Vestavné průmyslové počítače na základě modulů PC/104
 |
| inovace, technologie, projekty Vestavné průmyslové počítače na základě modulů PC/104 Ing. Libor Slavík, Jedna z nejrozšířenějších architektur používaných při stavbě vestavných (embedded) počítačů je standard PC/104. Byl specifikován a publikován již v roce 1992. Hlavní výhody této architektury, díky nimž je uživateli velmi oblíbena, jsou:
Moduly PC/104 ve světě vyrábí již téměř sto firem. Jsou spojeny do konsorcia, jež dohlíží na kompatibilitu přístrojů a na dodržování standardu PC/104. Modulární architektura PC/104 vychází ze standardní architektury osobních počítačů (PC) a je přizpůsobena pro vestavné aplikace, kde kritickými parametry jsou místo, spolehlivost a nízká spotřeba energie. Jednotlivé moduly mohou být využity jako rozšiřující moduly pro jednodeskové počítače SBC (Single Board Computer) nebo jako kompletní počítač s modulem I/O. Rozšiřující moduly PC/104 jsou v podstatě karty ISA (Industry Standart Architecture – standard pro sběrnicový systém osobních počítačů, zejména připojení a napájení rozšiřujících desek počítače – pozn. red.) se speciálním konektorem a upravenými rozměry (90 × 96". Signály a časování na sběrnici PC/104 jsou stejné jako v případě sběrnice ISA. Sběrnice P1 má 64 pinů (kolíků), stejně jako PC-XT. Pro dosažení plné kompatibility s AT (Advanced Technology – specifikace sběrnicové architektury vyvinutá firmou IBM jako jeden z prvních standardů PC – pozn. red.) je kombinována se sběrnicí P2 se 40 piny. Celkový počet pinů se objevil také ve standardu označeném PC/104. Jednou z velkých předností modulu PC/104 je možnost vrstvit jeho desky na sebe. K tomu se využívá speciální konektor typu pin-and-socket (konektor má piny pro zasunutí do nadřazeného modulu a zároveň patici pro zasunutí dalšího modulu). Tato unikátní metoda rozšíření je vhodná zejména proto, že konstruktérům poskytuje větší volnost při sestavování samotného vestavného počítače. Základní deska CPU (central-processing unit – centrální procesorová jednotka) (SBC) obsahuje jen to nejnutnější. Všechny moduly I/O je možné vybrat jako samostatné desky ze široké nabídky typů zhotovených přímo „na míru„.  Pro dobrou mechanickou odolnost jsou jednotlivé moduly k sobě navíc přišroubovány ve všech čtyřech rozích kovovými nebo plastovými šrouby. Dohromady lze spojit maximálně čtyři moduly. Toto omezení je dáno maximálním napětím na sběrnici, které je podle specifikace 4 mA. Nevýhodou standardu PC/104 je horší přístup k modulům a časově náročnější výměna. Proto je vhodné pro systémy, kdy je kritickým parametrem čas opravy, zvolit standardní architekturu s pasivní sběrnicí a zásuvnými kartami. Specifikace PC/104 popisuje dva typy modulů: osmibitové a šestnáctibitové. Většina výrobců však nabízí moduly pouze v šestnáctibitové verzi. Kromě modulů PC/104, které jsou variantou sběrnice ISA, je k dispozici také 32bitová sběrnice. Ta je odvozena od standardu PCI (Peripheral Componest Interconnest – sběrnicový standard firmy Intel – pozn. red.) a nese označení PC-104+. Zmíněný standard je méně rozšířen; používá se pouze tam, kde je šestnáctibitová propustnost sběrnice nedostačující (moduly USB 2.0 – univeral serial bus – sběrnicový osobní počítač, moduly pro zpracování videosignálu apod.). Pro doplnění informací je třeba ještě uvést, že sběrnicí PC/104 je osazena většina tzv. jednodeskových počítačů. Oproti základním modulům PC/104 jsou tyto desky větších rozměrů (102 × 147" a 5,25". Širokou škálu těchto karet a kompatibilních šasi (obr. 2), především od výrobce iEi (dříve ICP), zahrnuje nabídka společnosti AutoCont Control Systems. Více informací o popisovaných produktech zájemci naleznou na www.autocontcontrol.cz, popř. na telefonu – 596 152 242. Autocont Control System s. r. o. |
