Ett backsystem , såväl som ett trunk-modulärt system , är en typ av standardiserat radioelektroniskt system, som inkluderar implementering av inte bara elektriska, utan också strukturella och mekaniska standarder som bestämmer installationen av enhetliga moduler i ett specialiserat mekaniskt chassi (spjällåda).
Moderna versioner av backsystemstandarder inkluderar standardisering av strömförsörjning och jordning , kontakter och kontakter, formfaktorer och dimensioner på kort, moduler och skåp. De kan också innefatta standardisering av designen av kylsystem, inklusive vätske- och mjukvarugränssnitt.
Historiskt sett har backsystem använts i stor utsträckning i anläggningar relaterade till experimentell högenergipartikelfysik.[ förtydliga ] . De visade sig vara ganska bekväma och lönsamma att använda, och deras användning spred sig gradvis till andra tillämpningar av vetenskap, såväl som till industri, medicin , flyg , rymdutforskning och försvar.
Crate ( engelsk crate ), subrack ( subrack ), basket ( bin ) - ett konstruktivt element som ser ut som ett block utformat för att installera standardiserade expansionskort (moduler). I regel innehåller lådan en kraft- och jordbuss, i de flesta system även en eller flera kommunikationsbussar avsedda för informationsutbyte mellan moduler. Själva lådan är designad för att passa in i eller ut ur ett skåp eller utrustningsställ som en enhet.
Den initiala utvecklingen av backsystem började vid en tidpunkt då det fanns en utbredd åsikt bland ett antal ingenjörer om lämpligheten av att förena metoderna och protokollen för dataöverföring mellan alla komponenter och nivåer av datorsystem - från RAM och processorer till alla typer av kringutrustning . Detta har lett till ihärdiga försök att integrera detta tillvägagångssätt i lådsystem.
Ett liknande tillvägagångssätt för implementeringen av bussen kallades trunk-modular , eftersom en sådan buss gav implementeringen av en universell "informationsmotorväg" mellan individuella moduler i datorsystemet.
Ett exempel på implementeringen av en sådan idé (med varierande grad av framgång) var datorbussstandarderna FASTBUS , VMEbus , Futurebus och SCI . Praxis har dock visat att ett sådant tillvägagångssätt inte är helt lämpligt. Det tekniska gapet mellan de snabbaste (RAM, processor) och långsammare, perifera komponenter i datorsystem försvinner inte med utvecklingen av datorteknik, och implementeringen av enhetliga gränssnitt visar sig vara för dyrt och långsamt jämfört med specialiserade. Därför har industrin under lång tid i standarderna för backsystem gått över till den parallella definitionen av flera bussar för olika ändamål, till exempel i VMEbus-standarderna från International Trade Association för moduler och bakplan , tillsammans med VMEbus -bussen , implementeringsmetoder för bussar Ethernet , RapidIO , Infiniband och ett antal andra definieras .
Det nära förhållandet mellan skensystem och lådsystem har dock lett till att begreppen lådsystem och skensystem anses vara närmast synonyma. I allmänhet är detta inte fallet. Du kan ge exempel på backsystem som inte är trunkmodulära (till exempel för NIM är inget dataöverföringsprotokoll definierat alls, och Multibus- system istället för en universalbuss för alla tillfällen använder flera specialiserade, om än kopplade till en standard) och trunk-modulära system , som inte är back (vissa högt specialiserade standarder för utrustning ombord på flygplan) . Men i de flesta situationer kan dessa begrepp anses sammanfalla.
I den mån standarderna för lådsystem har utvecklats evolutionärt, finns det en stor grad av likhet mellan dem och i vissa fall säkerställs delvis kompatibilitet för moduler. De flesta av backsystemen i sin övergripande mekaniska del är baserade på 19-tums Euromechanics -konstruktionen ( Eurocard - "European board"), även känd som Euroconstruct . Denna grupp av standarder är också formaterad som dokumentserien IEEE 1101.1. [ett]
Metriska varianter av lådsystem finns, men är mycket mindre utbredda.
Tillsammans med offentligt standardiserade backsystemalternativ finns det ett antal egna system som tillhandahålls av olika utrustningstillverkare.
Utvecklad 1964 av den amerikanska atomenergikommissionen, NIM ( Nuclear Instrumentation Module ) [2] [3] -standarden blev den första och enklaste standarden för backsystem. NIM-lådor har standardiserade kraftmoduler och ganska primitiv styrning, men är inte sammankopplade med en databuss och kan inte bytas ut utan att man elektriskt stänger av systemet.
En nyare CAMAC-standard utvecklades av European Committee for Standards in Nuclear Electronics (ESONE) [4] . År 1972 godkändes den som 4100 EUR [5] standard .
Till skillnad från NIM , definierar CAMAC-standarden ett låghastighetskontrollprotokoll som låter dig ställa in och läsa registervärden i moduler.
FASTBUS - standarden [6] utvecklades senare än NIM och CAMAC och är fokuserad på höghastighetsdatainsamling från parallella moduler [7] . FASTBUS-moduler är vanligtvis gjorda med kontakter för anslutning av indatakällor på frontpanelen. Lagrad data överförs över bussen genom bakplanet .
VME (VMEbus)-standarden utvecklades ursprungligen som en expansionsbuss för Motorola 68000-processorn , men snabbt nog utökades den och kompletterades med specifikationer relaterade till den mekaniska delen av korten, och blev standarden för backsystem.
Den huvudsakliga VME-standarden definierar 3 kortstorlekar som kan sättas in i VME-rack:
Var och en av VME-kortstorlekarna är 20,3 mm breda. Upp till 21 av dessa kort kan installeras i ett VME-rack monterat i ett 19" skåp [8] .
VME-teknologistacken har blivit mycket populär i branschen. Av denna anledning har ett antal tillverkare föreslagit härledda versioner av tekniken fokuserade på vissa nischlösningar - VXI , VPX och OpenVPX .
Denna standard, som aktivt utvecklades från 1979 till 1994, var ett av de första försöken att ta fram en serie öppna och ömsesidigt sammanlänkade standarder som i stort sett täcker huvudaspekterna av att bygga datorsystem för allmänna ändamål. Den definierade både trunkmodulbussen och ett antal logiska aspekter av interaktionen mellan datorsystem. I den mekaniska delen förlitade Futurebus sig på Euromechanics- lådan , med hänvisning till IEEE-standarden 1101-1987 för mekaniska kärnspecifikationer för mikrodatorer som använder IEC 603-2-anslutningar och ett antal relaterade dokument. Futurebus användes i vissa DEC-minidatorer och specialsystem utvecklade på order av den amerikanska flottan , men till skillnad från den mer framgångsrika VMEbus , som den placerades som en ersättare för, stannade Futurebus inte på marknaden.