1、VME 总线开放分类： 总线诞生于 25 年前的 VME（VersaModule Eurocard）总线是一种通用的计算机总线，结合了 Motorola 公司 Versa 总线的电气标准和在欧洲建立的 Eurocard 标准的机械形状因子，是一种开放式架构。它定义了一个在紧密耦合（closely coupled）硬件构架中可进行互连数据处理、数据存储和连接外围控制器件的系统。经过多年的改造升级，VME 系统已经发展的非常完善，围绕其开发的产品遍及了工业控制、军用系统、航空航天、交通运输和医疗等领域。VMEVME 的数据传输机制是异步的，有多个总线周期，地址宽度是 16、24、32、40 或 6
2、4位，数据线路的宽度是 8、16、24、32、64 位，系统可以动态的选择它们。它的数据传输方式为异步方式，因此只受制于信号交换协议，而不依赖于系统时钟；其数据传输速率为0500Mb/s；此外，还有 UnalignedData 传输能力，误差纠正能力和自我诊断能力，用户可以定义 I/O 端口；其配有 21 个插卡插槽和多个背板，在军事应用中可以使用传导冷却模块。VME 因为是两种标准的结合，那么 VME 系统也可以被看作是两个部分。一个部分是它的机械构架，此部分决定着 VMEbus 系统背板、前置面板和嵌入板的尺寸大小；而令一部分则是功能构架，它定义了系统的运转流程。1 VMEVME 机械构架
3、中的主要部分为背板，是一个印刷电路板。它的大小有三种型号：3U（160mm100mm） 、6U（160mm 233mm）和 9U（367 mm 400mm） 。根据VME64x 标准，VME 系统中有三种连接器，它们分别是 P0/J0、P1/J1 和 P2/J2， “P”和“J”分别代表了 PLUG 和 JACK 连接器。P1/J1 和 P2/J2 连接器有 96 个管脚，排列成三排，每排 32 管脚；P0/J0 连接器则有 95 个管脚。3U 型背板只具有 P1/J1 或 P2/J2 连接器，而6U 型背板则同时具有 J1 和 J2 连接器。2 VME如图 1 所示，VME 的功能构架可以说
4、是由信号线，背板接口逻辑和功能模块所组成的。背板接口逻辑的性能是由背板上的一些特性所左右的，比如信号线阻抗、传播时间、终端数值等等。它和信号线是系统各部分之间的纽带。功能模块则是执行具体任务的电路集合。其中，主要的模块叫做主设备(master） ，其决定着数据传输的顺序；根据主设备数据传输情况而动作的模块叫做从设备（slave） ，负责监控数据传输目标地址的模块被称为定位监控设备。此外，还有发出中断请求和处理中断请求的模块，判定和处理其他模块请求的仲裁模块。当然，还少不了发出时钟信号的模块和监控系统电源工作情况的模块。这些模块虽然各有分工，但是要想集体配合，还需要总线的支持。VME 系统的总线
5、分为四大类：数据传输总线、数据传输仲裁总线、优先中断总线和通用总线。数据传输总线是一个高速异步平行数据传输总线，能传输数据和地址信号。主设备、从设备、中断模块和中断处理模块通过其进行两两交换数据。另外两个模块，总线时钟（bus timer）和 JACK 菊花链驱动器也通过数据传输总线参与数据处理工作。数据传输仲裁总线是为确保在特定的时间内只有一个模块占用数据传输总线而设定的。工作在其上的请求模块和仲裁模块将负载协调各模块发出的指令。仲裁模块处于背板的第一个插槽内，决定哪个主设备将优先使用总线资源。具体的判定方法包括了优先权算法、round-robin 算法和其他排序算法。优先权中断总线是处理各
6、模块中断请求的总线。各种中断请求在 VME 中被分成了 7个等级，根据等级的高低，它们依次对信号线进行中断工作。最后一个总线是通用总线。所谓通用总线就是负责系统的一些基本工作，包括对时钟的控制、初始化、错误检测等任务的总线。它由两条时钟线、一个系统复位线、一个系统失效线、一个 AC 失效线和一个串行数据线构成。各模块是以平行结构分布的，所有的数据和指令通过系统底层的 4 类总线进行传输，信号的模式是 TTL 电平信号。VME64随着周边技术的发展，VME 系统的升级在所难免。于是在 1995 年，VME 总线的新一代架构 VME64 脱颖而出。相对于传统的 VME 系统，VME64 加大了传输
7、带宽，拓展了地址空间和方便了板卡插拔。它将 6U 板的数据线宽和地址范围扩展到了 64 位，给 3U 板提供了 32 位和 40 位地址模块，传输带宽达到了 80Mb/s，增加了总线锁定周期，增加了第一插槽探测功能，加入了对热插拔的支持。VME64 extensionVME64 扩展集是 1997 通过的新标准，它又被称为 VME64x。它增加了一个 160 管脚连接器系列（按 5 行排列） ，还在 P1/J1 和 P2/J2 之间加入了一个 P0/J0 连接器，另外新增设了一个 3.3V 电源管脚。该系统新增的两个边缘总线循环则把数据速率提高到 160 Mb/s。此外，还增加了 EMC 前置
8、面板和 ESD 功能。VME320VME320 最大的改进可能是采用了星型互连的方法来达到数据传输加速的目的。它采用了一种叫做 2eSST 的协议，这是一种信源同步传输协议，可将理论数据速率提高到 320 Mb/s。不过 VME320 并没有得到广泛的支持。其他从 VME 中派生出来的协议还很多，在这里就不一一介绍了。VME 技术目前的优势在于多年的技术积累，其完备的规范和得力的技术支持能满足大部分客户的具体要求。此外，它的模块性也是一个非常大的优势，因为对于很多的嵌入式系统来说，加入额外的 I/O 是常有的事，而 VME 能很好的满足这一特点。 VME 提供了 21个扩充插槽，而且新加入的模
9、块并不影响系统的整体性能。不过，VME 毕竟是诞生于 25 年前的技术，很多用户就对 VME 在带宽方面的进展不太满意。因为在这个海量数据的时代，带宽是一个压倒性的指标。不过，厂商们并未对VME 丧失信心，他们在想尽一切办法来延长 VME 的寿命。 SBS 公司推出的 VXS 标准和VITA（VME 国际贸易协会）开发的 VPX 标准就是一种新的尝试。VXS 为引用交换结构创造了条件，而 VPX 则将开关结构信号速率提升到了 6.25Gb/s。与此同时，许多 VME 总线背板开始使用 PMC（PCI Mezzanine Card）插槽，以便能直接使用 PCI 板卡。制造商们还吸取了 PCI 板卡的构造因素，来让 VME 板卡跟上行业的步伐。VME 的成就是众所公认的，但要想在未来的 10 年重新焕发活力，制造商们还要继续的努力。对于这种非常有弹性的技术，悄然的衰落可能不会是多数人所愿意看到的。
