Laatikkojärjestelmä sekä runko-moduulijärjestelmä on eräänlainen standardoitu radioelektroninen järjestelmä, joka sisältää paitsi sähköisten, myös rakenteellisten ja mekaanisten standardien toteuttamisen, jotka määrittävät yhtenäisten moduulien asennuksen erikoistuneeseen mekaaniseen runkoon (laatikko).
Laatikon järjestelmästandardien nykyaikaiset versiot sisältävät virtalähteen ja maadoituksen , liittimien ja liittimien, levyjen, moduulien ja kaappien muototekijöiden ja mittojen standardoinnin. Niihin voi kuulua myös jäähdytysjärjestelmien suunnittelun standardointi, mukaan lukien nesteet, ja ohjelmistoliitännät.
Historiallisesti laatikkojärjestelmiä on käytetty laajalti kokeelliseen korkeaenergiseen hiukkasfysiikkaan liittyvissä tiloissa.[ selventää ] . Ne osoittautuivat varsin käteviksi ja kannattaviksi käyttää, ja niiden käyttö levisi vähitellen muihin tieteen sovelluksiin sekä teollisuuteen, lääketieteeseen , ilmailuun , avaruustutkimukseen ja puolustukseen.
Crate ( englanniksi crate ), subrack ( subrack ), kori ( bin ) - rakentava elementti, joka näyttää lohkolta, joka on suunniteltu asentamaan standardoituja laajennuskortteja (moduulit). Laatikossa on pääsääntöisesti teho- ja maaväylä, useimmissa järjestelmissä myös yksi tai useampia moduulien väliseen tiedonvaihtoon suunniteltuja tietoliikenneväyliä. Itse laatikko on suunniteltu sopimaan kaappiin tai laitetelineeseen tai pois niistä yhtenä kokonaisuutena.
Crate-järjestelmien alkuperäinen kehitys alkoi aikana, jolloin useiden insinöörien keskuudessa vallitsi laaja mielipide tiedonsiirron menetelmien ja protokollien yhtenäistämisen tarkoituksenmukaisuudesta tietokonejärjestelmien kaikkien komponenttien ja tasojen välillä - RAM-muistista ja prosessoreista kaikentyyppisiin oheislaitteisiin. . Tämä on johtanut jatkuviin yrityksiin integroida tämä lähestymistapa laatikkojärjestelmiin.
Samanlaista lähestymistapaa väylän toteuttamiseen kutsuttiin runko-modulaariseksi , koska tällainen väylä toteutti yleisen "informaation valtatien" tietokonejärjestelmän yksittäisten moduulien välillä.
Esimerkki tällaisen idean toteuttamisesta (vaihtelevalla menestyksellä) oli FASTBUS- , VMEbus- , Futurebus- ja SCI -tietokoneväylästandardit . Käytäntö on kuitenkin osoittanut, että tällainen lähestymistapa ei ole täysin sopiva. Teknologinen kuilu tietokonejärjestelmien nopeimpien (RAM, prosessori) ja hitaampien oheiskomponenttien välillä ei katoa tietotekniikan kehittyessä, ja yhtenäisten rajapintojen toteuttaminen osoittautuu liian kalliiksi ja hitaksi erikoistuneisiin verrattuna. Siksi teollisuus on jo pitkään siirtynyt laatikkojärjestelmien standardeissa useiden eri tarkoituksiin tarkoitettujen väylien rinnakkaismäärittelyyn, esimerkiksi International Trade Associationin moduulien ja taustalevyjen VMEbus-standardeissa VMEbus -väylän ohella. Käyttöönottomenetelmät väylille Ethernet , RapidIO , Infiniband ja monet muut määritellään.
Kuitenkin läheinen suhde kiskojen ja korijärjestelmien välillä on johtanut siihen, että termejä korijärjestelmä ja kiskojärjestelmä pidetään lähes synonyymeina. Yleisesti ottaen näin ei ole. Voit antaa esimerkkejä laatikkojärjestelmistä, jotka eivät ole runkomodulaarisia (esimerkiksi NIM :lle tiedonsiirtoprotokollaa ei ole määritetty ollenkaan, ja Multibus- järjestelmät käyttävät yleisväylän sijasta kaikkiin tilanteisiin useita erikoistuneita, vaikkakin yhdistettyjä yhteen standardiin) ja runkomoduulijärjestelmät, jotka eivät ole laatikoita (joitakin erittäin erikoistuneita standardeja lentokoneen sisäisille laitteille) . Useimmissa tilanteissa näitä käsitteitä voidaan kuitenkin pitää yhteneväisinä.
Siltä osin kuin laatikkojärjestelmien standardit ovat kehittyneet evolutionaarisesti, niiden välillä on suuri samankaltaisuus ja joissakin tapauksissa moduulien osittainen yhteensopivuus varmistetaan. Suurin osa mekaanisen osan laatikkojärjestelmistä perustuu 19 tuuman Euromechanics -rakenteeseen ( Eurocard - "European board"), joka tunnetaan myös nimellä Euroconstruct . Tämä standardiryhmä on myös muotoiltu IEEE 1101.1 -asiakirjasarjaksi. [yksi]
Korijärjestelmien metrisiä muunnelmia on olemassa, mutta niitä käytetään paljon vähemmän.
Julkisesti standardoitujen laatikkojärjestelmävaihtoehtojen lisäksi on olemassa useita eri laitevalmistajien tarjoamia patentoituja järjestelmiä.
US Atomic Energy Commissionin vuonna 1964 kehittämä NIM ( Nuclear Instrumentation Module ) [2] [3] -standardi tuli ensimmäiseksi ja yksinkertaisin standardi laatikkojärjestelmille. NIM-laatikoissa on standardoidut tehomoduulit ja melko primitiivinen ohjaus, mutta niitä ei ole kytketty tietoväylällä, eikä niitä voida vaihtaa ilman järjestelmän sähköistä sammuttamista.
Euroopan ydinelektroniikan standardikomitea (ESONE) on kehittänyt uudemman CAMAC-standardin [4] . Vuonna 1972 se hyväksyttiin 4100 euron [5] standardiksi .
Toisin kuin NIM , CAMAC-standardi määrittelee hitaan nopeuden ohjausprotokollan, jonka avulla voit asettaa ja lukea rekisteriarvoja moduuleissa.
FASTBUS - standardi [6] kehitettiin myöhemmin kuin NIM ja CAMAC , ja se keskittyy nopeaan tiedonkeruuun rinnakkaisista moduuleista [7] . FASTBUS-moduulit valmistetaan yleensä etupaneelin tulotietolähteiden liittämiseksi. Tallennetut tiedot siirretään väylän yli taustalevyn kautta .
VME (VMEbus) -standardi kehitettiin alun perin Motorola 68000 -prosessorin laajennusväyläksi , mutta sitä laajennettiin riittävän nopeasti ja täydennettiin korttien mekaanisiin osiin liittyvillä spesifikaatioilla, jolloin siitä tuli laatikkojärjestelmän standardi.
VME:n päästandardi määrittelee 3 korttikokoa, jotka voidaan asettaa VME-telineisiin:
Jokainen VME-korttikoko on 20,3 mm leveä. Jopa 21 näistä korteista voidaan asentaa VME-telineeseen, joka on asennettu 19" kaappiin [8] .
VME-teknologiapino on saavuttanut alalla paljon suosiota. Tästä syystä useat valmistajat ovat ehdottaneet tekniikasta johdannaisversioita, jotka keskittyvät tiettyihin niche-ratkaisuihin - VXI , VPX ja OpenVPX .
Tämä standardi, jota kehitettiin aktiivisesti vuosina 1979–1994, oli yksi ensimmäisistä yrityksistä tuottaa sarja avoimia ja toisiinsa liittyviä standardeja, jotka kattavat laajasti yleiskäyttöisten tietokonejärjestelmien rakentamisen pääasiat. Se määritteli sekä runko-modulaarisen väylän että useita loogisia näkökohtia tietojenkäsittelyjärjestelmien vuorovaikutuksessa. Mekaanisessa osassa Futurebus turvautui Euromechanics- laatikkoon viitaten IEEE-standardiin 1101-1987 IEC 603-2 -liittimiä käyttäville mikrotietokoneille tarkoitetuista mekaanisista ydinmäärityksistä ja useisiin asiaan liittyviin asiakirjoihin. Futurebusia käytettiin joissakin Yhdysvaltain laivaston tilauksesta kehitetyissä DEC-minitietokoneissa ja erikoisjärjestelmissä , mutta toisin kuin menestyneempi VMEbus , jonka tilalle se sijoitettiin, Futurebus ei pysynyt markkinoilla.