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Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 1

Evolución del VMEbus+ PC104 + EPIC

Teresa Medina León

Esther Amselem Bittán

Gemma Pérez Guerra

¿Qué es el VMEbus?


VME es un bus de 64 bits desarrollado por Motorola, Signetics, Mostek. Muy utilizado en aplicaciones industriales, comerciales y militares. Existen más de 300 fabricantes de productos para bus VME en todo el mundo.

Introducción


VME – Versa Module Europa.

Introducido por Motorola,Mostek y Signetics en 1981.

Definido en el estándar IEEE 1014-1987.

Surgió combinando el estándar eléctrico de Versabus(que Motorola definió para su up 68000 en 1979) y el estándar mecánico Eurocard (popular en Europa y hardware fácilmente disponible).

Es un estándar no propietario.

Estructura


A nivel de estructura, el bus VME se pude dividir funcionalmente en:

• Cuatro sub-buses

• Ocho tipos de módulos de conexión

Estructura del VMEbus


A nivel de estructura, el bus VME se puede dividir funcionalmente en cuatro sub-buses:

Bus de transferencia de datos.

Bus de arbitraje.

Bus de interrupciones.

Bus de servicio.

Módulos de conexión


Generador del reloj común de sistema

Módulo de alimentación

Maestro

Esclavo

Módulo de solicitud de bus

Árbitro de bus

Módulo de solicitud de interrupción

Manejador de interrupciones

Documentos estándar


Nombre Estándar Fecha DescripciónEspecificación

básica1981 Origen del

VME.VME IEEE 1014 1987 Versión

revisadaVME64 ANSI/VITA1 1994 Permiten hasta

64 bits.VME64x ANSI/VITA1.1 1997 Se añade el

conector P0/J0. VME64xP ANSI/VITA23 1997 Extensión para

la física y otras aplicaciones.

VME320 Patentado 1999 Nuevo diseño backplane en

estrella.

Estándar Mecánico


IEEE 1101.1

• Documento base para series mecánicas 1101.X.

IEEE 1101.10

• Mecánica para las placasVMEbus y subracks.

IEEE 1101.11

• Mecánica para los rear transition modules

ANSI/VITA1.3 - 1997 • Nueva especificación para las

placas VME64x 9U x 400mm.

Otros• Conectores, etc.

IEEE1101.1, 1101.10, 1101.11 tambien

usado paracPCI

IEEE1101.1, 1101.10, 1101.11 tambien

usado paracPCI

Formato Mecánico


Rear transition modules• 6U

– 80mm profundidadrecomendada en VME64x

– 120mm

• 9U– 120mm profundidad

VME64x

ANSI/VITA 1.3

Módulos VMEbus• 3U

– 100 x 160 mm

• 6U

– 233 x 160mm

• 9U

– 400 x 367mmANSI/VITA 1.3

VME64,VME64x

Ejemplos de placas Eurocard


Conectores


Tipos de conectores:• P1,P2 : 96 pines (3 x 32)

– IEEE 1014-1987

• P1,P2 : 160 pines(5 x 32) – ANSI/VITA 1-1994

• P0 : 95 pines (5 x 19)– VITA 1.1-1997

• Otros : (P3,P4,P5,P6)

VME64x

VME64x

VME

VME64x, VME64xP,ANSI/VITA 1.3Placa 9U & Conectores


P1

P0

P2

P6

P5P4

J1

J0

J2

J6

J5J4

VME Board Backplane

RJ0

RJ2

RJ6

RJ5RJ4

RP0

RP2

RP4RP5

RP6

Transition Module

2mm connectors(235 pins)

Especificaciones Básicas VME64, VME64x, VME64xP


P1

P2

Bus no multiplexado

Transferencias asíncronas

Arquitectura maestro-esclavo

Ancho de banda : 40Mbytes/seg

Número de ranuras (slots) máximo en backplane es 21

Placas : 3U, 6U.

Alimentacion y tierra:

• +5V - 6 pines (+5V standby - 1 pin),±12V - 2 pines

• Tierra - 12 pines

Direccionamiento - 31 pines (códigos AM - 6 pines)

Datos:32 pines; Protocolos:8 pines, Interrupciones:10 pines.Arbitraje:14 pines; Utilidades:6 pines; I/O - 64 pines.

P1/J1, P2/J2 Conectores DINde 96 pines.

P1/J1, P2/J2 Conectores DINde 96 pines.

Se encuentra en todos los buses

VME desde 1981hasta ahora . . .

Se encuentra en todos los buses

VME desde 1981hasta ahora . . .

Evolución al VME64


Para placas 3U:• 40 bits de direcciones.• 32 bits de datos.

Para placas 6U:• Se amplia la anchura de datos y direcciones a 64 bits.

Ancho de banda: 80Mbytes/seg.

Conector del sistema menos ruidoso.

Se redefinen pines.

Incorporó el protocolo MBLT.


Evolución - VME64 Extensions (VME64x)

VME64x, VME64xP

Agrega un conector P0/J0 de 95 pines entre losconectores existentes.

Suministra 3.3V de alimentación.

Suministra 5V más en DC.

Slots poseen direccionamiento geográfico.

Aumenta el ancho de banda : 160Mbytes/seg.

Se definen 46 pines para operaciones I/O.

Módulos de transición.

EMC para paneles frontales.

Características ESD.

Líneas reservadas para futura expansión.

Live insertion.

P1

P2

P0

Pines extras:P1/J1, P2/J2 -

conectoresDIN(160 pines)

Pines extras:P1/J1, P2/J2 -

conectoresDIN(160 pines)

Se le añade funcionalidad enP1/J1 & P2/J2

(VME64)

Se le añade funcionalidad enP1/J1 & P2/J2

(VME64)

VME64xP


Utilizado para sistemas que abarcan un amplioestudio de investigación.

No es un nuevo protocolo• Los protocolos fueron descritos en las versiones anteriores, VME y

VME64x.

VME64xP define ciertos pines:• Alimentaciones:

– 5 V (6 pines en P0),4 voltajes configurables (en P1)

• Definidos por el usuario(39 pines) & reservados (22 pines)

Implementa el VME64x 9U x 400mm (ANSI/VITA 1.3)

VME320


111 21

VME320 NO ES parte de un protocolo de la especificaciones del VMEbus - ES una tecnologíabackplane de uso privado

Características:• Está cableado en configuración estrella

• las señales viajan desde el slot y se transfieren directamente al slot11 y luego radia al resto de slots

• Nuevo Protocolo: 2eSST

• Ancho de banda: 320Mbytes/seg

R


Evolución de transferencia de datos.

TOPOLOGIA bits PROTOCOLOS VELOCIDAD MAXIMA

VMEbus IEEE-1014

32

646434

BLT 40Mbytes/seg

VME64 MBLT 80Mbytes/segVME64x 2eVME 160Mbytes/segVME320 2eSST 320-500Mbytes/seg

Alimentación – Sumario


Comunes a todas• +5V

• +12V

• -12V

Adicionales VME64x • +3.3V

• 5V DC

• Tierras Adicionales

(J0, J1, J2)

VME64xP adicionales al VME64x • -5.2V, -2V

– Permiten alternativas según lasnecesidades requeridas

Tipos de Backplanes


Tipos:

• Estándar:conectores P1 y P2.

• VME64x: conectores P1, P0 y P2.

• VME320: especial, configuración estrella. Patentado.

Compatibilidad Funcional


VME64

VME64 + Jaux

VME64xP 6U

VME64x

BACKPLANE

J1

J1

J1

J1

J1

J2

J2

J2

J2

J2

J3

J0

J0

J0

J4

VME64xP 9U

P1

P0

P2

MODULOSVME64 VME64x VME64xP 6U VME64xP 9U

VME64+Jaux

P1

P2

P1

P2

P1

P0

P2

P1

P0

P2

P1

P0

P2

P3

P4

P1

P0

P2

P1

P2

P1

P2

P1

P2

P1

P0

P2

P1

P0

P2

P1

P0

P2

P1

Paux

P2

P1

Paux

P2

Futuro

Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 22R

Aplicaciones del VMEbus


VMEBUS es usado en una variedad amplia de aplicaciones:

Controles industriales.

Militar.

Aeroespacial.

Transporte.

Telecomunicaciones.

Simulación.

Medicina.

Fisica de Alta Energía.

Negocios.

Links


VITA Standards Organisation• http://www.vita.com/vmefaq/index.html

General• http://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/FRONTEND/VMEbus/

• http://www.e-insite.net/ednmag/index.asp

• http://www.cern.ch/ESONE/VMEbus/standards/

• http://www.pc104.org/

• http://newsletter.eetimes.com/cgi-bin4/DM/y/evX70GlSQT0N3G0EPmV0E2

http://www.cern.ch/ESONE/VMEbus/standards/

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