MVME2400单板计算机分散控制系统,高科技降低成本投资

单板机”或称“单板电脑”(SBC, Single Board Computer)，将计算机的各个部分都组装在一块印制电路板上，包括微处理器/存储器/输入输出接口，还有简单的七段发光二极管显示器、小键盘、插座等其他外部设备。功能比单片机强，适于进行生产过程的控制。可以直接在实验板上操作，适用于教学。
早期的微型计算机的典型组成是6个（或更多）电路板--插入一个底板内--执行中央处理器单元（CPU）、内存、磁盘控制器和串行/并行端口功能。这些基于底板的微型计算机被用来获取数据、进程控制和R&D计划，但是通常体积太大以至于不能被用做设备内的智能嵌入式。

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；而另一部分则是功能构架，它定义了系统的运转流程。
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。
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、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个插槽内，决定哪个主设备将使用总线资源。具体的判定方法包括了权算法、 round-robin算法和其他排序算法。
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。
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总线是一项有着25年历史的技术，几年前曾经有人预言它的使用寿命已经。但是在美国加州举办的2005年总线与板卡大会上，供应商对此不以为然，因为他们推出了可以提升带宽的新技术，旨在使这种总线技术的服役期限再延长十年。在此次大会上展出的新板卡、机架和交换机主要面向军事、航天和工业应用，这表明该技术的复兴与其成为可商业化供应的硬件有关。出席大会的数十家供应商发布了构建在“结构互连”规范之上的产品，预示VME总线有可能准备进入新的应用领域，如雷达、图象处理和宽带通信等，这些领域以前只采用与之竞争的数据总线。
“VME再次证明它是有弹性的技术之一，”Venture Development公司嵌入式硬件事业部总监J. Eric Gulliksen说，“每当你认为它就要淘汰时，供应商总会推出一些新东西。”的确，VME供应商目前已经实现了互连功能，使该技术在保持其基础架构的同时可以访问交换串行结构。在此次年会上，SBS技术公司展出了一种基于VMEbus交换串行标准(VXS)的单板计算机，VXS为引用交换结构创造了条件。与SBS类似，VMetro公司宣布推出一种针对VXS的嵌入式处理卡；Mercury计算机系统公司制定了VXS产品路线图；Carlo Gavazzi Mupac公司推出了新的VXS背板；摩托罗拉的嵌入式通信计算选择PCIExpress作为VXS的串行结构。此外，Pentek公司、Bustronic公司和Curtiss-Wright控制公司也发布了未来的VME技术。
这些供应商表示他们一直信守创建VME产品的承诺，因为如此之多的现有VME系统工作在舰船、潜艇、飞机和防卫设备中。通过维持与所谓“遗留”架构的联系，供应商相信他们可以使更多客户回归这个市场。“界不随潮流而走，”Venture公司的Gulliksen说，“它们需要成熟、经过验证且可靠的技术。”
事实上，就在不久前，即使VME总线热心的支持者也开始怀疑他们是否要保持对VME的忠心，毕竟VME在带宽方面的进步太慢了，只是从40Mbps、80Mbps再发展到320Mbps而已。然而，借助VXS，业内分析师和供应商都相信该技术所提供的带宽足以使它至少存活到2010年，甚至延长到另一个十年。VME国际行业组织在其发布的VITA 41标准中描述了VXS，它可将VME带入Gbps范畴，很可能高达30Gbps。当然，这与通信行业AdvancedTCA规范描述的Tbps级结构互连相比还有很大的差距，但无论如何，它使VME的性能得到提升，以致于VME技术的许多现有用户将它看成是一个不可错过的提议。一些供应商表示，关键是VXS采用了现有VME的并行总线架构，所以传统的应用可以维持其现有配置，同时能通过背板上的一个新“P0”连接器增加交换结构。
VXS背板制造商Pentek公司副总裁Rodger Hosking说，“客户仍可以保持原有的老设计，同时一些全新的技术对他们而言也唾手可得。”坦白地说，业内分析师并没有把VME的新技术看作是打开财富之门的敲门砖。事实上，Venture公司预测，商用VME单板计算机和CPU刀片式服务器的发货量占整个市场的比重将从2003年的33.1%下降到 2005年的27.9%。Venture公司的分析师强调，这种衰退将主要集中在商业供货的产品方面，而集成在设备中的VME板卡预期会在今后几年内保持稳定增长。此外，供应商指出，这种缓慢的衰退与五年前悲观的死亡预测有很大不同。“我们好像一直在听着VME将永远消失的哀歌，”Bustronic公司行销总监Justin Moll评论道，“但VXS总能找到自己的位置，尤其是在军事和航天领域。”Bustronic公司在2005年大会上展示了VXS背板和机架。随着VME阵营的壮大，这种复兴还吸引了那些已经投向PICMG阵营的供应商。例如，Pigeon Point系统公司是一家AdvancedTCA产品管理子系统的供应商，但它已经和VITA组织谈判，准备把类似的管理解决方案映射到VME阵营的新系统上。