CPCI代表緊湊型PCI。PCI工業計算機制造商聯盟)是一種面向工業和嵌入式應用的新型開放式工業計算機標準,簡單來說就是PCI specificat.on(PCI cat.on (PCI電氣規范)12J加上加固的Eurocard封裝(歐洲卡)結構。CPCI繼續采用PCI局部總線技術,但放棄PC的金手指互聯方式,采用2mm密度的針孔連接器,具有氣密性和耐腐蝕的特點,增加了負載能力,改善了散熱條件,提高了抗振動和抗沖擊能力。cPCI技術最突出的特點是熱插拔,即在系統正常工作的同時,在CPCI總線上插拔板卡,完成故障板卡的更換和計算機系統的重新配置。
CPCI板的尺寸可分為3U(100毫米160毫米)和6U(160毫米233毫米)。3U系統只提供32位/64位PCI系統總線,而6U系統除32位/64位PCI系統總線外,還提供315條用戶自定義輸入輸出線。CPCI板分為系統板和外圍板。系統板很難設計,就是封板。用戶一般不會自己設計,而是以一定的價格購買更多的商品。外圍板功能相對簡單,設計難度相對較低。用戶可以設計符合自己需求的CPCI外設板。CPCI外設板的設計主要集中在三個方面:CPCI總線接口設計、熱插拔設計和驅動程序設計。
CPCI外設板一般采用總線接口處理電路的局部功能電路的設計框架。CPCI接口通常有兩種實現方式:一種是使用FPGA,另一種是使用PCI專用接口芯片。兩者各有利弊:可編程邏輯器件可以靈活實現所需功能,但為了實現PCI目標,需要進行大量的邏輯驗證和時序分析。使用PCI專用接口芯片,更容易實現PCI接口,開發周期短。
該橋專門處理總線接口,將復雜的PCI總線時序轉換為相對簡單的局部總線時序,局部功能電路利用橋的局部總線實現外圍板與CPCI總線上其他板的通信。連接器和J2上的信號實現PCI總線。JBOY3樂隊、J4和J5的信號對用戶完全開放,可以自行定義。在設計32位總線板時,J2的信號也對用戶完全開放。
CPCI總線接口電路分為主設備和從設備。主設備可以阻斷控制總線,驅動地址、數據和控制信號:從設備不能啟動總線操作,只能依靠主設備從其讀取數據或向其傳輸數據。目前有PLX公司、AMCC公司等廠商的PCI專用接口芯片。PLX公司的從芯片包括PCl9050和PCl9052,主芯片包括PCl9054和PCl9056。AMCC公司的從設備有AMCC5920,主設備芯片有AMCC5933。
印刷電路板設計細節:
(1)線長要求:由于信號采用反射波信號,驅動信號只采用所需電壓的一半,另一半由反射升高,因此對信號線長度有要求:CLK信號線長度應為2500mil 100mil。如果長度不夠,可以畫一條蛇線,將其屏蔽。從連接器Jl或J2到橋接件相應引腳的信號線總長度應小于63.5毫米,如果考慮熱插拔設計,信號線總長度應小于38.1毫米,其中,從連接器引腳到串聯電阻的PCB連接線長度應小于15.2毫米
(2)匹配電阻要求:為了減少CPCI總線信號線支路對板卡的影響,總線信號必須采用串聯電阻匹配。PCB的布線特性阻抗為6510%。