《VME总线简介》PPT课件.ppt

VME总线简介,VME64,VME总线介绍,VME总线发展简史VME总线典型应用VME板卡及背板的物理描述VME总线信号定义VME总线协议简述VME软件编程简介,VME总线发展简史,Motorola在1979年定义了VERSAbus结构-基于Motorola68000微处理器-基于这种结构的模块称为VERSAmoduleEurocard概念-欧洲标准化组织又发展了其规范并定义了标准的电子配装的尺寸Motorola的欧洲办事处将这两种概念融合到一个系统规范中-Motorola,Mostek,和Signetics在1981年联合起来共同发展和支持这种新结构-设计VERSAmodule-Europe，直至VMEbus在1984年形成了VMEbus（VITA）现在的标准定义是IEEE-1014和IEC821规范,VME总线发展简史VME总线典型应用VME板卡及背板的物理描述VME总线信号定义VME总线协议简述VME软件编程简介,VMEbus应用范畴,工业控制航空航天通讯发电厂医药军事用途商业环境,VMEbus某些典型应用,机器控制纸板切割检测扫描空中交通控制飞行仿真工厂自动化,VME总线发展简史VME总线典型应用VME板卡及背板的物理描述VME总线信号定义VME总线协议简述VME软件编程简介,VME总线机箱,选择台式上架嵌入式和SBC方式3U,6U,9U.供电方式电源模块（热插拔？）/固定式电源后出线和非后出线冷却方式传统风冷/强制风冷/传导冷却,两种欧式卡尺寸单高度-3U100mmx160mmP1连接头-96针（332）24-bit地址总线-16-bit数据总线双高度-6UP1和P2-每个96针（332）233.35mmx160mm8-bit额外地址总线-16-bit额外数据总线,VME板卡的物理描述,背板描述（backplane）,2到21槽J1和/或J2TTL驱动和接收器Terminated(330/470)0.8英寸宽度J2/次总线J2/用户定义信号线,总线连接器,VMEbus背板上的连接器采用DIN41612-400规范针和槽配合方式的连接器,高可靠性优点-高密度,96针-遮蔽式,防止氧化和空气污染-IEC标准,电气特性,背板信号传导长度-19.68英寸最多21槽两端均进行信号终止+5V,+5VSTDBY,+12V,-12V接地(Ground)+3.3V用于VME64和VME64x,VME总线发展简史VME总线典型应用VME板卡及背板的物理描述VME总线信号定义VME总线协议简述VME软件编程简介,VMEbusJ1,J1提供64路信号线用于地址线24路数据线16路控制线仲裁线中断,J1连接头信号定义,PinRowARowBRowC1D00BBSY*D082D01BCLR*D093D02ACFAIL*D104D03BG0IN*D115D04BG0OUT*D126D05BG1IN*D137D06BG1OUT*D148D07BG2IN*D159GNDBG2OUT*GND10SYSCLKBG3IN*SYSFAIL*11GNDBG3OUT*BERR*12DS1*BR0*SYSRESET*13DS0*BR1*LWORD*14WRITE*BR2*AM515GNDBR3*A2316DTACK*AM0A22,PinRowARowBRowC17GNDAM1A2118AS*AM2A2019GNDAM3A1920IACK*GNDA1821IACKIN*SERCLKA1722IACKOUT*SERDAT*A1623AM4GNDA1524A07IRQ7*A1425A06IRQ6*A1326A05IRQ5*A1227A04IRQ4*A1128A03IRQ3*A1029A02IRQ2*A0930A01IRQ1*A0831-12V+5VSTDBY+12V32+5V+5V+5V,J1连接头信号定义（续）,VMEbusJ2,J2提供64路信号线8路额外地址线16路额外数据线64路用户定义线用于减少数据拥堵扩展CPU存储器总线,J2连接头信号定义,PinRowARowBRowC1UD+5VUD2UDGNDUD3UDRESERVEDUD4UDA24UD5UDA25UD6UDA26UD7UDA27UD8UDA28UD9UDA29UD10UDA30UD11UDA31UD12UDGNDUD13UD+5VUD14UDD16UD15UDD17UD16UDD18UD,PinRowARowBRowC17UDD19UD18UDD20UD19UDD21UD20UDD22UD21UDD23UD22UDGNDUD23UDD24UD24UDD25UD25UDD26UD26UDD27UD27UDD28UD28UDD29UD29UDD30UD30UDD31UD31UDGNDUD32UD+5VUD,J2连接头信号定义（续）,VME总线发展简史VME总线典型应用VME板卡及背板的物理描述VME总线信号定义VME总线协议简述VME软件编程简介,VME传输速度,总线方式,传输方式,传输速度,最大传输速度,寻址范围,16bits-A16(shortI/O)24bits-A24(standard)32bits-A32(extended)64bits-A64(VME64),数据宽度,8bits-D0816bits-D1632bits-D3264bits-D64(VME64),VME子总线,数据传输总线(DTB)地址线数据线控制线DTB仲裁总线优先级中断总线应用总线,VMEbus图表,主设备,总线接口逻辑,LWORD*,A31.1,BERR*,DTACK*,RETRY*,D31.0,WRITE*,DS1*,DS0*,AS*,AM5.0,IACK*,BCLR*,SYSRESET*,ACFAIL*,SYSFAIL*,VMEbus及次总线,SecondaryBus,VME64扩展,Master-Slave结构64-bit地址/数据扩展执行复用操作MBLT-VME64复用块传输32-bit-40MB/s64-bit-80MB/s,写周期时序图(VME64),读/写周期,读/写周期是公用的VME总线周期主设备首先寻址从设备并传输数据从设备则以DTACK确认信号进行响应,块传输操作,单地址多字节数据节省了大量的地址周期仅适用于连续的数据传输,块传输(BLT),在某个周期中，主设备声明一个地址，然后进行块传输一旦从设备被寻址到，多字节的数据即可以通过锁定数据选通来进行读或写操作从设备上的地址计数器会自动增加板上地址块传输最大尺寸为256字节,块传输-VME,单地址/多数据8-,16-,32-bit数据传输传输最大量256字节传输边界-256字节边界从设备自动增加地址,复用块传输-VME64,复用块传输-MBLT单地址/多字节数据64-bit数据宽度传输量-最大2048字节传输边界-2048字节边界从设备自动增加地址,突发（Burst）传输方式,主设备获得VME总线控制权并且直到需要访问的数据全部访问完毕后才释放总线控制权A64用到A01到A31,LWORD,和D00到D31，通过A64地址修正来确认D64用到A01toA31,LWORD,和D00到D31,3排针和5排针的问题,标准的连接头是3排针，共96针（VME或VME64）；5排针为160针（VME64或VME64x）；在96针连接头基础上，外侧各有一列32针的接触点；它们被设计为z列和d列；VME64x要用到3.3V电压（d列）；功能：更多的信号连接以使背板功能更强大更多的接地信号以防止信号反射及串扰5排针信号定义举例,P1连接头举例,P2连接头举例,VMEbus特性总结,VMEbus总结续,其它特性,异步总线-没有公用时钟信号-利用握手信号-更强的抗干扰设计多个主设备（MultiMaster)-可多个VME总线Master,由系统控制器仲裁-更高的性能,更复杂的系统设计-允许并行操作，适用于多处理系统-优于CompactPCI的最大特点,总线仲裁,什么是总线仲裁?多个Master时避免总线冲突（同时争夺）请求调度用于Master进行数据传输中断处理,系统控制器,每个系统均需要系统控制器安装位置一般在背板的slot1(一般靠左)系统控制器的主要功能