一、什么是CompactPCI

CompactPCI简称cPCI，中文又称紧凑型PCI，是国际PICMG协会于1994提出来的一种总线接口标准。它的出现解决了多年来电信系统工程师与设备制造商面临的棘手问题，将VME密集坚固的封装和大型设备的极佳冷却效果以及PC廉价、易采用最新处理能力的芯片结合在一起，保证了99.999%的高可靠度，极大降低了硬件和软件开发成本。CompactPCI所具有的开放性、高可靠性、可热插拔（Hot Swap），使该技术除了可以广泛应用在通讯、网络、计算机电话整和（Computer Telephony），也适合实时系统控制（Real Time Machine Control）、产业自动化、实时数据采集（Real-Time Data Acquisition）、军事系统等需要高速运算、智能交通、航空航天、医疗器械、水利等模块化及高可靠度、可长期使用的应用领域。CompactPCI技术是在PCI技术基础之上经过改造而成，具体有三个方面：一是继续采用PCI局部总线技术；二是抛弃IPC传统机械结构，改用经过20年实践检验了的高可靠欧洲卡结构，改善了散热条件、提高了抗振动冲击能力、符合电磁兼容性要求；三是抛弃IPC的金手指式互连方式，改用2mm密度的针孔连接器，具有气密性、防腐性，进一步提高了可靠性，并增加了负载能力。经过改造的CompactPCI工业计算机适合工业现场应用。由于具有热插拔和冗余设计能力，可以构建高可用性系统，满足电信、数字通信、军事装备以及其它高可靠领域的要求。目前CompactPCI技术是国际最先进的工业计算机技术。近年来，CPCI架构难以满足未来几年电信领域宽带技术的需求。因此，市场迫切需要发明新的交换技术，以满足日益增长的对具有每秒Terabits传输性能的开放式架构平台的需求。这就是新兴的PICMG 3.x—AdvancedTCA技术。在今后CompactPCI总线与PICMG 2.16、AdvancedTCA在相互补充中并存。CompactPCI总线主要面向工业自动化应用，将逐渐取代VME和ICP，牢牢占据基础自动化和过程自动化层。而PICMG 2.16和AdvancedTCA将主要针对电信应用。

二、Compact PCI简介

Cpci是按照PCI2.0规范,加上一些工业及嵌入式应用需求,更多的在机械结构上有所改进，与传统金手指连接器不同.CPCI使用工业标准,机械架构,高可靠性的连接技术,提供一种稳定的系统环境来应对不同的工业应用需求.CPCI与PCI的总线标准保持一致,可以在不同的应用环境中,利用机械上的一些构件来实现PCI总线标准.Compact PCI是一种基于标准PCI总线的小巧而坚固的高性能总线技术。1994年PICMG（PCI Computer Manufacturer’s Group, PCI工业计算机制造商联盟）提出了Compact PCI技术，它定义了更加坚固耐用的PCI版本。在电气、逻辑和软件方面，它与PCI标准完全兼容。板卡安装在支架上，并使用标准的Eurocard外型。· 业界标准PCI芯片组，以低价格提供高性能· 单总线8个槽，可通过PCI桥扩展

· 欧式插卡结构

· 高密度气密2mm针孔接头

· 前面板安装和拆卸

· 板卡垂直安装利于冷却

· 强抗冲击和震动特性

三、Compact PCI的三大核心技术

Compact PCI具有以下特点：· PCI局部总线· 标准的Eurocard尺寸（根据IEEE 1101.1机械标准）

· HD（高密度）2mm引脚与插座连接器（IEC认可，Bellcore）· PCI局部总线PCI即外围设备互联之意，1992年由Intel发布，很快成为商业PC机总线标准。PCI是一种独立于处理器的数据总线，不但性能良好而且价格便宜。PCI局部总线分为两种数据宽度：32位和64位，总线速度可达66MHZ，理论数据处理能力：32位为264MB/S，64位为528MB/S。大多数计算机和操作系统都支持PCI。因为有大量支持PCI的产品，使得PCI产品既便宜又容易买到。拥有这些优势，PCI总线非常适合在高速计算和高速数据通讯领域中应用。

· 欧式插卡机械结构欧式插卡机械结构是一种由VMEbus推广的工业级包装标准。有两种欧式插卡规格：3U和6U。3U Compact PCI 卡尺寸为160mmx100mm，6U卡为160mmx233.35mm.。Compact PCI卡的前面板符合IEEE 1101.1(采用IEC 60603-2连接器的微电脑的机芯规范)和IEEE 1101.10标准，并且可以包含可选的EMC密封圈以降低电磁干扰。典型情况下前面板包含I/O接口，LED指示灯和开关。Compact PCI也支持IEEE 1101.11(使用IEEE 1101.10设备实施规程的微型计算机用机械后置插件规范)的后面板I/O。由于其易于维护的特性，后面板I/O在电信设备上用的非常普遍。由于所有的连线都连接在后部转接板上，前面的Compact PCI插卡没有任何连线，因此可以在更换板卡时无需重新连线。

注:IEC 60603-2:是一种欧式连接器的标准

· 针孔连接器Compact PCI使用符合IEC-1076国际标准高密度气密式针孔连接器，其2mm的金属针脚具有低感抗和阻抗，从而减少了高速PCI总线引起的信号反射，使Compact PCI系统在单总线段即可达到8个槽，Compact PCI定义了5种接口：J1到J5。3U Compact PCI板卡只有J1和J2两个接口，6U板J1到J5都包括。J1和J2在3U和6U Compact PCI板卡上的定义是一样的，因此3U和6U Compact PCI板卡在电气上是可以互换的。

四 Compact PCI与传统工业PC相对比

· 耐用性从传统工业PC系统上更换一块板卡常常是相当耗时的；用户需松开并移去机箱盖。由于板卡与外围设备之间可能会有一些内部连接电缆。而换卡时必须将这些连线断开，因此这一过程是很容易出错的。所以在耐用方面，传统工业PC系统无法做到象Compact PCI系统这样简洁而高效。另一方面，Compact PCI设计可以从前面板拔插板卡。更换Compact PCI板卡非常简单，无需拆下机箱盖。此外，由于I/O接线都是通过后面板，前面的Compact PCI板卡上没有任何连线，因此更换板卡非常快捷简便。维修时间将会从小时级（传统工业PC）缩减为分钟级，从而缩短了MTTR（平均维修时间）。· 抗震性传统工业PC不能对系统中的外围设备板卡提供可靠而安全的支持，插在其中的板卡只能固定于一点。板卡的顶端和底部也没有导轨支持，因此板卡与槽的连接处也容易在震动中接触不良。Compact PCI卡牢牢地固定在机箱上，顶端和底部均有导轨支持。前面板紧固装置将前面板与周围的机架安全地固定在一起。板卡与槽的连接部分通过针孔连接器紧密地连接在起。由于板卡的四面均将其牢牢地固定在其位置上，因此即使在剧烈的冲击和震动场合，也能保证持久连接而不会接触不良。· 通风性传统的工业PC机箱内空气流动不畅，不能有效散热。空气流动因为无源底版、板卡支架和磁盘驱动器所阻塞。冷空气不能在所有板卡间循环流动，热空气也不能立即排出机箱外。电子设备和电路板会因这些冷却问题而损坏，使之变形，断线以及寿命短等。Compact PCI系统为系统中所有发热板卡提供了顺畅的散热路径。冷空气可以随意在板卡间流动，并将热量带走。集成在板卡底部的风扇系统也加速了散热进程。由于良好的机械设计带来通畅的散热途径，Compact PCI系统极少出现散热方面的问题。