《电子技术应用》
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中国CompactPCI/PXI技术发展与应用
刘鑫
摘要: 介绍了CompactPCI和PXI技术在我国的发展现状
Abstract:
Key words :

  1         前言  

    从1998年中国计算机行业协会PICMG/PRC成立,并将CompactPCI/PXI总线技术引入到国内以来,短短的6年时间,中国CompactPCI/PXI技术取得了令人瞩目的成绩,研制和推广应用单位发展到数十家,应用普及程度不断提高,应用面不断扩大。作为一种能够满足不同行业需要的高性能、高可靠、高可用以及经济型工业计算机技术,CompactPCI/PXI正在越来越广泛地被电信(Telecommunications)、数据通信(Data Communications)、计算机电话集成系统(Computer Telephony Integration)、工业自动化(Industrial Automation)、监控和数采系统(SCADA)、测试和测量自动化(Test & Measurement Automation)、网络互连(Networking Connectivity)、航空航天(Avionics & Aerospace)以及军工和国防(Military & Defenses)等领域所关注和采用,成为了我国电子信息产业发展的新亮点。

    形势喜人,但来之不易。几年前,即使在2002年,中国计算机行业协会PICMG/PRC在全国范围内进行CompactPCI/PXI技术宣传、普及、培训过程中,人们大多还只是出于对新技术的捕捉、跟踪、了解、好奇甚至疑虑来参加研讨会的,但随之便被新技术的特殊魅力所强烈感染。到了2003年,今天可以告诉大家,CompactPCI/PXI技术在中国已经开始大范围生根、开花、结果,越来越多的企业已经或者开始基于CompactPCI/PXI平台研制新产品、改造老产品、承接或实施应用项目,开始品尝到了新技术所带来的丰硕成果。

    然而,随着技术的不断发展,以CompactPCI总线为代表的新一代工控机技术引起了业界越来越强烈的关注,迫切需要得到诸如“CompactPCI的关键技术以及未来发展方向是什么?CompactPCIPICMG 2.16AdvancedTCA之间的关系?它们产生的出发点和应用范围有什么不同?该如何进行选择?”等问题的答案,行业协会也有义务提供准确的答案。

2         CompactPCI总线技术走向成熟和完善  

2.1   CompactPCI总线核心技术

    为了满足日益提高的处理器速度对海量数据的快速传输和快速处理的要求,1992年,Intel公司定义了PCI总线作为局部总线,直接用于互连CPU与周边器件,如与显示控制器、网络控制器、内存控制器等互连。为了研制和管理PCI标准,成立了PCI总线特别兴趣组织(PCISIG),并先后推出了PCI Local Bus Specification Rev. 2.1Rev. 2.2以及最新版本Rev. 2.3PCI总线也由芯片级互连总线发展成了板级互连总线。PCI总线的32/33MHz标准具有132MB/Second数据传输速度,其64/66MHz的标准可以达到528MB/Second,所以,相对ISAVME总线每秒几MB或几十MB的传输速度而言,PCI是高速总线。为了将PCI总线应用于嵌入式领域,1994年成立了PCI工业计算机制造商协会(PICMG),主要动机就是为嵌入式计算机(如工业计算机,医疗设备,通信设备,交通设备以及军事系统等)研制通用技术标准。现在PICMG在全球有三个分会,分别为PICMG China(即PICMG/PRC)、 PICMG Europe PICMG Japan

    19978月,PICMG发布了第一个CompactPCI技术标准PICMG 2.0 Rev. 1.0CompactPCI Specification19979月发布了PICMG 2.0 Rev. 2.1199910月发布了PICMG 2.0 Revision 3.0PICMG 2.0 R3.0CompactPCI总线的核心标准,也是CompactPCI技术的精髓。它由三项领先技术综合而成:

 PCI局部总线的电气特性( PCI Local Bus Specification, PCISIG )。

工业级欧洲卡封装结构和规格(IEC 60297-3 and –4, Eurocard Specification; IEEE 1101.11, IEEE Standard for Additional Mechanical Specifications for Microcomputers Using IEEE 1101.1 Equipment Practice)。

 IEC 2mm高密度针孔连接器(IEC-61076-4-101, Specification for 2mm Connector Systems)。

    PICMG 2.0 Revision 3.0规定了背板上各插槽之间,系统槽与背板,I/O模板与背板之间严格的互连关系;定义了背板、模板和前后面板的结构和尺寸;定义P1支持32PCI操作,P1P2支持64PCI操作,P3P4P5留给用户使用或作为总线扩展用。规范还为33MHz66MHz工作频率的Clock信号分布,定义了严格的设计规则。规范还定义了系统管理总线,并为背板上每个插槽定义了唯一对应的物理地址。CompactPCI系统由金属外壳和前、后面板组成的整体导电以及ESD电路设计,使得CompactPCI具有电磁辐射屏蔽和静电释放能力,表现出良好的电磁兼容性。

2.2   CompactPCI总线热插拔技术

    可维护性是嵌入式计算机非常重要的特性。此外,面向特定应用的系统(如电信设备、电力保护设备、车载控制系统和军事系统等)还需要热插拔(Hot Swapping)功能和容错(Fault Tolerance)设计。

    CompactPCI(以下简称CPCI)技术规范使得流行的PCI总线兼容架构可以用欧洲卡规格实现。这种模块化的CPCI模板可以灵活组合成适合各种不同工业现场应用的系统。为了提高CPCI系统的可维护性,需要在CPCI产品上增加热插拔功能,使得CPCI模板可以在不需要关断电源情况下,插入或拔出正在运行的系统,而不影响或破坏系统的正常工作,从而为高可用性(High Availability)设计奠定基础。为此PICMG成立了热插拔工作组,并于19988月发布了热插拔标准PICMG 2.1 R1.0, CompactPCI Hot Swap Specification。随后于20011月推出了修订版本PICMG 2.1 R2.020025月发布了热插拔基础软件规范PICMG 2.12 R2.0Hot Swap Infrastructure Interface Specification

    PICMG 2.1 R2.0标准定义了三种不同的热插拔模型:

 基本热插拔模型。基本模型也允许在系统运行过程中拔出或插入CPCI模板,但必须由训练有素的操作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。完全模式下的软件连接是自动完成的,不需要人的干预。完全热插拔模型应该是经济型工业计算机主要发展的目标。

高可用性模型。高可用性要求系统始终处于运行状态,几乎没有故障。

    为了控制拔出或插入模板的电气和软件连接过程,CPCI的连接器插针采用长、中、短三层结构。长针为模板提供预充电电源,中针连接工作电源和CPCI信号,短针为BD_SEL#IDSEL#信号,用于启动板上电源控制并通知该系统模板所处的状态。标准规定CPCI 热插拔控制电路要设计在模板上,而不是在无源背板上,以缩短更换故障部件的时间。这导致了相同功能的CPCI模板将以两种形式存在,一种是普通模板,一种是支持热插拔的模板。实践证明,CPCI热插拔设计75%的工作量是软件设计,而硬件设计只占25%

    为了支持Hot Swap, PICMG 2.1 R2.0定义了三种独立于硬件的硬件抽象层接口:Hot Swap System DriverHot Swap ServiceHigh Availability Service,但对程序具体如何编制并没有明确规定。值得注意的是,2003年初在美国拉斯维加斯举行的摩托罗拉计算机事业部(MCG)年会上,很多著名软件操作系统公司都展示了支持CPCI热插拔标准的产品,如LynxLynxOSMicrowareOS-9EneaOSEWind RiverVxWorksIntegrated SystemspSOS等。当然,最引人注目的要数GoAheadSelfReliant JungoGo-HotSwap软件,因为它们是独立于操作系统的。虽然如此,由于缺少Windows通用操作系统的支持,在一定程度上延缓了CPCI热插拔技术的推广速度。随着微软支持“热插拔”的嵌入式Windows XP操作系统的推出,相信解决这个问题的日子不远了。

2.3   CompactPCI总线的冗余设计、故障切换和故障管理

    高可用性技术的目标就是通过硬件和软件设计,使系统的宕机时间(Downtime)为最小。今天,大多数电信设备供应商都将高可用性作为一个主要的技术指标。电信设备要求系统每年的连续运行时间为99.999%,即每年宕机时间不超过515秒钟。根据可用性的计算公式 Availability = MTBF / ( MTBF + MTTR ),给出下表。

系统可用性示意表

9's

Availability

Downtime/Year

Examples

1

90.0%

36 days 12 hours

Personal clients

2

99.0%

87 hours 36 minutes

Entry-level businesses

3

99.9%

8 hours 46 minutes

ISPs, mainstream businesses

4

99.99%

52 minutes 33 seconds

Data centers

5

99.999%

5 minutes 15 seconds

Carrier-grade Telco, medical, banking

6

99.9999%

31.5 seconds

Military defense system, CG goal

    从技术的角度来看,PICMG发布的热插拔规范只是“预警”机制,也就是当系统出现故障时,通过一种方式通知操作员按照规定的程序,在不关机的条件下更换故障模板,使系统继续运行。当然,在一定时间内,故障模板上的功能是不能工作的。但高可用性系统必须具有故障自动检测、诊断和排除故障能力,保证系统所有功能都正常连续运行。这就需要冗余设计(Redundancy)、自动故障切换(Failover)以及进行故障管理(Fault Management)。

    冗余设计的目的是为了消除单点故障(Single Point of Failure)。单点故障是指“由于系统中一个部件出现故障而将导致整个系统大部分失效或完全失效的故障”。这是高可用性系统所不允许的。冗余设计分为系统槽冗余、I/O冗余和整机冗余。

    系统槽冗余(Redundancy of System Slot, RSS),也称为CPU板冗余。在传统CPCI系统中,CPU板冗余主要有两种方式,即主/主方式(Active/Active)和主/备方式(Active/Standby)。在主/主方式中,将系统分成2个独立的段(Segment),每段一般6个插槽。每个CPU板管理一个段,两个CPU同时工作。当一个CPU板出现故障时,这个CPU板被隔离,由另一个CPU接管控制权来同时管理2个段,维持系统的正常运转。在主/备方式(Active/Standby)中,在某一时间段,系统只有一个CPU工作。当一个CPU出现故障时,系统马上切换到备份CPU板,由备份CPU板接管系统的控制权,故障CPU板被迅速隔离。备份CPU板是处于“热备份”状态,还是处于“冷备份”状态,需视具体情况而定。当然,冗余设计和多主系统设计是不能等同起来的,多主系统可以实现负载均衡,但CPCI的冗余设计一般还不能。在CPCI系统中,CPU板与段之间的连接和故障切换需要通过PCI-to-PCI桥或Switched PCI Fabric实现。

    I/O冗余(Peripheral Redundancy)。I/O模板的热插拔功能可以缩短系统的MTTR,但却不能防止系统出现宕机。为此,需要设计I/O冗余。I/O冗余一般采用主/备机制,当主工作不正常时,在没有人干预的情况下,自动切换到备份,由备份I/O板作为主I/O板,接替原主I/O板的工作。然后通知系统维护人员,更换故障I/O,将系统恢复到冗余状态。

    故障管理。为了将系统的宕机时间降到最短,系统还必须有完善的故障管理机制。故障管理一般分为5个阶段或过程:

故障检测(Detection);

故障诊断与定位(Diagnosis & Location);

 故障隔离(Isolation);

故障切换(Failover);

故障排除(Repair or Replacing)。

    当然,系统的高可用性硬件设计也只能保证硬件系统连续工作,但不能保证系统连续可用,还需要高可用性系统管理软件的支持。高可用性系统管理软件一般分三个层次:底层硬件驱动程序,由硬件供应商提供;中间层是软件中间件(middleware),对系统工作状态进行检测、实现硬件资源管理与切换,一般由第三方提供;最上层是系统应用管理软件,对整个系统进行管理,保证信息的正常流通和信息的完整性,一般由系统设备制造商针对特定应用自行研制。

    需要指出的是,多处理器技术(Multi-Processors, MPS)也是冗余设计中经常采用的技术之一,一般分为对称多处理器(Symmetric Multi-Processor, SMP)系统以及非对称多处理器(Asymmetric Multi-Processor, AMP)系统两种。冗余设计也可以采用系统级冗余设计,如双机冗余和三模冗余(Triple Modular Redundancy, TMR)等。

2.4   CompactPCI总线的电源冗余和风扇冗余

    为了给CPCI系统提供一种可靠的、方便维护的供电方式,1999年,国际CompactPCI协会发布了电源接口标准PICMG 2.11 R1.0 CompactPCI Power Interface SpecificationR1.0CPCI系统定义了可拔插的、模块化的电源电气和机械接口,以及对CPCI平台系统和电源管理最少的接口要求,为CPCI热插拔和HA系统提供1+1冗余、N+1冗余和N+N冗余电源设计提供了标准依据。冗余电源的设计的核心是均流(Current Sharing)或负载均衡(Load Balancing)设计、故障切换和热插拔。

    为了给CPCI系统提供稳定可靠的制冷能力,高可用性CPCI系统要求风扇冗余设计。风扇冗余一般采用N+M方式(如N=2M=4)和Active/Active机制工作,并可以热插拔更换。任何一组都要有为系统提供足够制冷的能力。

2.5   CompactPCI完善的系统管理架构

    20002月,PICMG发布了具有重要意义的系统管理标准PICMG 2.9 R1.0CompactPCI System Management Specification。标准为CPCI系统定义了基于IPMI接口规范的IPMB总线及其管理总线网络。互为备份的两个专用的系统管理控制器模板(独立于主CPU),实时采集和查询系统所有部件的事件日志(Event Log),向系统管理员报告引起系统服务中断的异常事件,以便及时采取预防措施,防止系统崩溃。系统所有部件(包括CPU模板、I/O模板、包交换模板、无源背板、故障切换电路、机箱、电源、冗余磁盘阵列、风扇、网络以及环境条件等)的监视和管理都统一由管理软件和系统管理控制器通过IPMI接口和IPMB网络实现。

2.6   脱颖而出的CompactPCI交换式以太网背板技术

    CPCI总线最初只是单一的总线标准。但当1997PICMGH.110 Telephony Bus增加到CPCI背板上时,激发了人们的创新灵感,去探索“将行业专业总线移植到CPCI背板上,使单一的PCI数据传输总线演变成控制总线”的可能。事实上,这一方面反映了“主流电信设备供应商希望用CPCI架构满足一些高端应用的要求”,另一方面也说明人们已经开始寻求打破CPCI总线插槽数量限制和高速数据传输瓶颈的手段。为此,PICMG协会成立了由Performance Technologies牵头、50多家公司参加的PICMG 2.16工作组,目标就是将交换式以太网机制(Switched Ethernet Fabric)增加到CPCI架构中。经过几年卓有成效的工作,PICMG20019月发布了以太网包交换背板标准PICMG 2.16, CompactPCI Packet Switching Backplane Specification

    PICMG 2.16的发布说明了什么问题?首先,它代表了人们追求不断提升信息交流速度的愿望,打破了并行总线对传输速度的物理限制。其次,它也预示着CPCI架构的板级互连方式从一点对多点的并行总线步入到了点对点的串行总线互连时代。第三,它也表明人们在寻求提升系统性能的途径时,倾向和选择已经成熟的交换机制(Switched Fabric)技术,如Switched EthernetSwitched Starfabric以及Switched Infiniband技术等,而且有些已经形成了产品。因为冗余设计简单、故障容易隔离、更换方便,因此基于交换机制的架构更适合设计高可用性系统。

    PICMG 2.16主要是面向电信应用而设计的。PICMG 2.16使用双冗余的星型网络结构,通过以太网交换板实现了节点间的点到点互连,消除了单点故障,可以提供大约40PCI总线的传输性能以及高度的可靠性和灵活性。基于PICMG 2.16可以构成刀片式服务器集群,电信设备商或服务商可以用来研制下一带网络系统(NGN)产品,如 2.5G3G无线设备、VoIP媒体网关、软交换(SoftSwitch)设备、信令网关、IP DSLAM、语音/视频/数据服务器以及呼叫中心服务器等。所有这些设备都需要高可用性、高密度、高可靠性和高数据吞吐量,这正是PICMG 2.16所具备的特征。

2.7   AdvancedTCA技术方兴未艾

    写到这里,人们不禁要问“融合了PICMG 2.16技术的CPCI架构难道可以满足未来数年之内电信技术发展的所有需要吗”?答案肯定是“不能”。首先,随着宽带技术的发展,需要可以切换每秒Terabits传输能力的处理平台架构相适应。而目前使用的CPCI连接器不具备传输这么高速的低压差分信号(LVDS)的能力。其次,目前CPCI模板的尺寸小,不能满足日益增加的功能和容量设计的要求。第三,随着处理器以及其它关键芯片性能的迅速提升,功耗也大幅度增加,目前CPCI的供电能力不能满足要求。第四,目前CPCI插槽之间的0.8″间距已经不能适应系统散热等功能的要求,如加大的散热片、变高的内存模块以及制冷气流流量的增大等。因此,市场迫切需要发明新的交换技术,以满足日益增长的对具有每秒Terabits传输性能的开放式架构平台的需求。这就是新兴的PICMG 3.x – AdvancedTCA技术。

    从PICMG 2.16AdvancedTCAEthernet嵌入到Backplane上的技术在不断地发展。与PICMG 2.16低成本的、冗余的、Gigabit以太网背板相比,AdvancedTCA以太网背板已经超越了Gigabit,达到了数十Gigabit,而且还在继续发展。

2.8   CompactPCI总线与PICMG 2.16AdvancedTCA的关系

    在今后5-10年,CompactPCI总线与PICMG 2.16AdvancedTCA在相互补充中共存。CompactPCI总线主要面向工业自动化应用,将逐渐取代VMEIPC,牢牢占据基础自动化和过程自动化层。而PICMG 2.16AdvancedTCA将主要针对电信应用,毕竟那是个具有1000亿美元的大市场。作为已经量产并投入运行的PICMG 2.16产品,凭借其高可用性、低成本将主要占据用量比较大的电信边缘设备市场。而刚刚发布的、在2004年以后才可能投入运行的AdvancedTCA将主要占据价位高、用量小的电信核心设备市场,与PICMG 2.16形成优势互补。

3         PXI与虚拟仪器技术的发展势头迅猛 

3.1虚拟仪器技术的发展

    电子测量仪器的发展大致经历了四代产品:第一代模拟仪器;第二代数字化仪器;第三代智能仪器;第四代虚拟仪器。在现代电子测量领域中,虚拟仪器无疑是现在和将来自动测试技术发展的主要方向。区别于传统台式的、用电路实现的、功能固定的模拟仪器,虚拟仪器(Virtual Instruments)基于软件技术设计,通过计算机提供的强大图形环境和功能扩展能力,建立图形化的虚拟仪器面板,完成对仪器的控制、数据采集、数据测量和分析以及测量结果显示等功能。它利用工业计算机标准化、模块化、开放式体系结构,配上相应的仪器驱动软件,使计算机成为一台具有高度测试自动化能力、功能强大的“仪器”。虚拟仪器能通过修改软件和重新配置,实现不同的测量功能。虚拟仪器今后的发展趋势主要有三个方面:首先,虚拟仪器将增加更多的功能,同时在采样速度和分辨率上也会有很大提高;其次,控制、处理和通信能力将进一步增强,如数据的联网处理、FPGA编程能力以及提高数据分析性能;第三,虚拟仪器将突破传统上只提供测试功能的应用局限,向设计、仿真、测量、控制、生产的连续过程扩展。  

    从技术发展的角度来看,虚拟仪器走的是两条技术路线:一条是向高速、高精度、大型自动测试设备(ATE)方向发展,即GPIB1975)→VXI1987)→PXI1997)的发展路线。另一条是向高性能、低成本、普及型系统方向发展,即PC插卡(1987)→并口式(1995)→串口USB/FireWare方式(1999)的技术路线。  

3.2 PXI技术特点和发展方向

    PXI的技术特点主要有两个:首先是基于CPCI,并兼容CPCI;其次是面向测试和测量应用设计。PXI的规格也有两种:3U6U3UPXI主要应用方向将是组成便携或小型的测试、SCADA、监视与控制以及工业自动化系统。6UPXI主要向高采样速度、高带宽、高精度、多通道容量的中、大型ATE应用发展。

    PXIVXI将在既竞争又互补中共存很长一段时间,最终PXI将取代VXI,成为主流工业标准测试平台。同时PXI将向工业自动化领域扩展,与CPCI形成优势互补,与CPCI共同奠定未来工业自动化技术的基础。

4         中国CompactPCI/PXI产业发展形势喜人

     虽然近几年受全球信息产业萧条的影响,测试和测量(Test and Measurement)领域也处于低迷时期,但PXI却异军突起,成为该领域继GPIBIEEE488)之后成长最快的标准化技术。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PXI解决方案。包括应用于测量的CPCI模板在内,现在可用于PXI系统集成的模板已经超过1000种,产品相当丰富。产品的性能也得到了显著的提升,如数据采样速度已经达到2GHz,测量精度提升到了7位数字,射频测量带宽也达到了3GHz。而且PXI的性能(如测量速度和精度等)还在不断地提高。可以预计在不久的将来,PXI可能超过甚至取代传统盒式测量仪器,占据中、低频段的高精度测量设备市场的主要份额。

    在中国,台湾企业的PXI产品和技术发展比较快,处于国内领先地位。其中影响最大的是凌华科技集团的PXI产品。据来访的美国业界人士介绍,凌华的PXI产品在美国的影响力甚至超过了国家仪器公司(National Instruments),令我感到非常惊讶。内地PXI技术研究和产品研制起步较晚,目前还没有推出具有核心技术的、有影响力的产品。虽然少数企业也研制一些数采或仪器模板,还只能与台湾和国外产品配套使用。国外产品主要来自美国国家仪器有限公司。我国军方已经将CPCI/PXI同时列入主要采购产品,测试和测量自动化领域也将PXI作为主要发展目标,所以内地企业与台湾企业密切合作,共同推进中国PXI技术和产业的发展已经势在必行。

    与PXI相比,CPCI产品在内地的发展很快,有自主产品的厂家已经发展到数十家,产品面广。CompactPCI领导厂商台湾凌华科技为工业自动化产业提供了从CPU主板、机箱、电源到I/O的全系列完整解决方案。此外,还有台湾研华、台湾大众、台湾麦肯、台湾致茂、北京康拓科技集团研发中心、中国船舶重工集团第七零九所、七一六所、中国航天科工集团七零六所、航天西安七七一所、电子部上海32所等厂商,可以研制和生产具有核心技术的系统平台产品。内地的其它厂家,如北京新松佳和、兴夏机电、深圳研祥、深圳艾雷斯、上海鼎钛克、北京理工大学、北京寰龙科技、北京瑞赛科技、北京世纪兴元、北京旋极信息技术、北京中科泛华、陕西海泰、四川纵横仪器公司、北京方天长久等,主要提供各具特色的配套I/O产品。在电信产业方面,CompactPCI/PICMG 2.16产品供应商主要来自台湾凌华、台湾研华、东进技术、杭州三汇、北京林克海德、上海倍生电子科技、杭州迈可行、泰信科技、新太科技、炎黄新星等。电信巨头华为、中兴、大唐等公司也基于CompactPCI/PICMG 2.16标准自主研制了一系列新产品,并开始打入国际市场。市场上还有IntelZiatechMotorola Computer GroupKontronNMSForce以及Performance Technologies等国外厂家的产品。但总的来看,中国自主研制的CompactPCI产品在市场上占据了主导地位。

5         中国CompactPCI/PXI技术的应用气氛活跃

     近几年,无论是工业自动化领域、测试和测量自动化领域还是电信等其它领域,人们对标准化、开放性和面向未来的技术孜孜不倦的追求,有力地驱动着CompactPCI/PXI技术的进步和应用。与此同时,CompactPCI/PXI技术也逐渐被内地市场所接纳和认同,应用气氛十分活跃,应用效果明显。

    在工业自动化领域,CompactPCI/PXI应用的成绩显著。唐山大学基于CompactPCI/PXI技术研制的锅炉供热自动控制系统,成功地应用在唐山市热力总公司供热项目上,开发周期短,系统运行可靠。陕西海泰电子研制的多通道瞬态信号测试系统,检测器件电起爆/点火瞬态响应特性,解决了石油行业中火工品器件的参数测试问题。上海宝钢采用CompactPCI/PXI研制的轧机震动纹自动监测、诊断系统,应用于轧钢厂冷轧平整机组,为指导现场操作、进行产品质量控制以及设备维护提供了科学手段。清华大学利用基于CompactPCI/PXI技术建设的实验室热工水利学测控平台,研制成功了先进的热工测量技术和热工仿真技术,完成了海水淡化等重要课题研究。天津大学采用CompactPCI/PXI研制的原油管道泄漏远程监测系统,成功应用于胜利油田和华东输油管理局的集输管线和长输管线,取得了很好的效果。北京航空航天大学应用CompactPCI/PXI技术成功完成了航空发动机压气机管道声模态及非定常特性测量的数据采集和分析课题。中国科学院上海所采用CompactPCI/PXI技术,研制成功的实验卫星的信号分析系统和整星测试系统已经投入运行。清华大学基于CompactPCI/PXI技术,研制成功了数字地震监测系统,用于中国的核电站建设。铁科院基于CompactPCI/PXI技术研制成功的列车调度、监控系统,已经得到应用。西安翔宇航空科技有限公司在充分分析和借鉴国外先进ATE技术基础上,采用CompactPCI/PXI研制成功了航空机载电子设备全自动综合测试系统,已经应用于飞机通讯、导航、仪表和机载计算机的维修测试过程。中国空间技术研究院采用CompactPCI/PXI研制了一系列星载计算机及其测控系统的地面测试设备,完成新技术改造任务。

    CompactPCI/PICMG 2.16产品在电信领域的应用,目前还主要集中在电信增值业务这一块,比如新一代声讯平台和虚拟运营等。华为、中兴和大唐已经采用CompactPCI/PICMG 2.16技术研制了一系列新产品,并得到了广泛应用。北京林克海德公司采用CompactPCI/PICMG 2.16,自主开发了个性化回铃音业务,并在山东联通、河南联通得到了应用。东进技术基于CompactPCI/PICMG 2.16研制的数字中继语音卡产品,已在很多地区得到了应用。杭州三汇公司基于CompactPCI研制的语音卡产品,也在电信、金融等行业得到了应用。伟桥计算机股份有限公司正在与凌华科技合作,研制基于CompactPCI/PICMG 2.16技术的VoIP网关产品,进军CTI市场。杭州迈可行基于CompactPCI/PICMG 2.16研制的MPS2000业务交换平台,已经在上海电信等得到了应用。

6         结论

     从1997年全球不足2000万美元的小行业,发展到200220亿美元的产业,预计在2003年将达到32亿美元,短短几年,CompactPCI走过了一个不平凡的发展历程。从研制、到生产、到销售、到应用、到服务,CompactPCI已经在国内形成了完整的运行体系,并保持着良好的发展势头,有效地推动着工业自动化、测量自动化和信息化产业朝着面向未来的标准化、网络化、开放性方向发展。

    国家非常重视CompactPCI技术在内地的发展,在“九五”和“十五”计划中都将CompactPCI技术作为了优先发展项目。从2001年开始实施的一系列工业自动化重大专项也将“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统”产业化列入了第一批支持项目,并明确指出“研制具有自主知识产权的国产化CompactPCI系统并实现产业化”是该项目的重点任务。今后,中国计算机行业协会PICMG/PRC愿与各界同仁一道,为不断提升我国CompactPCI/PXI技术研制水平和应用水平,促进CompactPCI/PXI技术的普及、交流和发展,为早日实现国产CompactPCI/PXI产品的产业化而继续努力!   

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