Was ist eine VME-Karte?
VME-Karten (Versa Module Europe) wurden als Karten entwickelt, die den VME-Bus nutzen, einen Bus für CPUs.
Der in VME-Karten verwendete VME-Bus wurde ursprünglich für die 68 000er-Serie von Motorola-CPUs entwickelt und später von der IEC (International Electrotechnical Commission) als globaler technischer Standard übernommen. Später wurde er als technischer Standard von der IEC (International Electrotechnical Commission) und dem IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers: eine Organisation zur Festlegung von Standards in den Bereichen Elektrotechnik und Information) standardisiert.
Derzeit wird er als Standardbus für 64-Bit-CPUs zusätzlich zu 16-Bit- und 32-Bit-CPUs verwendet.
Anwendungen von VME-Karten
Eine VME-Karte hat 9 oder 20 VME-Anschlüsse auf der Hauptplatine, an die mehrere VME-Karten angeschlossen werden. Diese Hauptplatine wird als VME-Backplane-Karte oder VME-Backplane-Chassis bezeichnet, und ihr Material und ihre Größe werden ebenfalls bestimmt, um ihre Leistung und Qualität zu erhalten.
Die VME-Backplane-Platine ist sehr wichtig, weil sie mehrere VME-Karten elektrisch und strukturell miteinander verbindet, über die Daten übertragen und empfangen werden.
Funktionsweise der VME-Karten
Die auf VME-Karten verwendete Datenübertragung basiert auf dem asynchronen Interclocking-Verfahren. Dies unterscheidet sich von dem Verfahren, bei dem die Daten synchron zum Systemtakt gesendet und empfangen werden.
Als Reaktion auf eine Datenübertragung von der Master-Seite wiederholt die Master-Seite die Datenübertragung und schließt den Datenübertragungszyklus erst dann ab, wenn die Slave-Seite ein Bestätigungssignal zurücksendet, das anzeigt, dass der Datenempfang abgeschlossen ist. Da die Daten entsprechend dem Timing des Slave-Geräts gesendet und empfangen werden können, ist diese Spezifikation für Peripheriegeräte, die keine ausreichende Übertragungsgeschwindigkeit haben, vorteilhaft und einfach zu gestalten.
Es muss jedoch vermieden werden, dass der Übertragungszyklus vom Master unendlich lange andauert. Aus diesem Grund implementiert der VME-Bus eine Timeout-Funktion, die auch die Möglichkeit von Datenkollisionen zwischen Geräten auf dem VME-Bus berücksichtigt.
Arbitrierungsmodule werden als dedizierte Funktionsmodule zur Erkennung und Reaktion auf Kollisionen definiert und sind in VME-Bussystemen immer vorhanden. Für das Erkennen und Reagieren auf Kollisionen sind zwei Methoden definiert worden. Diese sind die Round-Robin-Methode und die Prioritätsmethode. Welche Methode gewählt wird, hängt von der Anwendung und den Eigenschaften des Systems ab.
1. Round-Robin-Methode
Die Round-Robin-Methode bedeutet, dass jedes Gerät auf dem VME-Bus der Reihe nach auf der Grundlage der ihm zugewiesenen Nummer zugewiesen wird. Zum Beispiel, wenn es A, B und C Geräte gibt, ist die erste Runde A, B und C, die zweite Runde ist B, C und A, die dritte Runde ist C, A und B, und so weiter.
2. Prioritätssystem
Die Prioritätsmethode ist eine Methode, um zu entscheiden, welches Gerät im Falle einer Kollision Vorrang hat, basierend auf einer festen Prioritätsreihenfolge für jedes Gerät.
Sonstige Informationen zu VME-Karten
1. Bus
Die in der obigen Beschreibung erwähnten Busse sind Schaltungen, die Daten und Signale innerhalb eines Computers übertragen. Innerhalb des Computers sind die CPU, der Speicher, die IO-Geräte und andere Geräte durch einen gemeinsamen Bus verbunden.
Es gibt einen Adressbus für die Übertragung von Speicheradressensignalen und einen Datenbus für den Datentransfer zwischen der CPU und den Speicher- und IO-Geräten. Außerdem gibt es einen Steuerbus zur Steuerung dieser beiden Busse. Der Steuerbus ist für die Steuerung des Timings verantwortlich, zu dem der Adressbus und der Datenbus tatsächlich Eingaben/Ausgaben usw. vornehmen.
2. Bus-Standards
Der Standard zu Beginn der Entwicklung war ein 16-Bit-Busstandard, um in den Eurocard-Stecker zu passen. Spätere Erweiterungen haben dazu geführt, dass das aktuelle VME64 einen 64-Bit-Busstandard und einen 32-Bit-Busstandard hat.