GE VMER-64 VME-PMC载板模块 – 高速VME64扩展,支持双PMC插槽!

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描述

在高性能嵌入式计算领域,如何将最新、最专业的功能模块集成到久经考验的 VMEbus 架构中,一直是个技术难题。GE VMER-64 载板就是为解决这个难题而诞生的,它实质上是一个强大的“中介”和“桥梁”。作为一款 6U 规格的 VME 总线板卡,GE VMER-64 的核心任务是承载和驱动 PMC (PCI Mezzanine Card) 子卡,将小巧但功能强大的 PMC 模块带入 VMEbus 系统。它不是一块 CPU 或 I/O 模块,而是一个功能扩展的基座

这款模块成功的秘诀在于其集成了强大的 VME-PCI 桥接芯片,例如经典的 Tundra UNIVERSE II (CA91C142)。这颗芯片是实现 VME 总线协议与 PMC 上的 PCI 总线协议高效转换的关键。通过这座“桥”,GE VMER-64 能够在 VMEbus 上以主控(Master)或从属(Slave)的身份运行,支持 VME64 扩展所具备的 A32/D32 寻址和数据传输能力。这对于那些需要进行高速数据采集 (DAQ)、实时信号处理 (DSP) 或专业通信接口的 VME 系统来说,是提升性能和灵活性的最佳途径。每套系统通常只需安装一到两块 GE VMER-64,即可根据项目需求,灵活配置各种功能模块,极大地延长了 VME 平台的生命周期和适用性。

GE VMER-64

GE VMER-64

主要特点和优势

VMER-64 之所以成为 VME 系统扩展的经典选择,在于其在性能、兼容性和可靠性方面的卓越表现。

高效的总线互联:GE VMER-64 利用其高性能 VME-PCI 桥接器,在 VME 总线和 PMC 模块的 PCI 总线之间建立了高带宽的连接。这意味着 PMC 卡上的 I/O 或处理器可以几乎以本地总线速度运行,最大限度地减少了数据传输的延迟(Latency)。这种高速通道对于需要同步采集和处理多路信号的分布式控制系统 (DCS) 至关重要,尤其是在科学实验、雷达或航空电子设备 (Avionics) 等领域。载板的设计支持 32 位数据传输 (D32),充分利用了 VME64 规范的优势。

超强的系统兼容性与扩展性:GE VMER-64 遵循 VMEbus 和 PMC 的严格标准(如 IEEE 1014 和 IEEE P1386/Draft 2.0),确保与市场上主流的 VME 机箱、背板以及各种商业化 PMC 模块(如高速 AD/DA 卡、现场可编程门阵列 (FPGA) 模块等)的完美兼容。它提供了两个单宽 PMC 槽位,或者可以选择安装一个双宽(Double-Size)模块。这种灵活的模块化设计 (Modularity) 使得客户可以在不改变 VME 平台核心架构的前提下,轻松地集成定制功能 (Custom Function Integration)。例如,在工业自动化 (IA) 中需要专用的 Profinet 或 EtherCAT 通信接口时,只需更换相应的 PMC 子卡即可。

结构稳固与工业级设计:作为一款面向加固型计算 (Rugged Computing) 的产品,GE VMER-64 采用坚固的 6U Eurocard 板型,确保在恶劣的工业环境 (Industrial Environment) 下,例如高震动、大温差的工厂车间或户外设备箱中,也能维持稳定运行。所有 PMC 模块的 I/O 信号都被规范地路由到 VME P2 连接器,这有利于使用过渡模块 (Transition Module) 或背板连接器,实现可靠的后出线,进一步提升系统的电磁兼容性 (EMC) 和维护的便捷性。板载的四级 VME 仲裁器 (VME Arbiter) 设计,以及对所有七个 VME 中断级别(IRQ1* 到 IRQ7*)的支持,更是保证了其在复杂的多主控系统 (Multi-Master System) 中能够可靠地协调总线访问和处理实时事件。这些特性共同构成了 GE VMER-64 在高要求应用中的卓越可靠性 (Superior Reliability)

English Content: Core Technical Advantages

The GE VMER-64 VME-PMC Carrier Board is an indispensable component for extending the life and capabilities of existing VMEbus infrastructure. Its primary strength lies in the seamless, high-speed translation between the VMEbus (VME64) and the PCI Mezzanine Card (PMC) standards. Utilizing robust bridge chips, such as the Tundra UNIVERSE II, the VMER-64 ensures exceptionally low-latency and high-bandwidth data transfers, supporting A32/D32 addressing modes essential for demanding applications like high-fidelity data acquisition and real-time signal processing (DSP). This bridging capability allows VME systems to leverage the vast ecosystem of modern, specialized PMC modules—from high-speed I/O to custom FPGA cards—without requiring a fundamental architectural overhaul.

Furthermore, the GE VMER-64 provides a robust, standardized physical platform (6U Eurocard) for up to two single-width PMC modules. This design ensures mechanical resilience and excellent signal integrity, which is vital in rugged environments such as aerospace, defense, and heavy industrial control cabinets. The intelligent routing of PMC I/O signals to the VME P2 connector facilitates clean, maintainable rear-panel cabling via transition modules. Operating reliably as both a VME master and slave, and fully supporting all seven VME interrupt levels, the VMER-64 delivers the necessary performance and reliability to sustain mission-critical operations and complex multi-master systems.

VMER-64 技术规格

参数名称 参数值
产品型号 VMER-64
制造商 GE Fanuc / VMIC (Abaco Systems)
产品类型 VME-PMC 载板(VME Carrier Board)
总线标准 VMEbus / VME64 扩展
物理尺寸 6U Eurocard
PMC 槽位 2个单宽 (Single-Size) 或 1个双宽 (Double-Size)
桥接芯片 Tundra UNIVERSE II (CA91C142) 或同类产品
VME 寻址 A32/A24/A16
VME 数据宽度 D32/D16/D08,支持 D32 Block Transfers (BLT)
VME 总线功能 主控 (Master) 和 从属 (Slave),集成 4 级仲裁器
PMC 接口总线 32-bit PCI (通常 33 MHz)
PMC I/O 路由 信号路由至 VME P2 连接器 (符合 IEEE P1386)
工作温度 0°C 至 $55^{\circ}C$ (标准),可选宽温版本
供电要求 +5VDC (通常 $3-5A$ 左右,取决于 PMC 模块)

应用领域

GE VMER-64 作为 VME 系统的功能增强核心,其应用范围遍及所有对实时性、可靠性和模块化有极高要求的领域。

军事与国防系统:在加固型嵌入式计算 (Embedded Computing) 平台中,例如机载任务计算机或地面雷达信号处理单元,需要频繁地定制和升级I/O接口。GE VMER-64 使军事承包商能够快速集成专用的光纤通信 (Fiber Optic Communication) 或高速数据采集 PMC 模块,满足严格的性能和环境标准。

航空航天测试与模拟:在飞行模拟器 (Flight Simulator) 或发动机测试台 (Test Bench) 中,需要同时处理多种复杂的传感器数据和控制信号。通过在 VMER-64 上安装定制的 PMC 卡,可以有效汇集不同类型的数据流,确保实时数据处理 (Real-Time Data Processing) 的同步性和准确性。这比重新设计整个 VME 主板更经济、更快捷。

工业自动化与数据采集:在大型科学研究机构 (Scientific Research Institution) 或核设施控制 (Nuclear Facility Control) 中,VME 总线依然是主流。GE VMER-64 允许用户集成高分辨率的模拟输入/输出 (Analog I/O) PMC 模块或专用的工业通信协议 (Industrial Communication Protocol) 模块,从而让古老的 VME 系统能够与最新的传感器和网络技术无缝对接。

GE VMER-64

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相关产品

GE VMER-64 通常与以下 VMEbus 模块或子卡协同工作,或存在功能上的关联:

V7668A-1310B0:GE Fanuc VME 单板计算机 (SBC),通常是 VMER-64 所在的 VME 机箱中的主控模块。

VME-PMC-CADDY:PMC 子卡的机械支撑件,用于固定 PMC 模块。

PMC237CM1:GE Fanuc 提供的 PMC 扩展 I/O 模块,常安装在 VMER-64 上使用。

VMIVME-7807:VMIC 的另一款高性能 VME SBC,带有 PMC 槽位,与 VMER-64 有类似功能定位。

VMIVME-REPEAT L:GE/VMIC 的 VMEbus 中继器,用于扩展 VME 总线到多个机箱。

VMIVME-7750:GE/VMIC 的另一款 PowerPC 架构 VME SBC,常用于替代或升级 VME 系统。

PMC-XXX:任何符合 IEEE P1386 标准的第三方 PMC 模块,都可通过 VMER-64 集成到 VME 系统中。

安装与维护

安装前准备:在安装 GE VMER-64 之前,首先必须确认 VME 机箱的电源处于关闭状态,并严格遵守静电释放防护 (ESD Protection) 规范。由于 VMER-64 本身是载板,您需要事先将要扩展的 PMC 子卡正确且牢固地安装到 VMER-64 的 PMC 槽位上,并确保所有固定螺钉都已拧紧,以保证抗震性。然后,将组装好的 GE VMER-64 模块平稳地插入 VME 背板的空闲槽位中。VMER-64 通常是 6U 尺寸,要确保 VME 机箱的导轨和连接器与之匹配,推入时动作要平稳,避免损坏 VME 总线连接器。

维护建议:对 GE VMER-64 的维护建议主要集中在系统稳定性和模块散热上。由于 VMER-64 承载的 PMC 模块通常功耗较高,应定期检查 VME 机箱的通风系统 (Ventilation System),确保有足够的气流通过 VMER-64 及其 PMC 子卡,以防止过热。在进行系统故障诊断时,前面板的 LED 指示灯是首要的参考依据,它们可以快速指示 VME 总线的活动状态和中断请求。