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Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 1
Evolución del VMEbus+ PC104 + EPIC
Teresa Medina León
Esther Amselem Bittán
Gemma Pérez Guerra
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¿Qué es el VMEbus?
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 2
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.
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Introducción
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 3
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.
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Estructura
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 4
A nivel de estructura, el bus VME se pude dividir funcionalmente en:
• Cuatro sub-buses
• Ocho tipos de módulos de conexión
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Estructura del VMEbus
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 5
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.
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Módulos de conexión
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 6
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
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Documentos estándar
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 7
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.
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Estándar Mecánico
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 8
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
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Formato Mecánico
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 9
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
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Ejemplos de placas Eurocard
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 10
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Conectores
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 11
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
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VME64x, VME64xP,ANSI/VITA 1.3Placa 9U & Conectores
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 12
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)
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Especificaciones Básicas VME64, VME64x, VME64xP
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 13
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 . . .
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Evolución al VME64
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 14
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.
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Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 15
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)
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VME64xP
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 16
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)
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VME320
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 17
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
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Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 18
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
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Alimentación – Sumario
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 19
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
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Tipos de Backplanes
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 20
Tipos:
• Estándar:conectores P1 y P2.
• VME64x: conectores P1, P0 y P2.
• VME320: especial, configuración estrella. Patentado.
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Compatibilidad Funcional
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 21
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
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Futuro
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 22R
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Aplicaciones del VMEbus
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 23
VMEBUS es usado en una variedad amplia de aplicaciones:
Controles industriales.
Militar.
Aeroespacial.
Transporte.
Telecomunicaciones.
Simulación.
Medicina.
Fisica de Alta Energía.
Negocios.
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Links
Mayo 2003 Evolucion del VMEbus 24
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