мезонинный модуль что такое

Мезонинные модули FMC

Цифровые мезонинные модули

Аналоговые мезонинные модули (АЦП, ЦАП)

* производство при заинтересованности потребителей

Компания «Инструментальные Системы» приступила к производству модулей стандарта FMC в 2011 году, уже имея двадцатилетний опыт создания модульных конструкций по стандарту ADM. Мы разработали высокопроизводительные несущие модули FMC для построения аппаратуры различных систем (PCI Express, CompactPCI, CompactPCI Serial, VPX, VME, автономных) и мезонинные модули FMC широкого применения (АЦП, ЦАП, SDR, цифровых интерфейсов). В настоящий момент решения FMC являются основными в продуктовой линейке компании.

Мы отдаем предпочтение решениям, в которых несущие модули могли бы взаимодействовать c наибольшим числом мезонинных модулей как собственного производства, так и производства иных компаний. Именно поэтому при разработке нашей аппаратуры мы придерживаемся общепринятого стандарта FMC. Подробно о стандарте ANSI/VITA 57.1-2008 (R2010) FMC можно узнать из документации VITA Standards Organization (VSO).

Мезонинные модули FMC имеют форм-фактор с габаритами 69×76,5 мм, либо сдвоенного размера 139×76,5 мм. Согласно стандарту, они устанавливаются на несущие модули, содержащие ПЛИС. Стандарт определяет два варианта разъема для стыковки несущего и мезонинного модулей FMC, а именно: Low Pin Count (LPC) на 160 линий, либо High Pin Count (HPC) на 400 линий.

На мезонинных модулях FMC находятся устройства ввода-вывода и первичной обработки сигналов, такие как АЦП, ЦАП, DDC или интерфейсные приемопередатчики. При этом поддерживается возможность непосредственного соединения между микросхемами мезонинного модуля и ПЛИС несущего модуля, в том числе и через мультигигабитные трансиверы. Исключение промежуточных интерфейсных мостов увеличивает пропускную способность и снижает латентность передачи данных. Суммарная скорость обмена данными с ПЛИС может достигать 100 Гбит/с и более. FMC-решения по сравнению с модулями ADM обеспечивают на порядок большую скорость передачи данных.

Область применения мезонинных модулей FMC чрезвычайно широка и включает системы связи, радиолокации, гидроакустики, обработки и распознавания речи, лабораторного оборудования, промышленности, системы медицинской диагностики, цифрового радио и телевидения и др.

Источник

Мезонинная плата

Сегодня большинство разработчиков промышленных и телекоммуникационных компьютерных систем предпочитают использовать готовые платы. Но многие идут по пути собственных разработок, объясняя этот выбор двумя причинами: или нет платы с теми функциями, которые нужны, или такая плата есть, но на ней есть лишние функции, которые не нужны и поэтому её применение невыгодно. Действительно, несмотря на огромный парк готовых плат (ISA, PCI, VME, CompactPCI, PC/104, PC/104+,OpenVPX) иногда не удается подобрать необходимую конфигурацию. Использование мезонинных технологий позволяет решить эту проблему.

Основными международными мезонинными стандартами, применяемыми сегодня, являются:

* IndustryPack (стандарт VITA 4-1995)

* PMC (PCI Mezzanine Card) (стандарт IEEE 1386.1)

* PC-MIP (стандарт VITA-29).

* XMC (Switched Mezzanine Card)

FPGA Mezzanine Card (FMC)

AdvancedMCЭти стандарты поддерживаются и развиваются консорциумом производителей и пользователей мезонин-технологий GroupIPC или РТ Софт.

Связанные понятия

Небольшая печатная плата, на которой размещены микросхемы запоминающего устройства, обычно ОЗУ.

Не путайте с ECC памятью, хотя регистровые модули всегда используют ECC.Регистровая память (англ. Registered Memory, RDIMM, иногда buffered memory) — вид компьютерной оперативной памяти, модули которой содержат регистр между микросхемами памяти и системным контроллером памяти. Наличие регистров уменьшает электрическую нагрузку на контроллер и позволяет устанавливать больше модулей памяти в одном канале. Регистровая память является более дорогой из-за меньшего объема производства и наличия дополнительных.

Разъём центрального процессора — гнездовой или щелевой разъём (гнездо) в материнской плате, предназначенный для установки в него центрального процессора. Использование разъёма вместо непосредственного припаивания процессора на материнской плате упрощает замену процессора для модернизации или ремонта компьютера, а также значительно снижает стоимость материнской платы.

Многопользовательское, мультерминальное или терминальное решение позволяет организовать на базе одного компьютера несколько независимых мест — терминалов — с возможностью одновременной работы.

В области телекоммуникаций и информатике параллельным соединением называют метод передачи нескольких сигналов с данными одновременно по нескольким параллельным каналам. Это принципиально отличается от последовательного соединения; это различие относится к одной из основных характеристик коммуникационного соединения.

О типе данных в БД см. BLOB.Блоб (от англ. binary linked object — объект двоичной компоновки) — объектный файл без публично доступных исходных кодов, загружаемый в ядро операционной системы. Обычно этот термин применяется только по отношению к модулям, загружаемым в ядро свободной или открытой операционной системы; термин редко применяется по отношению к коду, выполняющемуся не в режиме ядра, например, код BIOS, микропрограммный код устройств, программы, выполняющиеся в пользовательском режиме.

В программировании, ассемблерной вставкой называют возможность компилятора встраивать низкоуровневый код, написанный на ассемблере, в программу, написанную на языке высокого уровня, например, Си или Ada. Использование ассемблерных вставок может преследовать следующие цели.

Ultra-Mobile PC (UMPC), ранее известная под кодовым именем Origami Project — спецификация на мобильные компьютеры небольшого размера. Разрабатывалась компаниями Microsoft, Intel, Samsung и рядом других участников. Проект и прототипы устройств были впервые представлены в начале марта 2006 года на CeBIT.

Управляемые услуги (англ. managed services) — практика передачи постоянных видов деятельности менеджмента за пределы организации. Термин является близким по значению к слову «аутсорсинг».

Источник

Мезонинные модули стандарта FMC для построения высокопроизводительных систем обработки сигналов

Одна из самых заметных проблем, с которыми сталкиваются разработчики встроенных систем, — это разнообразие технических требований к организации внешнего интерфейса ввода-вывода. Независимо от того, будь то Ethernet с оптическим или «медным» физическим уровнем передачи данных, аналоговый интерфейс или гигабитный последовательный интерфейс, разработчикам системы требуется набор средств для эффективного создания необходимого сочетания интерфейсов в вычислительной системе.

Мезонинный модуль стандарта FMC

Одним из способов решения данной проблемы является использование «двухкомпонентной системы» состоящей из платы носителя с блоком обработки и мезонинного модуля, служащего для организации ввода/вывода сигналов.

Данный подход хорошо стандартизован и включает несколько форм-факторов мезонинных модулей, таких как PMC и XMC и специализированных исполнений носителей, наиболее распространёнными из которых являются модули форм-фактора VME, VPX, CompactPCI, AdvancedTCA, MicroTCA, PCI, PXI. Взаимодействие между несущей платой и мезонинными модулями PMC и XMC основано на шинах PCI и PCI-Express соответственно.

Широкое распространение технологии FPGA (Field-Programmable Gate Array), только подтвердило правильность подхода, разделяющего компоненты встраиваемой вычислительной системы на устройства ввода-вывода и устройства математической обработки и, эволюционно, привело к стандартизации модулей ввода/вывода. В 2008 году был финализирован кросс-платформенный стандарт ANSI/VITA 57.1 FPGA Mezzanine Card (FMC). Этот стандарт определяет конструкцию модуля и физический интерфейс модуля с несущей платой (тип разъёмного соединителя, набор сигналов, их физические характеристики и расположение на контактах соединителя). Протокол взаимодействия модуля с несущей платой стандартом не ограничен ввиду многообразия возможных типов интерфейсов ввода/вывода. Именно и делает стандарт модулей FMC, в отличие от PMC, XMC, по настоящему кросс-платформенным и применимым на базе любых несущих платах.

Мезонинные модули FMC имеют форм-фактор с габаритными размерами одинарного (69×76,5 мм), либо сдвоенного (139×76,5 мм) размера. Модули стыкуются в качестве мезонинов со специальными несущими платами обработки данных, содержащими программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Стандарт определяет два варианта разъема для стыковки несущего и мезонинного модулей FMC, а именно Low Pin Count (LPC) на 160 линий, либо High Pin Count (HPC) на 400 линий (разъёмные соединители pin-совместимы).

На мезонинных модулях FMC находятся устройства ввода-вывода и первичной обработки сигналов, такие как АЦП, ЦАП, DDC или интерфейсные приемопередатчики. Исключение промежуточных интерфейсных мостов позволяет максимизировать пропускную способность при передаче данных. Технология FMC позволяет существенно упростить процесс проектирования встраиваемых систем.

Преимущества модулей FMC:

Максимальная пропускная способность — индивидуальная скорость передачи данных до 10 Гбит/с, с общей пропускной способностью до 100 ГБ/с и более между мезонином и ПЛИС.
Минимальная латентность – благодаря исключению промежуточных интерфейсных мостов, что также обеспечивает детерминизм доставки данных.

Уменьшенная сложность проектирования — ввод-вывод подключается непосредственно к FPGA, поэтому опыт работы с такими стандартными протоколами, как PCI, PCI Express или Serial RapidIO, не требуется. Поддерживается возможность непосредственного соединения между микросхемами мезонина и ПЛИС несущего модуля, в том числе и через мультигигабитные трансиверы.

Минимальные системные затраты. Упрощение проектирования системы снижает затраты на IP-ядра, уменьшает время разработки и снижает расходы на комплектующие изделия для готового продукта.

Область применения мезонинных модулей FMC чрезвычайно широка и включает системы связи, радиолокации, гидроакустики, обработки и распознавания речи, лабораторное оборудование, системы автоматизации промышленного оборудования, системы медицинской диагностики, цифровое радио и телевидение и пр.

Производители модулей FMC

Отечественные: ЗАО «Скан Инжиниринг Телеком», «Инструментальные Системы» (ЗАО «ИнСис»), Fastwel.
Зарубежные: Abaco, Aldec, Curtiss-Wright, Extreme Engineering Solutions (X-ES), Mercury Systems, Faster Technology, Hitech global.

Источник

Мезонинные технологии;

Технологии VME и PCI

Аппаратная архитектура

Организация промышленных систем

В развитии промышленных систем автоматизации в основном просматривались общие тенденции компьютерной индустрии, однако можно указать несколько принципиальных особенностей, которые требуют специализированных решений.

1. Промышленные системы функционируют в тяжелых для электронной техники условиях внешней среды, поэтому по сравнению с обычными компьютерами они должны иметь повышенную термо-, вибро-, ударопрочность.

2. Требуется подключать гораздо более широкую номенклатуру внешних устройств.

3. Время реакции системы на изменения параметров объекта управления определяется внешними реальными временными интервалами – такие системы называются системами реального времени.

Для разработчиков систем автоматизации стандарты – это возможность создавать открытые модульные комплексы из готовых программных и аппаратных блоков разных производителей. Выигрывают и поставщики – во-первых, они могут действовать на всем рынке, а не только на своей частной делянке. Во-вторых, они получают доступ к профессионально разработанным спецификациям открытых стандартов, для которых не требуется приобретение патентов и которые не защищены авторским правом.

Успех стандарта не определяется постановлением правительства. Он будет продуктивен при условии, что его поддерживают поставщики, разработчики и потребители. И уж во всяком случае стандарт должен развиваться, отражая постоянно растущий потенциал базовых технологий. В этом плане в области систем управления жизнь кипит: при изобилии стандартов разного уровня идет жесткая конкурентная борьба альтернативных подходов.

По отмеченным причинам одним из основных архитектурных решений для систем промышленной автоматизации является магистрально-модульная архитектура, в которой различные внешние блоки – модули связываются между собой через общую магистраль. Первым из получивших широкое признание международных стандартов на магистрально-модульные системы стал принятый в 1968 году стандарт CAMAC. Сегодня уже очевидно, что большинство разработчиков систем промышленной автоматизации практически отказались от применения нестандартных технических решений (их доля снизилась до 12%), возможно даже в ущерб техническим характеристикам, ориентируясь на стандарты де-факто и де-юре.

Мезонинные технологии применяются достаточно давно: в середине 80-х не было способа запаивать на основной плате кристаллы памяти емкостью более 64 Кбайт, и для увеличения ее объема использовались мезонинные модули. Сейчас, когда степень интеграции микросхем гораздо выше, на одной плате размещается простой компьютер со всеми соответствующими электронными атрибутами, и еще остается место. Мезонинные технологии приобрели новый смысл – сегодня это средство модульного наращивания функциональных возможностей. Взяв за основу типовую плату, разработчик может добавить к ней специальные пользовательские функции, реализованные в готовом мезонинном модуле.

Таким образом, мезонинные платы представляют еще один, более низкий по сравнению, например, с модулями VMEbus уровень модульности. Типичный размер мезонинных плат 50×80 мм. Они являются функционально законченными изделиями и устанавливаются на плату-носитель

Источник

Мезонинный модуль что такое

Все модули – интеллектуальные. Резидентные программы обеспечивают выполнение необходимых функций и взаимодействие с процессором в рамках фирменных протоколов. Обмен данными производится последовательно для всех модулей и занимает не более 0,35 мс для одного модуля. При пакетной передаче данных интерфейсными модулями дополнительная задержка составляет 0,022 мс на байт. Обмен ведется параллельно для групп модулей М1 и М2. Расстановка модулей – произвольная. Адрес определяется местом установки. Корректная работа с процессором индицируется миганием синего светодиода на модуле. Аппаратных средств настроек модули не имеют.

Исполнительная система фирмы 3S адаптирована для указанных особенностей работы СР6700 с процессорами СР6782, СР6786, СР6787 («Исполнительная система CSP-6782, CSP-6786, CSP-6787» СКБИ.426439.116 РЭ). Возможна визуализация из проекта с помощью пультов СР6920 и СР6921.

СР6710

Модуль задатчика дискретных входных сигналов

Описание

Модуль используется для имитации дискретных входных сигналов модулей СР6711, СР6712, СР6713 при отладке программ на макетах.

Задание состояния входов осуществляется расположенными на модуле кнопочными выключателями с фиксацией и цветными колпачками.

СР6711, СР6712, СР6713

Модули ввода дискретных сигналов

Описание

Модули принимают входные сигналы как постоянного, так и переменного тока.

Осуществляется фильтрация помех длительностью менее 20 мс.

СР6715

Модуль счётчика импульсов

Описание

СР6721, СР6722

Модули вывода дискретных сигналов

Описание

2 независимых канала

В каналах вывода установлены варисторы для защиты от перенапряжений. Симисторы с ZC (Zero Cross).

При отсутствии обращений к модулю в течение 200 мс опционально возможна установка выходов в определенное состояние.

В СР6722 реализована аппаратная блокировка одновременного включенного состояния каналов.

Источник