技術是面向每年2000億美元的商用機市場的，而不是相對比較小的工業(yè)計算機市場的，它不具備工業(yè)級性能：抗強震動、沖擊、高溫、潮濕和具有快速修復能力（MTTR一般小于5分鐘）。由桌面PC技術衍生的ISA總線加固型計算機在工業(yè)上得到了相當廣泛的應用。

　　1992年6月，Intel公司開發(fā)了快速的開放式PCI總線規(guī)范，作為局部和低層次的內部處理器總線。在兩年之內幾乎每個處理器制造商都將PCI作為計算機內部芯片級互連總線，而且自然地發(fā)展成了板極互連總線。1995年6月PCISIG正式公布了PCI局部總線規(guī)范2.1版，同時PICMG推出了第一個標準PCI/ISA無源背板總線標準，這樣，加固性PCI/ISA總線工控機問世了。目前，PCI/ISA工控機主要制造商有：TexasMicrosystems、TeknorIndustrialComputers、IndustrialComputerSource、TrentonTerminals、I-Bus以及臺灣的衍揚（AAEON）、研華（ADVANTEC）、磐儀（Arbor）、大眾、北京康拓等公司。

　　雖然加固型工控機對基于大母板的桌面機進行了工業(yè)化改造，但其背板技術仍然存在許多缺點：不良的熱設計、不良的連接方式、不標準的模板尺寸和有限的PCI插槽數（最大4個）等。雖然可維護性和可靠性得到了改進，但仍然不能滿足工業(yè)控制要求。目前PCI/ISA工控機主要做控制系統(tǒng)的檢測和管理機使用。

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