VMEbus- & CPCI-Systeme - ITwelzel.bizgwise.itwelzel.biz/CDROMs/AWI/SYS/SYS07.pdf · · 2001-02-22ELEKTRONIK-MAGAZINAGAZIN FÜRFÜR CHIPHIP-, BOARDOARD- & SYSTEMYSTEM-DESIGNESIGN

EELEKTRONIKLEKTRONIK-M-MAGAZINAGAZIN FÜRFÜR CCHIPHIP-, B-, BOARDOARD- & S- & SYSTEMYSTEM-D-DESIGNESIGN

Heft 7 · Juli 2000 · 14. Jahrgang · 14,– DM · 110 öS ·14,– sfr

EL-Display-BedienoberflächenInnovative HMI-GestaltungInternet-AnwendungenEvolution der Java-Technik

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VMEbus- & CPCI-Systeme

IM BLICKPUNKT

Systeme 7/2000 3

System-on-chip, Silicon-on-chip– Die IC-Welt im Umbruch

Was ist nur mit der Halbleiterindus-trie los? Ein IC-Hersteller – NationalSemiconductor – besorgt sich von ei-ner Foundry – TSMC – die Lizenzfür eine 0,10-µm-Prozesstechnologie.Früher war das umgekehrt. Ein Unter-nehmen wie Motorola verkauft seinenStandardkomponentenbereich. Halb-leitergiganten werden zu Software-Unternehmen.

Offenbar gehen die Halbleiterher-steller neue Wege: Das traditionelleKerngeschäft, ICs mit möglichst klei-nen Strukturbreiten und hohen Aus-beuten zu fertigen, tritt zunehmend inden Hintergrund. Jetzt konzentrierensich die Hersteller darauf, kompletteSysteme auf einem Chip anzubieten.Dazu Arturo Krüger, Corporate VicePresident & General Manager Advan-ced System Technology Labs und »Sec-tor Technology Advisory Resource«des Motorola-Halbleiterbereichs: »Diewachsende Erfahrung der Entwicklerführt automatisch zu komplexeren Sys-temen auf einem Chip.« Also weg vomKomponentendenken hin zum System-denken.

Die Chiphersteller müssen ihre Ar-beitsweisen und Geschäftsprozesseweiter ändern: Die Bereitstellung vonSoftware- und Hardware-Systemlösun-gen erfordert enge Beziehungen nichtnur von Hardware- und Software-In-genieuren bei den Halbleiterherstel-lern, sondern auch eine partnerschaft-liche Kooperation mit den Produkther-stellern. So tritt dann beispielsweiseder Chiphersteller als Zulieferer vonElektronikausstattungen für die Auto-mobilindustrie auf. Und um derartigkomplexe Lösungen anbieten zu kön-nen, muss bereits beim Halbleiterher-steller das System-Know-how vorhan-den sein. Doch wie schafft man es, ineinem Unternehmen mit reinen IC-De-signern dieses Systemwissen aufzu-bauen? Arturo Krüger: »Wir haben er-kannt, dass wir sehr schnell handelnmüssen, um unsere Vision System-denken durchzusetzen. Erreichen kön-nen wir dies nur durch Ausbildungunserer Mitarbeiter. Wir sind dabei,

genau zu analysieren, welches Wissenin den jeweiligen Abteilungen vorhan-den ist und welche neuen Leute wirbrauchen.«

Wenn also die Halbleiterunterneh-men die IC-Fertigung immer mehr ab-geben, wer übernimmt dann diesesGeschäft? Die Silicon-Foundries.Noch vor einigen Jahren wurden ihnenwenig Zukunftsaussichten vorherge-sagt und sie vor allem als technolo-

gisch rückständig angesehen. Dochdiese Einschätzung musste mittlerwei-le vollständig revidiert werden. Ferti-gungsdienstleister wie UMC oderTSMC verfügen über Prozesstechnolo-gien, die sich durchaus mit denen dergroßen »traditionellen« Halbleiterher-steller wie TI, NEC, Infineon verglei-chen lassen. Auch Motorola hat dieserkannt: Bis 2002 will das Unterneh-men 50 Prozent seiner Chipproduktionauslagern. Die Analysten von Data-quest geben Motorola recht: Bis 2010werden zwischen 40 und 50 Prozentaller weltweit produzierten ICs ausFoundries kommen. Wird der Pentiumvielleicht auch schon bald in Taiwangefertigt?

Ihre

Rosemarie Krause

Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Systeme 7/20004

I/Os gut geschützt

Gefordert werden I/O-Schutz-maßnahmen gegen Überspan-nung und -strom für E1/T1-Ver-bindungen in CPCI-Telekom-Anwendungen, die wenigstenkönnen es. Klare Richtliniengeben die verschiedenen Stan-dards von FCC 47 Part 68, überUL1950 bis ITU-T K.20/K.21.

Der Schutz wird von den Telekom-Betreibern nicht nur verlangt, erbenötigt auch eine Menge teuren Platz auf den hochintegriertenPlatinen. Dieser Artikel befasst sich mit den I/O-Schutzanforderun-gen und den zugehörigen Standards und zeigt mögliche Lösungen fürPMC-Entwickler auf.

Ab Seite 16

Änderungen bei PCI-Steckverbindern

Die »PCI Industrial ComputerManufactures Group« (PICMG)hat mit der Revision 3.0 eineneue Version der CompactPCI-Core-Spezifikation vorgestellt.Daraus resultieren auch einigeVeränderungen bei den entspre-

chenden Steckverbindern, die besonders von den Backplane- undRear-Card-Herstellern berücksichtigt werden müssen.

Ab Seite 30

Der Einsatz von Clustern in Embedded-Systemen

Der Einsatz von Clustern ermöglichtes, existierende Applikationen schnellauf hochverfügbare Embedded-Platt-formen zu implementieren. Im nach-folgenden Artikel wird dargestellt,wie CompactPCI-basierte Cluster99,999-Prozent-(»Fünf Neunen«-)Verfügbarkeit für eine breite Palettevon zeitkritischen Embedded-Anwen-dungen bereitstellen können. Einsteine Domäne von High-End-IT-Systemen im »Büro«-Bereich, hat derEinsatz von Clustern als hochlei-stungsfähige, hochverfügbare Option

inzwischen den Embedded-Computer-Markt erreicht. Cluster stellenoffene, ausbaufähige Plattformen dar, die bis zu 99,999 ProzentSystemverfügbarkeit erreichen und sich hervorragend für den Einsatzals fehlerverträgliche interaktive Spracherkennungs-Server oderInternet-Host-Server für Web-basierte E-Mail- und Datenbank-Ser-ver eignen.

Ab Seite 13

MarktFPGAs: Geeignete Applikationen finden 6Janz Computer eröffnet neue Geschäftsstelle 7Infineon: Grundsteinlegung für 300-mm-Fab 7Motorola und Sun kooperieren 8DSP-Erfahrung von DSPecialists 8Infineon übernimmt Savan 8Toshiba: LED-Fertigung in Deutschland 10ON übernimmt Cherry 10National übernimmt Algorex 12CadMOS und Simplex: Design schneller ICs 12Eurodis ist Omron-Distributor 12

Titel-StoryDer Einsatz von Clustern in Embedded-Systemen 13

VMEbus- & CompactPCI-SystemeEin-/Ausgänge gut geschützt 16Welche IPC-Plattform für welchen Einsatz? 21VMEbus-Rechnereinheit im Einsatz 24Normierung schneller als Produkte 26Änderungen bei PCI-Steckverbindern 30Die Zukunft des VMEbus: Stets up to date 33»Open Telecommunications«-Lösungen 36VMEbus-PC für die Automatisierung 40Welches ist die geeignete Busarchitektur? 42Marktübersicht: VMEbus- und CPCI-Module 44

Elektronik-FocusMarktübersicht: Industrielle Displays 51EL-Displays für Bedienoberflächen 55Produktmeldungen 56

CHIP-DESIGNÜberblick über die ARM9E-S-Architektur 59Produktmeldungen 61

BOARD-DESIGNProduktmeldungen 65

SYSTEM-DESIGNDie Evolution der Java-Technologie 69Vollwertige Rechner im Scheckkartenformat 72Produktmeldungen 74

Feste RubrikenIm Blickpunkt 3Inhalt 4Impressum 72Seminarführer 75Design-Navigator 77Im Fokus: Web-Kennziffern 78Inserentenverzeichnis 80Kennziffernfax 81Vorschau 82

INHALT

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INHALT

5

Vollwertige Rechner im Scheckkartenformat

Die Vorteile der Massenfer-tigung von Standard-PC-Komponenten und das welt-weit verfügbare Know-howin der Software-Program-mierung führt dazu, dasssich die PC-Technologie fürviele industrielle Anwen-dungen bis hin zur I/O-Ebene weiterentwickeln wird. MiniaturisiertePCs gewinnen demnach zunehmend an Bedeutung, denn sie eignensich für fast jedes Einsatzgebiet.

Ab Seite 72

Welches ist die geeignete Busarchitektur?

Wie auch immer die Busstrukturensind, die Basisziele der Backplane-Hersteller sind für alle gleich:Schaffung einer Signalanschluss-umgebung mit kontrollierter Impe-danz, hoher Bandbreite und gerin-gem Crosstalk sowie einer stabilenSpannungsverteilung mit geringer

Impedanz. Spezifikationen mit offener Architektur bilden auch wei-terhin die Grundlage für viele Systeme.

Ab Seite 42

Überblick über die ARM9E-S-Architektur

Der ARM9E-S-Core ist eine leistungsfähige, synthetisierbare 32-Bit-Integer-CPU, die sich für vielfältige Applikationen eignet, insbeson-dere für solche, die DSP- und MCU-Funktionen erfordern. Er ermög-licht auch das einfache Design von SoC-ASICs (Systems-on-Chip),da er das AMBA-AHB-Interface benutzt. Außerdem besitzt er eineHarvard-Architektur mit separaten Adress- und Datenbussen zwi-schen Core und Speicher. Er unterstützt ARMv5TE-Befehlssatz und -Architektur.

Ab Seite 59

Systeme 7/2000

Im Fokus: Web-KennziffernHaben Sie schon unseren neuen Web-basierenden Kennziffern-Servicegenutzt? Neben der herkömmlichen Art desInfo-Faxes bieten wir Ihnen unter derWeb-Adresse www.systeme-online.de/direkt(aber auch über unsere Home-Pagewww.systeme-online.de) die Möglichkeit, im Internet gezieltnach weiteren Informationen über Sieinteressierende Produkte und Techno-

logien zu suchen. Die Funktionsweise dieses neuen Services findenSie detailliert beschrieben auf den Seiten 78 und 79.

MARKT

Systeme 7/20006 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt

Feldprogrammierbare Gate-Arrays

Geeignete Applikationen finden

Ein FPGA wird am ehesten als komplette Schaltungauf einem Chip betrachtet, mit Zellen (Logikgat-tern), die direkt und über Busse miteinander ver-bunden sind, mit I/O-Anschluss-Pads zur Außen-welt. Sie alle sind programmierbar, um so ziemlichjeden digitalen Schaltkreis zu bilden, den der An-wender benötigen könnte. Beim FPGA-Design bie-tet Kanda Systems weitreichende Unterstützung an.

Alle FPGA-Bausteinehaben zahlreiche Merk-

male gemeinsam. SämtlicheFPGAs enthalten Blöcke mitLogikfunktionen (auch alsZellen bezeichnet); eineoder mehrere Arten, dieseZellen miteinander zu ver-binden, sowie schließlich ei-nen Satz von I/O-Anschluss-Pads, die die Signale in dasFPGA hinein und aus ihmheraus leiten. Die Bereiche,in denen sich FPGAs unter-scheiden, sind: Funktiona-lität ihrer Kernzelle; Zell-verbindung und Struktur ih-rer I/O-Pads. Unterschiedli-che Architekturen sorgendarüber hinaus für Merkma-le wie On-board-RAM, Be-trieb mit gemischten Span-nungen, Globaltakt- und Re-set-Strukturen. FPGAs las-sen sich im Betrieb auf zweiWeisen konfigurieren; Anti-fuse und SRAM. Antifuse-Bausteine werden in einerKonfiguration bleibend»durchgebrannt« und sinddeshalb einsatzbereit, sobalddie Stromversorgung einge-schaltet ist. Der Nachteil je-doch liegt darin, dass dieseTechnologie nur einmal pro-grammierbar ist (OTP, OneTime Programmable). Folg-lich kann ein solcher Bau-stein nicht mehr benutztwerden, wenn Fehler ge-macht wurden. SRAM-ba-sierte FPGAs hingegen

spreichern ihre Konfigurati-onsdaten im SRAM, unddieses muss bei jedem Ein-schalten neu konfiguriertwerden. Deshalb müssen dieKonfigurationsdaten in ei-nem externen nichtflüchti-gen Speicher abgelegt sein,der reprogrammierbar seinkann. Atmel hat zur Unter-stützung dieser Einrichtungeine Familie von EEPROM-Speicherbausteinen ent-wickelt. Die BausteineAT40K sind durch eine ein-gebaute Schnittstelle ge-kennzeichnet, die eine direk-te Verbindung mit dem seri-ellen EEPROM erlaubt (derAT17CXXX wurde spezielldafür entwickelt). Von ent-scheidender Wichtigkeitbeim Design von FPGAssind CAD-Tools. FPGAskennen zahlreiche Metho-den der Entwurfsdatenein-gabe, beispielsweise die her-kömmliche Erstellung einesLogikschaltkreis-Entwurfs(Schematic Capture), dieEingabe als Diagramm-Ab-laufsteuereinheit (Diagram-matic State Machine Entry)sowie in Hardware-Be-schreibungssprache (HDL)oder in VHDL als der Indu-striestandard-HDL. Sobalddie CAD-Phase beendet ist,besteht die Notwendigkeit,im FPGA die Design-Funk-tionen zu implementieren.Das FPGA setzt Platzie-

rungs- und Verbindungs-Toolsein, um einen Bit-Strom zurProgrammierung der Hard-ware zu implementieren.Dieselben Werkzeuge er-möglichen eine Timming-Analyse des Designs, um si-cherzustellen, dass diesesdie gewünschten Parametererfüllt. FPGAs werden beiIngenieuren immer belieb-ter. Das mag auf die Fähig-keit der FPGAs zurückzu-führen sein, die Funktiona-lität auf Systemebene in ei-nem Baustein zu integrieren.Der Systementwickler erhältso die Möglichkeit , seinenLösungsansatz neu zu über-denken. Mit fortschreitenderTechnologie benötigen dieAnwendungen oft mehr Pro-zessorleistung. Hierfür wer-den zahlreiche Optionen an-geboten:

Erstens der Einsatz einesschnelleren Prozessor-Cores.Damit ist jedoch häufig derNachteil höherer Kosten undeines höheren Leistungsver-brauchs verbunden. (Der Leis-tungsverbrauch von CMOS-Logik ist der Betriebsfre-quenz direkt proportional.)

Zweitens die Erweiterungdes Systems um einen weite-ren Prozessor. Indes leidetauch dieser Lösungsansatzunter denselben Nachteilenwie die erste Option, näm-lich hohen Kosten und Leis-tungsverbrauch. Außerdemmuss die Leiterplatte ver-größert werden, um den zu-sätzlichen Baustein unterzu-bringen.

Drittens besteht die Op-tion, auf eine neue Prozessor-familie überzugehen. Aberauch hier ist mit erhöhtenKosten zu rechnen, da neueSoftware- und Hardware-Tools erworben werden müs-sen. Zudem müssen Zeit undKosten zum Erlernen neuerArbeitsabläufe in die Rech-nung mit einbezogen werden.

Schließlich könnte einkundenspezifischer Gate-Array-Baustein in Erwä-gung gezogen werden, dochist dieser nur für Anwen-dungen mit großen Volumi-

na und/oder hohen Kostengeeignet, für die ein FPGAquasi ein Sprungbrett seinkönnte. Die letzte Optionist die Verwendung einesFPGAs zur Implementie-rung der Funktion. Wenn einFPGA eingesetzt wird, stelltsich die Frage: Welche Lö-sung erhält man angeboten,die in den genannten nichtenthalten war? Nun, zu-nächst ist das Hochleis-tungs-Design mit geringererVerlustleistung erzielbar alsbei Verwendung zusätzli-cher Prozessoren oder sol-cher mit höherer Leistung.Und eine geringere Verlust-leistung wirkt sich auf unter-schiedliche Weise aus. Zu-erst und am offenkundigs-ten: Je geringer die benötigteEnergie in einem batteriebe-triebenen System ist, destolänger ist die Batterielebens-dauer. Zweitens bietet derEinsatz eines FPGAs direk-ten Zugriff auf Bibliothekenvon Design-Cores, sowohlvon anwenderdefinierten alsauch solchen von Intellec-tual-Property-Anbietern. Dasergibt eine schnellere Time-to-market, und als Folge imVergleich zu anderen Lösun-gen niedrigere Entwick-lungskosten. Schließlich undwohl am wichtigsten: FP-GAs können wesentlich bil-liger sein, als dedizierte Mi-kroprozessoren, sodass sichdie Produktionskosten aufeinfache Weise senken las-sen. Kanda, bereits renom-miert für das Design und denBetrieb von technischenWebsites, hat das www.fp-ga-forum.com ins Leben ru-fen. Hauptmerkmal dieserSite sind Charts, FAQs undApplikationsberichte. Dazukönnen unter www.kanda.com Informationen zur Frei-gabe abgefragt werden.FPGA-Starter-Kits werdenebenfalls von Kanda Sys-tems angeboten. (pa)

Kanda SystemsTel.:00 44/19 70 6210 30

Kennziffer 100

MARKT

Systeme 7/2000 7Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt

Grundsteinlegung für 300-mm-Fab

Infineon feiert in Dresden

In Anwesenheit des Bun-deskanzlers Gerhard

Schröder hat Infineon inDresden die Grundsteinle-gung für die weltweit erste300-mm-Serienfertigungsli-nie gefeiert. Das Gesamtvo-lumen der Investitionbeläuft sich auf zirka 1,1Milliarden Euro über dienächsten drei Jahre. In demneuen Unternehmen »Infi-neon Technologies SC300«werden die Fertigungs- undEntwicklungsaktivitäten der300-mm-Technologie zu-sammmengeführt. An die-sem Unternehmen werdensich der Freistaat Sachsenmit 115 Millionen Euro unddie Jenoptik-Tochtergesell-schaft M+W Zander, ein

Spezialist für Planung undAusführung von Halbleiter-werken, mit 50 MillionenEuro beteiligen. Insgesamtsollen rund 1100 neue Ar-beitsplätze entstehen. ImFrühjahr 2001 sollen dieBauarbeiten abgeschlossensein. Erste Produkte wird In-fineon in der zweiten Hälftedes kommenden Jahres ferti-gen. Zuerst sollen 256-MBit-DRAMs in 0,14-µm-Strukturen produziert wer-den. Im Jahr 2002 plant Infi-neon dann die Fertigung der512-MBit-Chips mit Struk-turen von 0,11 µm. (rk)

InfineonTel.: 089/23 42 65 55

Kennziffer 104

Janz Computer

Neue Geschäftsstelle in München

Die in Padernborn ansäs-sige Janz Computer

AG hat neben Hamburg undHannover eine weitere Ge-schäftsstelle in München

eröffnet. Geleitet wird dasBüro von Franz-JosefMaintz, der zuvor bei ForceComputers und IntegratedSystems beschäftigt war.Der Ausbau der Geschäfts-stelle soll umgehend erfol-gen, sodass das gesamteProdukt- und Dienstleis-tungsspektrum der Unter-nehmensbereiche Automa-tions- und Informations-systeme für die Kunden inSüddeutschland und Öster-reich zur Verfügung steht.(rk)

JanzTel.: 089/90 77 85 90

Kennziffer 102

MARKT


Embedded-Computing

Motorola und Sun kooperierenEin kürzlich getroffenes Abkommen sieht vor, dassder Bereich Global Services and Solutions vonMotorola zum Master Value Added Integrator(MVAI) für die SPARC-Mikroprozessor-Boards von Sun wird.

Motorola profitiert vondieser Zusammenar-

beit, indem die Firma ihr In-tegrationsgeschäft ausbaut,während Suns Vorteil im ho-hen Bekanntheitsgrad erste-rer auf dem stark wachsen-den Markt für Embedded-Systeme liegt. Dank demMVAI-Programm sind SunsOEM-Kunden in der Lage,ihre Produkte schneller zuvermarkten, da sie direktenZugriff auf die jüngsten Lö-sungen des kalifornischenRechnerspezialisten erhal-ten. Besagte Lösungen ba-sieren auf den Technologienund dem Know-how vonSun und weiteren ausge-wählten Anbietern wie diesbei Motorola der Fall ist.Durch eine intensive Zu-sammenarbeit mit seinenPartnern stellt Sun sicher,dass Endkunden sämtliche

Vorzüge seiner OEM-Tech-niken voll nutzen können.Synergieeffekte ergebensich bei dieser Kooperationdadurch, dass Motorola sei-ne langjährige Kompetenzin Sachen Hard- und Soft-ware fürs Embedded-Com-puting mit den OEM-Pro-dukten von Sun integrierenwird. »Dank dieser Verein-barung werden die zwei Un-ternehmen der rasch zuneh-menden Nachfrage nachSPARC-Lösungen für High-Availability/High-Reliabili-ty-OEM-Syteme noch effek-tiver Rechnung tragen kön-nen«, erklärt diesbezüglichBob Lamvik, Vice Presidentof Sales des Microelektro-nics-Bereichs von Sun. (bp)

MotorolaTel.: 0611/3 6110

Kennziffer 106

DSP-Erfahrung von DSPecialists

Von der Idee bis zur Serienreife

Komplette Lösungen fürDSP-basierte Produkte

bietet das Berliner System-haus DSPecialists. Die Ent-wicklung von DSP-Applika-tionen wird von der erstenIdee über die Prototypener-stellung bis zur Serienreifebetreut. Es steht eine großeAuswahl an Hardware- und

Software-Komponenten zurVerfügung, die an die kon-kreten Anforderungen ange-passt und in die Applikatio-nen eingebunden werden.Dieser Baukasten umfasstHardware-Module, Firmwa-re mit Modulen zum I/O-Handling, zur Kommunika-tion zwischen Host-Rechner

und DSP-Applikation undzum Device-Control sowieSoftware-Module und Algo-rithmen. Schwerpunkt desDSPecialists-Teams ist derBereich Audiodaten-Verar-beitung. So beinhaltet dieKomponentenbibliothek Al-gorithmen zur Audio-Codie-rung (MPEG 2-AAC,G.722, TwinVQ) und zurQualitätsverbesserung (Echo-unterdrückung, Filter) sowie

Busse wie zum Beispiel PCI,USB, S/PDIF, AES/EBU,ATM, Ethernet. Um mög-lichst eng mit Kunden zu-sammenzuarbeiten, unter-hält das Unternehmen nebender Zentrale in Berlin nochBüros in Hannover undMünchen. (rk)

DSPecialistsTel.: 030/4 6780 50

Kennziffer 108

Infineon übernimmt Savan

Breitband-kommunikation stärken

Infineon Technologies hat das israelische Unter-nehmen Savan Communications Ltd. übernommen.Infineon war bereits mit 18,2 Prozent an Savan be-teiligt und übernimmt nun auch die übrigen Anteileder Chipfirma. Im Rahmen der Akquisition miteinem Volumen von 250 Millionen Mark werdenauch alle Mitarbeiter von Savan in das neue Unter-nehmen eingegliedert.

Mit dieser Akquisitionwill Infineon seine

führende Position in denMarktsegmenten LAN-,WAN- und Breitband-Ac-cess-Lösungen weiter aus-bauen. Die VDSL-Techno-logien von Savan, mit dereine Breitband-Datenüber-tragung für die »letzte Mei-le« in Weitverkehrsknotensowie innerhalb lokalerNetzwerke möglich ist, er-gänzt das Portfolio des Ge-schäftsgebiets »Communi-cation and Peripherals«. In-fineon wird Breitbandlö-sungen für die kombinierteSprach-, Daten- und Vi-deoübertragung auf Basisvon Savans VDSL-Techno-logie und der eigenenGlasfasertechnologie an-bieten. Hierfür will Infine-on Access-Lösungen be-reitstellen, von Routern über

LAN-Switching-Produktebis zu VDSL-Produkten,Kabelmodems und Home-Networking-Systemen.

Die neuesten Marktprog-nosen über Breitbandkom-munikation untermauern In-fineons Aktivitäten: Nachkürzlich veröffentlichtenStudien der amerikanischenFederal CommunicationsCommission und derCahners In-Stat Group wirdaufgrund der Ausweitungder Glasfasernetze die An-zahl der Privathaushalte, diehochwertige Videoübertra-gung im Unterhaltungsbe-reich nutzen, von heutesechs Millionen auf über 70Millionen im Jahre 2005steigen. (rk)

InfineonTel.: 089/23 42 65 55

Kennziffer 110

MARKT


Toshiba reagiert auf steigende Nachfrage

SMD-LED-Fertigung in Deutschland

Toshiba Electronics hatauf die rasch wachsende

europäische Nachfrage nachSMD-LED-Produkten re-agiert und ihre erste LED-Fertigung in Europa aufge-baut. Die neue Produktions-linie, die ihren Sitz im To-shiba-Werk in Braunschweighat, wird voraussichtlichzehn Millionen LEDs proMonat herstellen. Bislangfertigt Toshiba ihre LEDs inden japanischen Fabrikensowie in Thailand, währenddas Werk in Braunschweigfür Speicher, ASICs undIGBTs zuständig war. Durchden Bau der neuen LED-Fertigung in Deutschland

wird das Unternehmen inder Lage sein, neben der Er-höhung der Produktions-mengen gleichzeitig denspezifischen Anforderungeneuropäischer Kunden in denBereichen Telekommunika-tion, Industrie und Automo-tive zu entsprechen. DasToshiba-Werk in Braun-schweig umfasst eine Flächevon 45.000 m2 und beschäf-tigt 180 Mitarbeiter. Die Fabist nach DIN ISO 9002(QMS) sowie DIN ISO 14001(EMS) zertifiziert. (rk)

ToshibaTel.: 0211/5 29 62 54

Kennziffer 112

Analogbereich ausgebaut

ON übernimmt Cherry

ON Semiconductor hatdie Akquisition der

Halbleitertochter von CherryCorporation in der Höhe von250 Millionen Dollar erfolg-reich abgeschlossen. Der Be-reich von Cherry Semicon-ductor wird in ON integriert.Der Kauf umfasst sämtlicheweltweiten Unternehmenund Vermögen von Cherry

Semiconductor. Die Cherry-Betriebsanlage in Greenwichwird einen wesentlichen An-teil der Wachstumsstrategieim Power-Management desAnaloggeschäfts von ONeinnehmen. (rk)

ON SemiconductorTel.: 089/9210 33 25

Kennziffer 114

Motorola gründet SESG

Intensivere Kundenbetreuung

Mit der Standard Em-bedded Solutions

Group (SESG) hat Motorolaeinen neuen Geschäftsbe-reich innerhalb des Halblei-tersektors gegründet. DieSESG ist für die gezielte Be-treuung von Distributorenund Neukunden zuständig.Mit diesem Schritt will maneine bessere Marktdurch-dringung für seine Digital-DNA-Embedded-Prozesso-ren erreichen und einengrößeren Kundenkreis an-sprechen. Der neue Ge-schäftsbereich wird vonCorporate Vice President

Mario Rivas geleitet. DieSESG hat ihren Sitz in Aus-tin, Texas. Sie setzt sich ausverschiedenen Einheiten derBereiche DSP-Standardpro-dukte, Mikrocontroller undDisplays sowie des neu ge-gründeten Bereichs Embed-ded-Prozessoren zusammen.Die SESG, der zwei IC-De-sign-Zentren unterstehen, istauch für die Lizenzierungder Motorola-Architekturenverantwortlich. (rk)

MotorolaTel.: 089/9210 35 08

Kennziffer 116

CAC Fabrimex

Steckverbinder neu im Programm

Zum zehnjährigen Fir-menjubiläum startet

CAC Fabrimex mit derMarkteinführung eines neu-en Produktschwerpunkts,den Steckverbindern für die

Automatisierungstechnik.Hierbei wird ein komplettesProduktprogramm an M8-und M12-Sensorsteckver-bindern und an Ventilsteck-verbindern nach DIN 43650

MARKT


für die Mess-, Steuer-, Re-gel-, und Automatisierungs-technik angeboten. Verkabe-lungen gehören ebenfallszum Produktspektrum. CACFabrimex ist ein Enginee-ring-, Produktions- und Han-delsunternehmen, das eineVielzahl an Anforderungenund Anwendungen in derAutomatisierungstechnikund in der Elektronik ab-

deckt: Entwicklung und Pro-duktion von Stromversor-gungen, Kabelkonfektionie-rungen, die Produktion undDistribution von Steckver-bindersystemen und die Be-schaffung von elektroni-schen Bauteilen. (rk)

CAC FabrimexTel.: 0 2166/910 80

Kennziffer 118

Microchip setzt auf Automotive

LIN-Protokoll wird unterstützt

Microchip TechnologyInc. erweitert seine

Produktpalette für Automo-bilelektronik-Anwendungenund unterstützt nun die LIN-Protokollspezifikation. DasUnternehmen plant, Produk-te auf der Basis dieser Normfür seine Automotive-OEM-Kunden zu entwickeln undzu entwerfen. Die LIN-Pro-tokollspezifikation wurde alskostengünstiges Low-Speed-Netzwerk für kurze Entfer-nungen konzipiert. Ent-wickelt zur Übertragung vonVeränderungen bei Schalter-stellungen und zur Reaktionauf Veränderungen von

Schaltern, soll der Bus Ereig-nisse übertragen, die in eini-gen 100 Millisekunden ge-schehen. Die LIN-Protokoll-spezifikation eignet sich fürAutomobilelektronik-Subsys-teme wie Fahrzeugtüren,Scheibenwischer, Sonnen-dächer, Klimaanlagen, Lenk-rad- und Lüfterbedienele-mente. Die Spezifikationwurde von einem Konsorti-um europäischer Autoher-steller und anderer Unterneh-men entwickelt. (rk)

MicrochipTel.: 089/6 2714 40

Kennziffer 120

National übernimmt Algorex

DSP-Know-how gekauft

Die National Semicon-ductor Corp. hat die in

San Francisco ansässige Fir-ma Algorex gekauft. Algo-rex ist ein Anbieter von Pro-dukten, Architektur undSoftware für die digitaleSignalverarbeitung zumEinsatz in drahtlosen undleitungsgebundenen Breit-band-Kommunikationssys-temen. Mit dem Kauf will

National komplette Halblei-terlösungen für die nächstenGenerationen von Mobil-telefonen und drahtlosenInternet-Zugangssystemenrealisieren. National hat dieim Umlauf befindlichenAktien und Optionen vonAlgorex für 21,5 MillionenDollar erworben. DasKnow-how von Algorexim Bereich des Physical-

Layer-System-Designs so-wie der DSP-Algorithmenund -Software ermöglichtes, komplette Chipsatz-Lö-sungen für die rasch expan-dierenden Märkte der Mo-biltelefone und der draht-

losen Informationsgeräte zurealisieren. (rk)

National SemiconductorTel.: 0 8141/3514 43

Kennziffer 122

Bauelementedistribution

Eurodis ist Omron-Distributor

Um seine deutschenKunden noch besser

und effizienter unterstütztenzu können, hat die OmronConsumer und CommercialDivision die Eurodis Ena-technik Electronis zum Dis-tributor für Deutschland er-nannt. Eurodis wird diekomplette Omron-Produkt-palette an elektromechani-schen Relays, Solid StateRelays, Microswitches, DIPSwitches, Pushbutton Swit-ches und Opto Switches ver-treiben. Gleichzeitig mit derUnterzeichnung des deut-schen Vertrags hat OmronEurodis Electronics zum

Distributor für die Schweizund Österreich ernannt so-wie Eurodis Microdis für dieMärkte in Osteuropa. Om-ron hat ein neues Gebäude inLangenfeld bei Düsseldorfbezogen. Durch das starkeWachstum in den vergange-nen Jahren hat sich das Om-ron-Team auf ca. 100 Mitar-beiter vergrößert. Von Lan-genfeld aus werden die Kun-den in Deutschland, denNiederlanden und Osteuro-pa betreut. (rk)

OmronTel.: 0 2173/6 80 00

Kennziffer 126

CadMOS und Simplex

Design schneller ICs

Die Firmen CadMOSDesign Technology

und Simplex Solutions ha-ben ein Partnerschaftsab-kommen abgeschlossen, mitdem sie ihren Kunden eineverbesserte Signalinte-gritäts-Analyse garantierenwollen. Beide Unternehmenhaben sich auf die Lösungvon Problemen im Ultra-Deep-Submicron-Designspezialisiert und setzen aufIndustriestandards und offe-ne Systeme. Im Rahmen derKooperation hat CadMOSdie Lizenz für ein API von

Simplex erworben, mit des-sen Hilfe die Designer diedetaillierten Parasitic-Datennutzen können, die vomSimplex-Tool Fire&Ice QXextrahiert und im Störanaly-se-Tool PacifiC von Cad-MOS verarbeitet werden.Das API soll in PacifiC inte-griert und von CadMOS alsBestandteil dieses Produktsunterstützt werden. (rk)

SimplexTel.:001/40 86176147

Kennziffer 124

TITELSTORY


gend für Embedded-Anwendungen,die oftmals nur wenig Platz zur Verfü-gung haben, da die zwei Nodes imgleichen Gehäuse untergebracht wer-den können.

Abhängig von der verwendetenCluster-Software kann ein 2N-Clusterauf verschiedene Weise konfiguriertwerden (Bild 1): lauffähiger erster Node mit passi-

vem Backup-Node, beide Nodes laufend und sich ge-

genseitig absichernd, beide Nodes laufend und sich ge-

genseitig absichernd, mit von beidenNodes geteilter Last (»Load-sha-ring«) für höhere Leistung. Welchen Wert hat der Einsatz von

Clustern für Embedded-Anwendun-gen? Embedded-Systeme waren im-mer deckungsgleich zu setzen mit In-frastruktur, und Infrastruktur hatte im-mer mit Hochverfügbarkeit zu tun. An-wender von Embedded-Systemengaben deshalb schnell robuste Bus-Ar-chitekturen wie CompactPCI den Vor-zug für ihre Lösungen, die im Verbor-genen liefen wie zum Beispiel Tele-kommunikationseinrichtungen imCentral-Office oder beim Kunden, in

C3I-Applikationen. Die allgemeingute Verfügbarkeit von CompactPCIist durch Hot-Swap-Unterstützungweiter verbessert worden, die sehr kur-ze Reparaturzeiten ermöglicht. Inzwi-schen ist es auch möglich, Compact-PCI mit redundanten System-Slot-Controllern zu implementieren, wobeizwei Host CPUs unterstützt werden,die wechselseitig »hotswapped« wer-den können, ohne das System ausfallenzu lassen.

Da jede Host-CPU die I/O der ande-ren kontrollieren kann, sind redundan-te System-Slot-Plattformen eine gutehochverfügbare Wahl für I/O-intensiveApplikationen wie Basisstationen ineiner mobilen Infrastruktur. Dennocherfordern diese Implementationen ge-genwärtig spezielle Treiber und APIs.Während noch eine Spezifikationdurch das PICMG-2.13-Subkomiteeder CompactPCI-Nutzervereinigungentwickelt wird, um das redundanteSystem-Slot-Modell zu standardisie-ren, sind redundante System-Slot-Ar-chitekturen noch immer – zumindestteilweise – proprietär.

Der Einsatz von Clustern in Embedded-Systemen

Wieviel Verfügbarkeitist wirklich genug?Der Einsatz von Clustern ermöglicht es, existierende Applikationenschnell auf hochverfügbare Embedded-Plattformen zu implementie-ren. Im nachfolgenden Artikel wird dargestellt, wie CompactPCI-basierte Cluster 99,999-Prozent-(»Fünf Neunen«)-Verfügbarkeit füreine breite Palette von zeitkritischen Embedded-Anwendungenbereitstellen können. Einst eine Domäne von High-End-IT-Systemenim »Büro«-Bereich, hat der Einsatz von Clustern als hochleistungs-fähige, hochverfügbare Option inzwischen den Embedded-Computer-Markt erreicht. Cluster stellen offene, ausbaufähige Plattformen dar,die bis zu 99,999 Prozent Systemverfügbarkeit erreichen und sich her-vorragend für den Einsatz als fehlerverträgliche interaktive Spracher-kennungs-Server oder Internet-Host-Server für Web-basierte E-Mail-und Datenbank-Server eignen.

Unter einem Cluster versteht mannormalerweise eine lose gekop-

pelte Gruppe von Systemen, die zumZwecke der gegenseitigen Absiche-rung oder der Skalierbarkeit miteinan-der verbunden wurden. Jeder Knoten(Node) im Cluster hat seine eigeneCPU, seinen eigenen Speicher und seineigenes Betriebssystem – oder mit an-deren Worten: Alles, was ein unabhän-giger Computer braucht, synchroni-siert sich über eine Hochgeschwindig-keitsschnittstelle. Massenspeicher-Re-sourcen können entweder geteiltwerden oder lokal bei jedem Node ein-zeln liegen. Sollte ein Knoten einenAusfall der Hardware, der Betriebssys-tem-Software oder der Applikation er-kennen, übernimmt der verbleibendeNode automatisch die Arbeit des aus-gefallenen.

Folglich wird ungeplante Ausfall-zeit minimiert und oft auch transpa-rent für umliegende Systeme und An-wender. Geplante Ausfallzeit wirdebenfalls minimiert, da die Arbeit voneinem Node weitergeführt, währendNode 2 überholt oder upgedated wird.

»Clustern« verändert das Gesichtdes Computerbetriebs in Unterneh-men bereits erheblich, da extrem ver-fügbare Systeme aus Standardkom-ponenten »von der Stange« gebautwerden können – dies gilt nun auchfür Anwendungen im Embedded-

Computing. Die Cluster-Software istvorhanden, die APIs sind standardi-siert, die Topologien sind flexibel –und das Konzept hat sich schon be-währt. Systemfertiger benötigen le-diglich Cluster-taugliche Hardware,die: die Robustheit von CompactPCI

oder einer anderen standardisiertenEmbedded-Computer-Architekturmitbringt,

CompactPCI- oder andere Embed-ded-Hot-Swap-Spezifikationen be-sitzt,

auf offenem System-Design basiertund

NEBS-getestet ist (optional).

Wenn diese Voraussetzungen zurCluster-Architektur hinzugefügt wer-den, kann das daraus resultierende Sys-tem bis zu 99,999 Prozent Hochver-fügbarkeit für Embedded-Applikatio-nen bieten, ohne dass OEMs an derenbisher proprietäre Architektur gebun-den wären.

Systementwickler erreichen Hoch-verfügbarkeit durch Clustern mit einerArchitektur von nur zwei Nodes invollständiger Redundanz bzw. 2N.Diese Architektur eignet sich hervorra-

Hochverfügbarkeitdurch Clustern

Zwei Nodes in einem Gehäuse

TITELSTORY


Auf der anderen Seite kann ein Em-bedded-Cluster auf einer komplett of-fenen Architektur implementiert wer-den – hervorragende Rahmenbedin-gungen für auf Standard-Hardwareund -Software-Komponenten basie-rende Hochverfügbarkeit.

Die Cluster-Software-Struktur be-steht aus verschiedenen Lagen vonSoftware-Funktionalität auf der Clus-ter-Hardware (von »oben nach unten«betrachtet): Applikations- und Datenservices, Speichermanagement, Cluster-Steuerung,

Betriebssystemumgebung und Cluster-Hardware inklusive der

Cluster-Verbindung.Im Falle einer UltraSPARC-Solaris-

Plattform würde ein 2N-CompactPCI-Embedded-Cluster zum Beispiel auszwei UltraSPARC-basierten Nodesbestehen, davon jeder mit seinem ei-genen Solaris-Betriebssystem und sei-ner eigenen Cluster-Software. Die So-laris-Betriebssystemumgebung eignetsich sehr gut für hochverfügbares Clu-stern, da es sehr gut mit der darunter-liegenden Hardware harmoniert undÜberwachungs- sowie Aufzeichungs-funktionen unterstützt (Bild 2).

Die Cluster-Steuerung, das Volume-Management und die Datenservices

befinden sich oberhalb der Betriebs-systemumgebung. Diese Software-Pa-kete können durch eine Reihe vonCluster-Software-Paketen ergänztwerden wie: Sun-Cluster, Legato-Cluster und Veritas-Cluster-Server.

Auf einem gut entwickelten Solaris-basierten Cluster sollte jedes beliebigedieser Pakete laufen können. Auf Win-dows-NT-basierten Clustern kann so-wohl Microsoft-Cluster-Server-Soft-ware wie auch Legato- und Veritas-Cluster-Software laufen. Entsprechendbestimmen Applikationen und ge-wünschte Cluster-Topologien die Aus-wahl der Cluster-Software, nicht dieHardware oder Betriebssystemumge-bungen.

Die Cluster-Steuerungskapazitäten,die durch die Cluster-Software bereit-gestellt werden, beinhalten »Herz-schlag-Monitoring« zwischen denNodes ebenso wie Fehleridentifikati-on, Ausfall- und Reparaturmanage-ment. Im Allgemeinen werden Fehlerdurch Resource-Agenten entdeckt, dievon der Ausfall-Management-Funkti-on der Cluster-Software überwachtwerden.

Die Speichermanagement-Möglich-keiten umfassen die Konfiguration undGruppierung logischer Volumina, umdie Wiederherstellung zu erleichternund die Festplattenspiegelung (Hard-ware- oder Software-RAID) zu ermög-lichen; ebenso gibt es eine Applikati-on- und Datenservices-Schnittstellemit einer Datenbank und weiteren Ap-

plikationen, um eine rasche Ausfaller-kennung und Wiederherstellung zu er-möglichen. Diese Funktionen könnenApplikations-DBMS-spezifisch, bei-spielsweise Oracle-Datenbanken oderInformix-Datenbanken, sein.

Obwohl also 2N-Cluster ausreichen,um Hochverfügbarkeit für Embedded-Anwendungen zu liefern, ist gängigeStandard-Cluster-Software nicht aufnur zwei Nodes beschränkt. Die meis-ten Pakete sind in der Lage, eine Viel-zahl von Nodes zu verwalten undkaskadierende Übergaben zu unterstüt-zen, sollte die Applikation dies erfor-dern.

Eine robuste Cluster-Verbindungs-(Interconnect-)Architektur ist notwen-dig, um die Cluster-Komponenten zu-verlässig zusammenzufügen. Dazu

gehören eine Hochgeschwindigkeits-verbindung des Massenspeichers, umdie zwei Nodes und ihre geteilten Spei-cher-Resourcen miteinander zu verbin-den und weiterhin eine »private«Hochgeschwindigkeitsverbindungzwischen den beiden Nodes für Sys-temherzschlag-Überwachung undAusfallmanagement.

Während jeder Node in einem Clus-ter einen eigenen zugewiesenen loka-len Festplattenspeicher für sein Be-triebssystem und die Applikationslo-gik haben kann, werden Massenspei-cher-Resourcen wie zum BeispielRAID-Arrays üblicherweise zwischenden Nodes geshart. Eine Massenspei-cherverbindung muss also zwischenden Nodes implementiert werden, so-dass im Falle eines Ausfalls die Appli-kation – etwa eine Datenbank – Zugriffauf ihre Daten hat, egal, welcher Nodegerade die Applikation ausführt. DieseVerbindung wird durch die Implemen-tierung eines geteilten SCSI-Bus-Links erreicht. Da sie unverzichtbar fürdie Verfügbarkeit der Daten sind, soll-ten RAID-Laufwerk-Arrays und ande-re Speicher-Ressourcen redundantsein, ebenso wie der Interconnect unddie externe LAN/WAN-Verbindungdes Clusters (Bild 1).

Meist bietet Cluster-Software erwei-terte Überwachungs- sowie Speicher-übernahmefunktionen als auch Verbin-dungskomponenten. Abgesehen vonder Massenspeicherverbindung sinddie Nodes auch durch einen eigensBild 1. Ein vollständiger redundanter 2N-Embedded-Cluster

RedundanteSpeicher-Ressourcen

Vielzahl anNodes verwalten

TITELSTORY


ment für Datenlieferung über IP-basieren auf der garantierten Verfügbar-keit von Datenverarbeitungs-Ressour-cen und Enterprise-class-Datenbankenwie Oracle oder Informix. Normaler-weise befindet sich so ein Embedded-C-Cluster-basierter Unified-Messaging-Server zwischen PBXs, Fax-Servern undBack-end-Datenbank-Servern undagiert als zeitkritischer Konvergenz-punkt für multiple Datenbank- oderComputing-intensive Einsätze wie Ab-spielen oder Aufnehmen vonSprachnachrichten, Umwandlung vonText in Sprache sowie Fax- und E-Mail-Speicherung und -Weitergabe – alldies bei minimierten geplanten wie un-geplanten Ausfallzeiten durch raschesUmverlagern und Datenbankwiederher-stellungs-Maßnahmen.

Letztendlich bestimmt die Embed-ded-Applikation, ob das zugrundelie-gende Embedded-System hochverfüg-bare Eigenschaften haben muss und obdiese Features von einer redundantenSystem-Slot-Architektur mit seinenhohen I/O-Fähigkeiten oder von»Clustern« mit seiner Offenheit gelie-fert werden. In jedem Fall empfiehltsich, mit der technischen Vertriebs-mannschaft des jeweiligen Systemlie-feranten die Applikation genau zu hin-terfragen, um festzustellen, welche Im-plementierung des hochverfügbarenSystems die optimale Lösung darstellt.

(Roland Chochoiek, Force/rk)

dafür zugewiesenen »private Link«miteinander verbunden. Diese Verbin-dung, die redundant sein sollte, wirdvon der Cluster-Software dazu benutzt,Ausfälle zu kontrollieren, aber auch In-formationen über das einwandfreieFunktionieren der entsprechendenNodes zu bekommen (z.B. System-Herzschlag).

Zusammenfassend lässt sich sagen,dass eine derartige Cluster-Architekturmit ihren lose gekoppelten Dual-Nodes und ihrer offenen Cluster-Soft-ware die Basis für hochverfügbareOperationen ist. Ein Embedded-Clus-ter, der diese Architektur mit der Com-pactPCI-Busarchitektur, CompactPCI-Hot-Swap verbindet und die richtigenfehlerverträglichen Design-Optionenumsetzt, kann bis zu 99,999 Prozent –oder »Fünf Neunen«-Verfügbarkeitbieten.

Bei der CompactPCI-basierten Cen-tellis-CO-88520-Embedded-Cluster-Plattform von Force befinden sichzwei UltraSPARC-basierte Nodes ineinem einzigen, fehlerverträglichenCompactPCI-Gehäuse; darüber hinaushot-swap-fähige I/O-Boards undSystemkomponenten (N+1-redudanteDiskettenlaufwerke, N+1-Stromver-sorgung und Backup-Belüftung) injedem Node. Daher ist es meistnicht nötig, Datenverarbeitung voneinem zum anderen Node zu trans-ferieren, wenn routinemäßige War-tungs- oder Reparaturarbeiten durch-zuführen sind.

NEBS-Level-3-Tests sind eine wei-tere Option für Cluster-Entwicklerund ein Beweis für Kunden, dass dieerworbene Hardware selbst unterextremen Umweltbedingungen wieErdbeben, Feuer, Blitzschlag undLuftverschmutzung kontinuierlichfunktioniert. Für Server, die in Telco-Central-Office-Anwendungen inte-griert werden, ist das eine unverzicht-bare Voraussetzung; es ist aber aucheine nützliche Absicherung für jegli-che Art von zeitkritischer Embedded-Applikation – egal, ob sie nun auf ei-nem Cluster oder einer einzelnenPlattform läuft.

Applikationen, die auf dieser Clus-ter-Infrastruktur laufen, müssen nichtan die Hard- oder Software angepasstwerden. Die Cluster-Software bringt

die Applikations-Software sozusagendazu, den Cluster als einzelnen virtuel-len Server zu sehen – alle Arbeitsvor-gänge sind transparent für Applikationund Anwender. Gängige Embedded-Applikationen können ohne großenAufwand auf Cluster portiert werden,um ein höheres Maß an Verfügbarkeitzu erreichen; neue Applikationen, dieauf einem Cluster laufen sollen, kön-nen mit Hilfe von standardisierten Ent-wicklungs-Tools und Cluster-APIs ge-schrieben werden.

Cluster eignen sich aufgrund des ho-hen Maßes an Datensicherheit beigleichzeitiger Applikationsverfügbar-keit für eine Vielzahl von datenbank-

orientierten Embedded-Anwendun-gen. Im Telekom-Bereich sind das zumBeispiel datenbankbasierte Home/Vi-sitor-Location-Register in einer Mobil-funk-Infrastruktur, hochverfügbareRechnungserstellungssysteme und Ad-junct-Prozessoren, interaktive Sprach-erkennungssysteme, lokale 01x0-Ser-vice-Datenbanken u.a. ISPs profitierenvon Embedded-Clustern durch die Im-plementierung hochverfügbarer Web-basierter E-Mail-Server, während E-Commerce-Sites darin eine attraktiveLösung für 24 x 7-Datenbank-Serverfinden können.

Cluster sind auch eine ideale Lösungfür Unified-Messaging-Server. E-Mail-,Video-, Sprach- und Faxdaten-Manage-

ForceTel.: 089/60 8140

Kennziffer 200

Bild 2. Cluster-Architektur

Funktion unter ex-tremen Bedingungen

Applikation bestimmtVerfügbarkeit


SCHWERPUNKT VMEbus- & Compact-PCI-Systeme

Systeme 7/200016

Beispiel durch Berührung mit gemein-sam geführten Netzstromleitungen)andererseits.

Bei den Transienten können differen-zielle Spannungen (»metallische Span-nung«) zwischen den beiden signal-führenden Leitungen »Tip« und »Ring«auftreten, die durch longitudinale Pulsein den einzelnen Leitungen oder durchasymmetrische Leitungsführung entste-hen. Eine weitere Größe stellt dieGleichtaktstörung (»longitudinale Span-nung«) dar, wobei beide Signalleitungenein erhöhtes Spannungspotential ge-genüber Erde aufweisen.

Netzkurzschlüsse (»Power CrossFault«) erzeugen potenziell gefährlicheÜberspannungen durch elektromagne-tische Kopplung (Induktion) oder di-rekte Verbindung mit den Signalleitun-gen. Die von den Überspannungen er-zeugten Werte betragen mehr als600VRMS über fünf Sekunden, oder277VRMS Dauerbelastung.

Auch die Führung der Signalleitungmuß berücksichtigt werden. WerdenVerbindungen nur über kurze, meist ge-schützte Strecken verwendet, sprichtman von »internen« Verbindungen, beiStrecken zwischen Gebäuden oderüber lange ungeschützte Strecken von»externen« Verbindungen. PrimäreSchutzmaßnahmen werden meist nurbei »externen« Verbindungen einge-

setzt, um transiente Spannungen unter1000VPK oder 600VRMS zu halten. Strö-me werden hier auf bis zu 350 A be-grenzt. Sekundäre Schutzmaßnahmenwerden direkt am Geräteeingang ver-wendet und können mittels Sicherun-gen, Thyristoren, Dioden usw. reali-siert werden. Dieser Artikel befasstsich ausschließlich mit sekundärenSchutzmaßnahmen. Bild 1 zeigt dieVerteilung der Schutzfunktionen und

Schutzmaßnahmen für Telekom-Applikationen

I/Os gut geschütztGefordert werden I/O-Schutzmaßnahmen gegen Überspannung und -strom für E1/T1-Verbindungen in CPCI-Telekom-Anwendungen, diewenigsten können es. Klare Richtlinien geben die verschiedenenStandards von FCC 47 Part 68, über UL1950 bis ITU-T K.20/K.21.Der Schutz wird von den Telekom-Betreibern nicht nur verlangt, erbenötigt auch eine Menge teuren Platz auf den hochintegriertenPlatinen. Dieser Artikel befasst sich mit den I/O-Schutzanforderun-gen und den zugehörigen Standards und zeigt mögliche Lösungen fürPMC-Entwickler auf.

Viele CPCI- und VME-Systemher-steller verwenden PCI-Mezzani-

ne-Cards (PMCs), um ein modularesund flexibles System anbieten zu kön-nen. Diese Platinen sind randvoll mit

Prozessor-, Speicher- und E1/T1-Pro-tokoll-ICs besetzt. Die Platinengrößeist im PMC-Standard festgelegt. Wer-den Signalstecker auf der Frontplattebenötigt, so sind zusätzlich Terminie-rungen, Transformer, und I/O-Schutzunterzubringen, was in den meistenFällen nicht möglich ist. Alternativenund Lösungen sind gefragt.

Eine Möglichkeit bietet Motoroladurch das PIM-Konzept (Peripheral-Interface-Modul). Hier werden dieI/O-Stecker, Transformer und I/O-Schutzmaßnahmen auf einer zweiten

Platine untergebracht. Dieser PIMwird ähnlich dem PMC auf eine Trä-gerkarte gesteckt und steht auf derRückseite des CPCI-Systems zur Ver-fügung. Der Vorteil liegt auf der Hand:

Mehr Platz für dieKomponenten undkeine Einschrän-kung des I/O-Schutzes. HäufigeUrsachen vonStörungen, die zumAusfall oder zurUnterbrechung der

wichtigen Kom-munikationssyste-me führen können,beruhen auf über-höhten Spannun-gen und Strömenauf den Übertra-gungsle i tungen.Deshalb orientie-ren sich die Mess-kriterien genau andiesen Größen.Man unterscheidetzwischen direkten

bzw. indirektenSpannungstransi-enten (Impulse)durch intensiveelektrische odermagnetische Fel-der (zum Beispieldurch Blitzein-schlag) einerseits,und dauerhafterÜberbelastung (zum

Bild 1. Schutzmaßnahmen für Telekom-Verbindungen

Bild 2. Generische Testschaltung für den I/O-Schutz

Bild 3. Kombinierte Impulskurve für Spannung undStrom


VMEbus- & Compact-PCI-Systeme SCHWERPUNKT

Systeme 7/2000 17

ihre Anwendungsgebiete in einer typi-schen Telekomanwendung.

Um eine einheitliche Definition derTestmethoden zu erzielen, verwendendie meisten Normen die im Bild 2 dar-gestellte Testschaltung. Der Signalge-nerator kann unterschiedliche Signal-formen und -stärken erzeugen. Bild 3zeigt die normierte Pulsform für Span-nung oder Strom. Diese kombinierteForm weist einen unterschiedlichenAnstieg und Abfall der Messgröße auf(z.B. 8/20 µs entspricht einer 8-µs-An-stiegszeit zwischen 10 und 90 Prozentder maximalen Amplitude VPK, und ei-ner 20-µs-Zerfallszeit von VPK bis zu50 Prozent dieser Größe).

Ein geprüftes System kann einen an-gewandten Test auf zwei Arten beste-hen: Ist es nach bestandener Prüfungfunktionsfähig, spricht man von »ope-rational pass«; ist es nach bestandenerPrüfung nicht mehr funktionsfähig undstellt dabei auch keine Sicherheitsge-fahr dar, spricht man von »non-opera-tional pass«.

Die meisten Standards beruhen aufNormen wichtiger Industriebranchen,wie der Telekommunikation oder derElektrotechnik. Die USA und Kanadasehen außerdem gesetzliche Regelun-gen vor, während Europa, Japan undandere Länder auf Empfehlungen vonStandardskommittees oder länderspe-zifische Normen angewiesen sind. Umden Umfang dieses Artikels nicht zusprengen, werden nur drei der wichti-gen Standards besprochen.

1. FCC Code of Federal Regulations47 Part 68: Dieser Standard wird perGesetz auf allen öffentlichen Telekom-Applikationen in den USA verwendet.Systeme müssen transienten Spannun-gen metallischer (differenziell) und lon-gitudinaler (gleichtakt) Art vom Typ Aund Typ B standhalten. Tests vom TypA erlauben Funktionsausfälle (non-ope-rational pass), und Tests vom Typ B ver-langen Gewährleistung der System-funktion (operational pass) (Bild 4).

2. UL 1950 3RD Edition/CSA C22.2No. 950-95 (EN60950): Dieser Stan-

dard ist ein Ver-such, die nordame-rikanischen, die eu-ropäischen (IEC950), und die kana-dischen Normen zuvereinen. Ab dem1. April 2000 müs-sen alle neuen Tele-komprodukte nachdiesem Standard

geprüft werden (ersetzt UL 1459).Hierfür wird ein Flussdiagramm ver-

wendet, um die unterschiedlichen Aus-nahmefälle darzustellen (Bild 5). Sys-teme, die diesen Standard erfüllen,dürfen kein Feuer fangen oder explo-dieren, und sie dürfen den vorgeschrie-benen Höchststrom nicht überschrei-ten. Bei der Verwendung von Siche-rungen wird der maximale Strom auf135 Prozent des Sicherungsnennwer-tes begrenzt (Bild 6).

3. ITU-T K.20/ K.21: Dieser Standardwird von der Telecommunications-Standardization-Sector of the Interna-

Bild 4. FCC-Überspannungsgrenzwerte



Systeme 7/200018

bzw. Überstromsschutz in E1/T1-Sys-temen. Die Netzseite (Verbindung zuden Signalleitungen) muss einen Groß-teil der vorhandenen Energie abfan-gen. Spannungsbegrenzer (TVPs) ver-hindern eine Überlastung des Transfor-mators und des dahinter geschaltetenTransceivers. Der ohnehin zur Pegel-anpassung erforderliche Transforma-tor ermöglicht eine weitere Span-nungsbegrenzung und verhindertGleichtaktstörungen am Transceiver.

Dioden können zusätzlichen Schutzbieten. Sie stellen außerdem einenESD-Schutz dar.

Alternativ kann der Überspannungs-schutz auf der Tranceiver-Seite ange-schlossen werden. Dadurch wird dieÜberspannung zuerst vom Transfor-mator begrenzt (Induktor geht in dieSättigung) und kleinere Komponentenkönnen verwendet werden.

Strombegrenzer in der Form von Si-cherungen und Serienwiderständenkönnen gefährliche Überströme abhal-

ten, wobei der Transformator als ersterbetroffen wird. Ist der Windungswider-stand zu hoch, wird die Leistung imTransformator verbraucht (I2R-Win-dung), der wahrscheinlich zerstörtwird. Die Widerstände Rt, Rp, und Rrstellen lediglich die üblichen Termi-nierungs-Impedanzen für die Übertra-gungsstrecke dar. Wichtig zur Erhal-tung der Integrität des Nutzsignals ist,dass der Schutz symmetrisch und mög-lichst niederohmig ist. Sind zu vieleImpedanzen in Reihe geschaltet, wird

tional Telecommuniations Union (ITU-T) festgelegt. Er berücksichtigt Über-spannung durch Blitzeinschlag in oderin der Nähe von Signalleitungen undGeräten, sowie Überspannung durchkurzzeitige induzierte Spannungen vonNetzstromleitungen oder durch direk-tem Kontakt mit diesen (AC Power

Cross). ITU-T K.20zielt auf Geräte undSysteme ab, diedurch die zentraleTelekomanlage ver-sorgt werden. Hie-runter versteht manOrtsvermittlungs-anlagen sowie Kno-ten-, Haupt- undZentralvermittlungs-stellen. Zwei Berei-

che werden spezifi-ziert: GeschützteApplikationen (z.B.im Gebäude) und sogenannte »exposedapplications« (z.B.im Freien). ITU-TK.21 kommt primärzum Einsatz beilokalen Systeman-wendungen, Büro-applikationen, undanderen selbstver-

sorgten Anwendun-gen (z.B. Telefon-anlagen).

Das zu prüfendeSystem wird als

Blackbox mit den drei Anschlüssen A,B, und E (Erde) dargestellt. Zwei mög-liche Ebenen für das Bestehen werdendefiniert: Ebene A = pass operational-ly, und Ebene B = pass non-operatio-nally (Bilder 7 bis 12).

Bild 13 zeigt eine Schaltungslösungfür den sekundären Überspannungs-

Bild 9. ITU-T-K.20-Grenzwerte für Dauerkurzschlüsse

Bild 5. UL1950-Testauswahldiagramm

Bild 6. UL1950-Überspannungsgrenzwerte

Bild 7. ITU-T-K.20-Grenzwerte für Blitzeinschlag

Bild 8. ITU-T-K.20-Grenzwerte für induzierte Spannun-gen


Systeme 7/2000 19

das Übertragungssignal stark ge-dämpft oder die Übertragungsweitemuß eingeschränkt werden.

Bei der Komponentenauswahl greiftman auf besonders geeignete Thyristo-ren (TVS) und Dioden für den Über-spannungsschutz zurück, während spe-ziell träge Sicherungen und/oder tempe-raturgesteuerte Widerstände (PositiveTemperature Coefficient = PTC) für denÜberstromschutz zum Einsatz kommen.

TVS-Thyristoren eignen sich des-halb, weil sie bei erhöhter Spannungniederohmig werden. Bild 14 zeigtdiesen Effekt, wenn die Trigger-Spannung erreicht wird. Weiterhinerholen sich die Thyristoren nachRücknahme der Überspannung undstören somit nicht den normalenFunktionsbetrieb. Ihr Nachteil liegtin der Bauteilgröße, die erforderlichist, um den in den Standards erforder-

lichen Spannungen gerecht zu wer-den.

Auch TVS-Dioden sind eine guteWahl zum Überspannungsschutz. Siewerden hauptsächlich gegen Latch-upam empfindlichen Transceiver einge-setzt. Ein Nachteil dieser Dioden istdie spannungsabhängige Kapazität. Zuhohe Kapazität stört das Nutzsignal.Die Hersteller bieten hierfür aber ge-eignete Lösungen an.


Bild 10. ITU-T-K.21-Grenzwerte für BlitzeinschlagBild 11. ITU-T-K.21-Grenzwerte für induzierte Span-nungen


Systeme 7/200020

halten, darf aber nur wenig Platz auf denhochintegrierten Platinen beanspruchen.

Die Auswahl und die Beschaltungder Schutzkomponenten können dieNutzsignale beeinflussen. Verschiede-ne geeignete Sicherungen, PTCs,

TVS-Thyristoren und Dioden stehenfür Telekomapplikationen zur Verfü-gung. Zusätzlich muss der Transfor-mator entsprechend ausgelegt werden.Eine Beispielschaltung wurde gezeigt.Will man allen diesen Anforderungengerecht werden, muss genügend Platzauf der Platine vorhanden sein. DiePIM-Lösung bietet eine mögliche Al-ternative für PMC-Entwicker. (rk)

(Philip Rudnick, Motorola)

Sicherungen sind die erste Wahl fürdie Strombegrenzung. Sie können sogewählt werden, dass sie langsam aufdie schnellen Transienten reagieren.Sie stellen eine minimale Impedanz inder Übertragungsstrecke dar. Und siewirken nur, wenn der Nennstrom über-schritten wird. Aber auch hier sindNachteile zu sehen. Brennt die Siche-rung durch, ist sie zerstört und mussmanuell ersetzt werden. Ein weitererNachteil ist, dass die Größe der Siche-rung dem Stromwert proportional ist.Können nur kleinere Sicherungen ver-wendet werden, so müssen Vorwider-

stände geeigneterLeistung eingesetztwerden. TypischeNennwerte für denSpitzenstrom bei

Impulsen sind in Bild 15 aufgeführt.PTCs sind eine interessante Alterna-

tive zu den Sicherungen. Sie erholensich nach einer Belastung und sind inkleineren Baugrößen zu bekommen.Ein Nachteil der PTCs ist der höhereWiderstandswert im Normalbetrieb.Außerdem erhöht sich dieser Wertnach jeder Belastung weiter. Dadurchwird die Terminierung des Übertra-gungswegs verändert.

Bild 16 listet die jeweilige Bauteildi-mensionen einiger Schutzkomponen-ten auf. Der Vergleich der Werte zeigtauch, wieviel Platz für diese Schutz-maßnahmen auf der Platine benötigtwerden.

Für jede E1/T1-Verbindung benötigtman zwei TVS-Thyristoren und vier Si-cherungen bzw. PTCs. Deshalb hat Mo-torola die PIM-Lösung entwickelt. Er-höht sich die Anzahl der I/O-Verbindun-gen, muss entsprechender Platz auf derPCB gefunden werden (Bild 17).

Telekom-Anwendungen, wie E1/T1-Verbindungen auf PMCs in CPCI-Syste-men, müssen vor Überspannung undÜberstrom geschutzt werden. Die ent-sprechende Standards definieren die ge-naue Art und Größe der Belastung. DieSchutzschaltung muss den Tests stand-


MotorolaTel.: 089/92 10 3189

Kennziffer 300

Bild 17. Beispiel PIM für 2 E1/T1-Verbindungen

Bild 13. Lösungsbeispiel für E1/T1-Verbindungen

Bild 14. TVS-Thyristorkennlinie

Bild 12. ITU-T-K.21-Grenzwerte für Dauerkurzschlüsse

Bild 15. Nennwerte der Spitzenströme für Sicherungen

Bild 16. Dimensionen von Beispielkomponenten fürFCC68



somit nicht erreicht werden. So kom-men Windows-Betriebssysteme haupt-sächlich in Low-End-Applikationenund zum Visualisieren bei Mensch-Maschine-Interfaces (MMI) zum Ein-satz. Gerade als MMI eignet es sichhervorragend, da man auf vielfältige,weitverbreitete Software-Tools ausdem PC-Consumer-Markt zurückgrei-fen kann. Neben der Verfügbarkeit die-ser Software-Tools ist ein geringerSchulungsaufwand für das Bedienper-sonal ein weiterer großer Vorteil.

An der Entscheidung für das Be-triebssystem orientiert sich die Aus-wahl der entsprechenden Hardware. Somacht es Sinn, wenn man sich beiLow-End-Applikationen und beiMMIs für Hardware auf Basis der In-tel-Prozessorarchitektur entscheidet.Je näher die gewählte Architektur amaktuellen Büro-PC liegt, desto einfa-cher und besser lassen sich verfügbareStandard-Software-Pakete integrieren.

Für welches mechanische Formatdie Entscheidung fällt, hängt in ersterLinie von den Umgebungseinflüssender Applikation ab. So eignet sich fürkleine kompakte Systeme der PC104-Standard. Durch die Sandwich-Bau-weise entsteht jedoch ein großer Nach-teil bei der Wartung von solchen Sys-temen. Wer schon mal versucht hat, ei-ne defekte PC104-Baugruppe auszu-wechseln, dem wird klar, weshalb sichin der Industrie die 19-Zoll-Einschub-technik weitestgehend durchgesetzthat. Diesen Vorteil nutzt man auch beider CompactPCI-Technologie. Nebendem wartungsfreundlichem Handlingist die senkrechte Einschubmechanikein weiterer Vorteil bei der Wärme-abfuhr, denn die natürliche Wärme-strömung wird nicht behindert.

Neidisch blicken jedoch verantwort-liche Projektmanager auf die PC-Welt.Denn egal, für welchen Industriestan-dard man sich entscheidet, sind dieKosten aufgrund des mechanischenAufwands relativ hoch. Auch wenn –vor allem CompactPCI-Hersteller –immer wieder versuchen glaubhaft zumachen, dass PC-Technologie ampreiswertesten ist, lehrt die Praxis dasGegenteil. Es ist nämlich nicht die PC-Technologie, die einen Kostenvorteildarstellt, sondern einzig allein die rie-sigen Stückzahlen, die der Consumer-Markt mit sich bringt. Um vom PC-Massenmarkt zu profitieren, gibt es dieMöglichkeit, kostengünstige Standard-PC-Motherboards in Aluchassis zupacken, und schon sind scheinbar

Welche IPC-Plattform für welchen Einsatz?

Wer die Wahl hat,...Die Automatisierung in industriellen Anlagen schreitet unaufhaltsamvoran. In immer mehr Bereichen kann auf die Vorteile modernerComputersysteme nicht mehr verzichtet werden. Von einfachen Steue-rungsaufgaben bis hin zu High-End-Applikationen werden Compu-ter-Boards benötigt. So breit die Einsatzbereiche gestreut sind, so viel-fältig sind auch die verfügbaren Plattformen. Neben industriellenStandards – wie PC104, CompactPCI und VMEbus – sind zahlreichefirmenspezifische proprietäre Lösungen oder einfache Industrie-PCs– PC-Motherboard im Aluchassis – im Einsatz. Die Auswahl der ent-sprechenden Hardware hängt jedoch in den meisten Fällen von dereinzusetzenden Software-Plattform ab. Denn das Betriebssystem istmaßgeblich für die Qualiät des Gesamtsystems verantwortlich. Fürwelche Technologie man sich letztendlich entscheidet, sollte gut über-legt sein, denn meist ist die billigste nicht die günstigste Lösung.

Die Vielfalt der verfügbaren Tech-nologien zeigt, dass Computer

nicht gleich Computer ist. WelcheTechnologie zum Einsatz kommt, be-stimmt die Anwendung. So kann mangrob in Low-End- und High-End-Ap-plikationen unterscheiden. Unter Low-End fallen dann solche, die keine zeit-kritischen Steuerungsvorgänge reali-sieren müssen oder keinen extremenUmwelteinflüssen (Schock, Vibration,Temperatur, Feuchtigkeit etc.) ausge-setzt sind. Ebenfalls können reine Vi-sulalisierungsrechner in diese Katego-rie eingereiht werden.

Unter High-End versteht man alleAnwendungen, die zeitkritische Steu-er- und Regelvorgänge enthalten.Weitere Punkte wie Zuverlässigkeit,

Hoch-/Langzeitverfügbarkeit und Aus-fallsicherheit stehen an oberster Stelle.Als zu erreichender Maßstab gelten die»FIVE 9s« d.h. eine theoretische Ver-fügbarkeit von 99,999 Prozent, was et-wa fünf Minuten Ausfallzeit pro Jahrentspricht.

Die meisten industriellen Anwen-dungen erfordern zeitkritische Steue-rungsvorgänge wie das exakte Schal-ten von Ventilen, das synchrone Zu-sammenarbeiten von Robotern usw.Diese müssen in Echtzeit durchgeführtwerden. Unter Echtzeit versteht mandabei nicht die absolute Zeit, sonderndas exakte, sichere und vor allem plan-bare Reagieren auf Ereignisse. DieserDeterminismus wird durch den Einsatzvon Echtzeit-Betriebsystemen (RTOS)

erreicht, die dasplanbare Reagierenauf ankommendeInterrupts ermögli-chen. Windows-Betriebssystemesind für diese Ap-plikationen nichtgeeignet. Denn siereagieren auf an-kommende Inter-rupts – abhängigvon der verfüg-baren Prozessorka-pazität – unter-schiedlich schnell.Ein planbarer De-terminismus kann

Bild 1. Die »Kahlua«-CPU-Baugruppen im Einfach-und Doppelformat



industrietaugliche PCs fertig. Manmuss, dann jedoch die Kröteschlucken, dass jede neue Marge ir-gendwie anders ist und die Mechanikneu angepasst werden muss. Es ist nurschwer möglich, eine stabile Hard-ware-Plattform zu bekommen, was vorallem bei Ersatzteillieferungen zu ei-nem größeren Problem werden kann.Das sind aber alles Faktoren, die sichkalkulieren lassen und beim jeweiligenProjekt variieren und von den einzel-nen Unternehmen unterschiedlich ge-wertet werden.

Ein nicht kalkulierbarer Part ist je-doch der fehlende Hard- und Software-Support der einzelnen Anbieter. Abergerade dort werden zahllose und vorallem vorab nicht kalkulierbare Res-sourcen verschwendet und unnötighohe Kosten verursacht. Denn wie imPC-Markt üblich, lautet auch bei denmeisten Anbietern von PC-basiertenIndustriecomputern die Devise »Takeit or leave it, but never call me«.Entwickler, die sich mit nicht erreich-baren Hotlines und nicht beantworte-ten E-Mails ärgern, sehnen sich nachSupport-Ansprechpartnern – wie z.B.bei VMEbus-Herstellern üblich – dietelefonisch erreichbar sind und nachE-Mails die auch tatsächlich beantwor-tet werden. Board-Support-Packages(BSPs) – die die Anpassung der indivi-duellen Hardware an das jeweilige Be-triebssystem übernehmen – gibt es inder PC-Welt kaum.

Support ist nur einer der Gründeweshalb in den so genannten High-End-Applikationen – d.h. Bereiche, indenen Computerausfälle hohe Kostenverursachen, Mensch oder Umwelt ge-fährden – die VMEbus-Technologiezum Einsatz kommt. Diese erfüllt allefür die Industrie unabdingbaren Krite-rien wie Langzeitverfügbarkeit, Zuver-

lässigkeit, Ausfallsicherheit, determi-nistisches Echtzeitverhalten, Schock-/Vibrationsresistent etc. Nicht ohneGrund ist sie die mit über 50 ProzentWeltmarktanteil führende Bustechno-logie im industriellen Markt. Von ab-solut sicherheitskritischen Anwendun-gen wie z.B. Kraftwerksleittechnikoder der Avionik in militärischen wiezivilen Luftfahrzeugen bis hin zu ein-fachen, jedoch zuverlässigen Maschi-nensteuerungen werden VMEbus-Sys-teme eingesetzt.

So werden Strom-, Wasser- und Gas-leitungsnetze von VMEbus-basierterLeittechnik gesteuert und überwacht,Zeitungen, Zeitschriften, und Bankno-ten mit Hilfe der VMEbus-Technolo-gie gedruckt, Videokonferenzen überVMEbus-basierte Telekom-Switchesgeführt; elektronische Geräte – wieHandys, GPS etc. – mit VMEbus-Sys-temen getestet, VMEbus-Systeme inAmpelsteuerungen, Kläranlagen, me-dizinischen Geräten, Schienenfahrzeu-gen, Tablettenpressen, Verkehrsleit-technik bis hin zur Web-Maschineuvm. als zuverlässige Computerplatt-form eingesetzt.

Die VMEbus-Technik hat sich seitfast 20 Jahre etabliert. Neben den spe-ziell auf industrielle Anforderungenangepassten Fähigkeiten liegt der Er-folg des VMEbus vor allem darin, dasser sich im Laufe der Zeit immer an diejeweiligen neuen Herausforderungenangepasst und stetig weiterentwickelthat. Die Grundidee war dabei die Auf-und Abwärtskompatibilität. Damit erstwurde ein langfristiger Einsatz mög-lich. Mit neuen VITA-Standards wieVME320, VME64x kommt der VME-bus auch der im industriellen Umfeldimmer größer werdenden Datenflutentgegen. Es wurde somit der Grund-stein gelegt, dass die VMEbus-Technik

auch zukünftig dieführende industri-elle Computertech-nologie bleibenwird.

Ein weiteresgroßes Plus liegt inder speziell für dieIndustrie ausgelegtRoadmap der Mo-torola-Prozessorfa-milie. So sind z.B.gerade die Embed-ded-PowerPC-800und -8000-Familieprädestiniert fürden Einsatz in in-

dustriellen Applikationen. Diese hoch-integrierten Prozessoren bestechendurch zahlreiche integrierte Standard-Features wie FPU, Netzwerk, serielleInterfaces, PCI-Interfaces, MMU etc.Trotz der hohen Performance habenalle eine sehr geringe Verlustleistung,wodurch man in den allermeisten Fäl-len auf eine aktive Kühlung verzichtenkann. MicroSys Electronics hat sichvoll auf diesen Bereich konzentriet undschon zahlreiche CPU-Baugruppen imEinfach- und Doppeleuropaformat re-alisiert. Gerade die neueste Produkt-familie mit dem MPC8240 »Kahlua«zeigt die vielfältigen Möglichkeiten auf.

Selbstverständlich könnten dieHigh-End-Applikationen auch mit aufIntel-Architektur basierten VMEbus-oder CompactPCI-CPUs realisiertwerden. Technologisch ist der Com-pactPCI in manchen Fällen durchauseine Alternative zum VMEbus. Es zei-gen sich jedoch keine zwingendentechnologischen Vorteile, die es ge-rechtfertigten würden, CompactPCIeinzusetzen. Von der Kostenseiteschenken sich diese beiden Technolo-gien wenig. Tendenziell liegen dieVorteile eher noch beim VMEbus. DieEntscheidung für CompactPCI ist des-halb auch in den meisten Fällen mehreine »politische« als eine technischbegründete. So hat der CompactPCIvor allem in Telekommunikationsan-wendungen eine starke Lobby.Hauptargument ist dort die Hot-Swap-Fähigkeit sprich die Möglichkeit, de-fekte Karten im laufenden Betrieb zutauschen. Von der Hardware-Seitekann dies problemlos auch auf VME-bus-Boards realisiert werden. DieHauptaufgabe hat sowieso die Soft-ware zu handeln. Denn ob Hot-Swapfunktioniert, hängt in erster Linie da-von ab, wie das Betriebssystem mitplötzlich fehlenden oder zusätzlichenKarten umgeht.

Setzt man auf die Intel-Architektur,müssen aber – gerade in den wichtigePunkten wie Langzeitverfügbarkeit,erweiterter Temperaturbereich (-40 bis+85 °C) und geringe Verlustleistung –Kompromisse eingegangen werden.Auch wenn sich mittlerweile Inteldurch eine eigene industrietaugliche»Embedded Line« für den industriel-len Markt interessant macht, muss manden Willen zur Langzeitunterstützungerst noch beweisen. Die Zusage, dassman von fünf Jahren Liefergarantieausgehen kann, hört sich zwar gut an,ab welchem Zeitpunkt die fünf JahreBild 2. Die billigste ist meist nicht die günstigste Lösung



prädestiniert, um als CompactPCI-CPU in High-End-Applikationen ein-gesetzt zu werden. Man realisierte zahl-reiche erfolgreiche Projekte – auch Ab-seits von VME – in enger Zu-sammenarbeit mit entsprechendenKunden. Viele Unternehmen setzenhistorisch bedingt eigene proprietäreLösungen ein. Wenn es dann zu einemÜbergang auf eine neue Generationkommt, stehen viele vor der Situation,dass sie auf der einen Seite keine Res-sourcen haben, um den Schritt alleinezu gehen und auf der anderen Seite zuviele eigene Schnittstellenkarten ent-wickelt haben, um komplett auf Indu-striestandards wie z.B. den VMEbusumzusteigen. In solchen Fällen istMicroSys ein geeigneter Partner.Denn man bietet neben industriellenStandards auch die Realisierung vonproprietären Backplane-Bussen oderEmbedded-Lösungen an. (pa)

(Hans-Peter Mutzel, MicroSys)

gezählt werden, wird jedoch nicht ge-nauer genannt.

Der Einsatz von Intel-Plattformenmacht vor allem Sinn als Visualisie-rungssystem. Bei den meisten Appli-kationen sind die Steuerung und dasMMI sowieso voneinander abgekop-pelt. Das kommt zum einen daher, dassstrikt zwischen Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-Bereichen getrennt wird.Zum anderen, dass die Überwachungs-und Leitzentrale räumlich von der Ma-schinensteuerung getrennt sind. DasMMI wird dann über die Ethernet-Schnittstelle an den unter harter Echt-zeitbedingung laufende Steuerungs-rechner angebunden. Dieses MMIkann dann auf unterschiedlichste Wei-se realisiert werden. Ob als normalerBüro-PC oder bei etwas rauheren Um-gebung als Industrie-PC oder als Com-pactPCI-CPU im 19-Zoll-Schrank, istindividuell verschieden.

Die neuesten PowerPC-Boards(CU824 (3HE) und CPU84 (6HE)) vonMicroSys basieren im Wesentlichen aufdem leistungsstarken Motorola-Power-PC-Prozessor MPC8240@250 MHz

»Kahlua«. Beide CPUs können als Ma-ster- (Slot 1), als Slave-CPU oder auchals Single-Board-Computer (SBC) inbuslosen (Embedded-)Systemen einge-setzt werden. Hierfür wird lediglich ei-ne 5-V-Versorgungsspannung benötigt.Es können auch Versionen für den er-weiterten Temperaturbereich (-40 bis+85 °C) und mit Schutzlackierung (In-dustrie- oder MIL-Standard) geordertwerden. Als Onboard-Peripheriebussteht das prozessorinterne PCI-Interfa-ce zur Verfügung. Man kann sowohl die3HE- als auch die 6HE-CPU über denlokalen PCI-Bus mit industrietaugli-chen Mezzanninestandards (PMC undPC•MIP) um zusätzliche Features er-gänzen. Darüber hinaus kann die 3HE-Variante zum VME/PCI-Hybrid-Sy-stem ausgebaut werden. Über eine PCI-Extension können kostengünstige Stan-dard-PC-Baugruppen mit einem Echt-zeitrechner kombiniert werden. Alsweitere PowerPC-CPU ist bereits einBoard mit dem MPC8620 »PowerQUICC II« realisiert.

Durch das prozessorinterne PCI-Interface sind die PowerPCs ebenfalls

MicroSysTel.: 0 8104/80 1137

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dann ebenfalls wieder in Koordinaten-form die Daten, wo sich das Objekt be-findet. Die VME-CPU wiederum kannmit diesen Daten (Flugzeugtyp undAufenthaltsort) und den selbst abge-speicherten Daten (Stop-Position fürdas Flugzeug; Koordinaten der Ein-fahrschneise) den noch verbleibendenWeg des Flugzeugs berechnen. Überdie Anzeigetafel lotst die CPU den Pi-loten an die ideale Haltelinie, sodassimmer die Tür des Flugzeugs optimalzur Passagierbrücke steht.

Was sich relativ einfach anhört, ver-birgt kniffliges Know-how im Detail:Die Stop-Position hat etwa eine Breitevon 30 cm. Innerhalb dieses Toleranz-streifens soll das Flugzeug zum Stehenkommen. Wenn ein Jumbo-Pilot miteinem großen Bugrad die Stop-Infor-mationen bekommt und bremst, dannbewegt sich der Jumbo aber mindes-tens noch um eine halbe Raddrehungnach vorn, was in etwa einer Streckevon einem Meter entspricht. Deshalbmuss das System mittels mathemati-scher Verfahren sowohl aus der Be-schleunigung und der Trägheit desSystems selbst, aber auch aus der zu er-wartenden »Trägheit« des Piloten dasErreichen der Stop-Position im Vorauskalkulieren.

Die Anforderungen an das Rechner-system in der Andockanzeige sind vorallem Robustheit und Stabilität derRechnertechnik: Die Anzeige hängt ineiner Höhe von zehn bis elf Metern imFreien. Sowohl Vibrationen die durchdie laufenden Triebwerke erzeugt wer-den, als auch extreme Temperaturen anheißen Sommertagen oder sehr kaltenWintertagen fordern der Technik vielab. Grundvoraussetzung war deshalb,dass die angepeilte Single-Board-Lö-sung einen erweiterten Temperaturbe-reich aufweist.

Weiter mussten mindestens fünf se-rielle Schnittstellen verfügbar sein,weil das Board vor allem Kommunika-tionsaufgaben zu erfüllen hat. Auch dieEchtzeitfähigkeit spielte eine Rolle.Denn es werden alle Teilkomponentendes Systems zu jeder Zeit überprüftund Ausfälle sofort bewertet. Ist es un-umgänglich, so führen diese zum Ab-bruch des Eindockvorgangs. Der IUCmuss also etliche Timer verwalten undeine Interrupt-Steuerung zulassen.

VMEbus-Rechnereinheit im Einsatz

Der Park-Assistent für JumbosModerne Andocksysteme ersetzen heute auf den großen Flughäfendie Einweiser mit den großen Kellen. Honeywell hat sich hierbei aufvideobasierte Andocksysteme spezialisiert, deren Herz eine VMEbus-Rechnereinheit von PEP bildet.

Das Einparken der großen Passa-gierjets muss sehr schnell und

sehr exakt erfolgen. Denn zum einenist die Parkzeit sehr teuer – die Flug-gesellschaften zahlen pro »Parkminu-te« rund 300 Mark. Und zum anderenmuss das Flugzeug sehr exakt einpar-ken, damit der Andockvorgang der Zu-stiegsbrücke reibungslos funktioniert.

Honeywell hat sich in diesem Marktmit einem videobasierten Andocksys-tem etabliert. Dieses Andocksystemerfaßt optisch das anrollende Flug-zeug, erkennt den Flugzeugtyp undweist den Piloten des Flugzeugs überentsprechende optische Signale vom

letzten Streckenabschnitt des Vorfel-des bis hin zur vorgesehenen Parkposi-tion nahezu zentimetergenau den Weg.Technologisch umgesetzt wird diesdurch einen hochdynamischen Video-sensor mit einem leistungsfähigenBildverarbeitungssystem. Der Video-sensor erfasst die Kontur eines sichnähernden Flugzeuges ab einer Entfer-nung von zirka 100 Metern und ver-gleicht diese Informationen mit einemintern gespeicherten dreidimensiona-len Modell, um den entsprechendenFlugzeugtyp bis zur Untergruppierungidentifizieren zu können. Anhand dererrechneten Daten ermittelt das An-docksystem die Position des Flugzeugsund weist den Piloten mittels einer An-zeigetafel in die »Parklücke« ein.

Rollt ein Flugzeugtyp ein, der nichterwartet war, so zeigt das System einenEmergency-Stop an, nicht angemelde-te Flugzeugtypen werden somit auto-matisch zurückgewiesen. Die Pilotan-zeigen mit den integrierten Videosen-soren sind zum einen mit dem Video-auswerterechner als auch mit denHandbediengeräten, dem Service-Lap-top wie auch mit dem übergeordnetenFlughafen-Informationssystem ver-knüpft. Hier werden die Andock- undAbdockzeiten verwaltet und entspre-chende Abrechnungen an die Flug-gesellschaften weitergeleitet.

Knotenpunkt des Systems ist aller-dings die Pilotanzeige selbst, dessenHerz die VME-CPU IUC (IntelligentUniversal Controller) von PEP ist.Über diese Rechnereinheit laufen alleKommunikationsaufgaben: So nimmtdie Videokamera das Bild des einfah-renden Flugzeugs auf und leitet diesesweiter. Anhand dieser Daten wird derFlugzeugtyp klassifiziert. Der Video-auswerterechner liefert dem IUC so-

Bild 1. Das Andocksystem mussauch bei widrigsten Bedingungenfunktionieren: Das System erkenntdas herannahende Flugzeug, be-stimmt den Flugzeugtyp und weistden Piloten mittels der Symbole derAnzeigetafel fast zentimetergenauan den vorbestimmten Terminal-platz ein

Robuste und stabileRechnertechnik



Systeme 7/2000 25

Der Aufbau der Rechnerkarte IUCwurde an die Anforderungen von Ho-neywell angepasst und musste so aus-geführt sein, dass eine Basiskarte alleFunktionen enthält, die zum Betrieb alsEA-Konzentrator erforderlich sind.Für etwaige Zusatzfunktionen sind sogenannte CXMs (Controlle-eXtensi-on-Module) vorgesehen, die auf einenimplementierten 96-poligen PIN-Connector (CXC) aufsteckbar sein

mussten. Für dieRechnerfunktionenist der IUC mit 512KByte SRAM be-stückt. Die RAMswerden durch eineLi-Batterie ge-stützt. Für Kon-figurationsdatensteht ein DIL-Sockel zur Verfü-gung, der mit 32-KByte-EEPROM-Speicher bestücktist. Als Programm-speicher sind zweiDIL-Sockel zur

Aufnahme von EPROMs bis 1 MBytevorgesehen.

Die Basiskarte verfügt über fünf se-rielle Schnittstellen, wovon vier auf die 64-polige VG-Leiste und den 96-poligen CX-Connector geführt sind.Die fünfte Schnittstelle ist als Service-schnittstelle auf die Kassettenfront-platte geführt. Die Service-Schnittstel-le in Form einer neunpoligen SUB-Buchsensteckdose ist eine V.24 (RS-

232)-Schnittstelle ohne Steuerleitun-gen. Der Handshake wird Software-mäßig realisiert. Die Schnittstelle ist soausgeführt, dass das Aufstecken bezie-hungsweise Abziehen eines Laptopswährend des Betriebs nicht zum Rech-nerabsturz führt.

Von den rückseitigen Schnittstellensind zwei als nicht optoisolierte RS-485-Schnittstellen ausgeführt, mit ei-ner maximalen Datenrate von 19.200Baud. Eine Schnittstelle ist als optoiso-lierte Profibus-fähige RS-485-Schnitt-stelle ausgelegt. Und die letzte der vierSchnittstellen (V.24 – RS-232) dientzum Anschluss eines Modems oder alssynchrone HDLC-Schnittstelle. Wasdie parallelen Schnittstellen betrifft, soist die Karte mit vier optisch entkop-pelten Output-Kanälen und zwölf op-tisch entkoppelten Input-Kanälen be-stückt. Alle In- und Output-Kanälesind mit einem Überspannungsfein-schutz versehen. (rk)

Bild 2. Die Systemstruktur: Der Docking-Controller der Pilotanzeige koordiniert den Datenfluss von und zuallen angeschlossenen Geräten

PEPTel.: 0 83 41/80 33 41

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Karte muss sieben einzelne Takt-leitungen treiben. Die Werte für diecharakteristische Impedanz der Signal-leitungen und die individuellen Termi-nierungen wurden genauer definiert,insbesondere die Längen der Stichlei-tungen zwischen Steckverbinder undPCI-Chip sowie die Leiterbahnlängender Taktleitungen.

Wird eine CPCI Rückwand mit achtSteckplätzen nur mit zwei Karten be-stückt (Systemkarte an einem Endeund Peripheriekarte unmittelbar dane-ben), dann sind die Signalverhältnissebesonders ungünstig. In diesem Fallmuss jede PCI-Busleitung am fernenEnde mit zwei Schottky-Dioden termi-niert werden.

Rückwände mit P2-Steckverbindermüssen für die Funktion der geografi-schen Adressierung ausgerüstet sein.Neu ist auch die Erlaubnis an P2 imSystem-Slot eine Karte auf der Rück-seite der Rückwand zu stecken. Dazugibt es eine Definition für einen ange-passten rückwärtigen Steckverbinder.

Die Stromversorgung über die Rück-wand muss sehr eng tolerierte Span-nungen mit wenig Restwelligkeit (Rip-ple) zur Verfügung stellen (+5 Prozent,-3 Prozent Abweichung für beide Ver-sorgungsspannungen: +3,3 V und 5 V).Jede Gleichspannung muss mit 44-µF-Kondensatoren entkoppelt werden(gleichmäßig über die Anschlüsse jeSteckverbinder), auch für unbenutzteLeitungen.

Für die Interrupt-Verarbeitung nachISA-Standard sind die beiden, nichtzum CPCI-Bus gehörenden Signallei-tungen INTP und INTS, vorgesehen.Der Kartenhersteller muss dokumen-tieren, wie er diese Leitungen nutzt.

Bei CompactPCI und VMEbus

Normierung schnellerals ProdukteCompactPCI und VMEbus sind weiterhin die beiden führenden indus-triellen Busse in Steckkartentechnik. Die Normierung ist nicht wie oftvermutet langsamer, sondern tatsächlich schneller oder zumindestzeitgleich mit den Produkten. Das ist von besonderem Vorteil für denAnwender. Es gibt immer normgerechte und kompatible Produktevon mehreren Herstellern zur Auswahl. In diesem Bericht werden dieÄnderungen des letzten Jahres beschrieben (siehe Systeme 7/99, S. 39).

Die beiden Busse CPCI und VMEsind weitgehend komplementär,

da ihre Einsatzschwerpunkte unter-schiedlich sind. Sie konkurrieren nurgelegentlich miteinander. Das zeigtsich auch bei den beiden Organisatio-nen PICMG und VITA. Richard Someswar Technischer Direktor bei derVITA. Derzeit hat er die vergleichbarePosition innerhalb der PICMG. JoePavlat von Motorola ist Vorsitzenderder PICMG. In der VITA vertritt erMotorola im Aufsichtsgremium, nach-dem ein anderer Motorola-Manager,der bisher Motorola vertreten hat, in ei-nen anderen Bereich gewechselt ist.Schon seit zwei Jahren veranstalten diebeiden Organisationen gemeinsam dieBus-&-Board-Konferenz im Januar inSan Diego, Kalifornien. Die Grund-spezifikation (Core Specification) vonCompactPCI wurde überarbeitet undals PICMG 2.0, Rev. 3.0 verabschie-det. Ebenfalls verabschiedet wurdenPICMG 2.9, 2.10 und 2.11. Die derzeitaktuellen Entwürfe sind 2.13 bis 2.15.

CompactPCI-Basisspezifikation(PICMG 2.0, Rev. 3.0): Die überarbei-tete und erweiterte Ausgabe der CPCI-Basisspezifikation PICMG 2.0 be-schreibt neben präziseren Definitionenjetzt auch die mechanisch-elektrischenVoraussetzungen (Kontaktlängen usw.)für den Tausch von E/A-Karten im Be-trieb (hot swap). Die Einzelheiten dazuwurden teilweise aus der PICMG-2.1-Spezifikation übernommen und über-arbeitet. Der Betrieb mit 66-MHz-Bustakt für fünf Steckplätze wurdesimuliert und für die Spezifikation de-finiert. Für Systemüberwachungsfunk-tionen wurden zwei SMBs (System-Management-Bus) definiert. Die Spe-

zifikation für den Steckverbinder fürmodulare Stromversorgungen (DIN-M) wurde aus der Basisspezifikationherausgenommen, um einen 47-poli-gen Steckverbinder erweitert und inPICMG 2.11 eingearbeitet.

Die Simulationen bei 66 MHz-Bustaktversprechen einen sicheren Betrieb mitfünf Steckkarten für ein CPCI-Busseg-ment. Bei gemischter Bestückung (33und 66 MHz) wird mit der langsamerenTaktrate (also 33 MHz) gearbeitet. Der66-MHz-Betrieb ist nur mit 3,3 V zuge-lassen. In CPCI-Systemen dürfen Kartenfür 32-Bit-Betrieb mit solchen für 64-Bit-Betrieb gemischt werden. JedeSteckkarte muss die Stromversorgungs-leitungen mit einem Glättungskondensa-tor entkoppeln, auch wenn eine Span-nung nicht benötigt wird.

Die Karte im »System-Slot« mussjetzt immer sieben Peripheriekartenunterstützen, d.h., die System-Master-

Das VMEbus-Technology-LogoDer VMEbus ist seit fast 20 Jahren im industriellen Einsatz. Seit vielen Jahren ist er

mit einem Marktanteil von mehr als 50 Prozent führend. Das ist meist von außen nichtsichtbar. Die VMEbus-Karten und Systeme sind »Embedded«, also meist für den An-

wender nicht sichtbar. Die technische Ent-wicklung am VMEbus schreitet zügig vo-ran. Es gibt keine großen Überraschungen.Dadurch entsteht manchmal der Eindruck,als wäre der VMEbus am Aussterben. DasGegenteil ist richtig. Beim CompactPCIsorgt bereits der Reiz der Neuheit für ent-sprechende Publizität.

Um die weite Verbreitung des VMEbus zudokumentieren, haben vorwiegend deutsche Hersteller und Wiederverkäufer (Distribu-toren) ein »VMEbus Technology«-Logo entworfen. Es wurde der VITA zur Verfügunggestellt und bereits als Trademark registriert. Zukünftig sollen Produkte aber auchMessestände und Anzeigen für VMEbus-Produkte das lizenzfreie »VMEbus Technolo-gy«-Logo zeigen.



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System-Management-Bus-(PICMG2.9): Der System-Management-Busauf der CPCI-Rückwand ist eine I2C-Variation mit Protokollelementen ausIPMI (Intelligent Platform Manage-ment Interface) und IPMB (IntelligentPlatform Management Bus). Es gibtzwei IPMBs: IPMB0 auf der CPCI-Rückwand und IPMB1 vom System-Slot zu externen Einheiten. IPMB0muss auf allen Backplanes verdrahtetsein. IPMB1 kann wahlweise zusätz-lich eingesetzt und zur Verbindung mitElementen (Stromversorgung etc.)außerhalb der Karten genutzt werden.Für den IPMB1 wurde ein fünfpoligerSteckverbinder definiert.

Mechanische Kodierung (PICMG2.10): Die Signalanschlüsse an derRückwand sind je nach Anwendungfür verschiedene Karten unterschied-lich belegt. Um Fehler und Beschädi-gungen an den Karten bei Fehlbele-gung zu vermeiden, wurde das Kon-zept der mechanischen Kodierung ausden IEEE-Standards 1101.10 (für denSteckverbinder) und IEEE 1101.11(für den Handgriff und für die Karten-führung) übernommen. PICMG 2.10beschreibt die für den CPCI-Bus ver-einbarten Kodierungen. Das techni-sche Komitee der PICMG verwaltet ei-ne Liste der Kodierungen. Die NormenIEEE 1101.10 und 1101.11 definierenauch die rückwärtige Steckung vonPlatinen oder Adapterkarten. Sie wer-den bereits für den VMEbus genutzt.Die Backplane (Rückwand) wird bei

rückwärtiger Steckung zur Midplane(Mittenwand). Die Signalleitungenwerden über die Midplane und dierückwärtigen Einsteckkarten auf ange-steckte Kabel verteilt. Damit entfälltein sonst übliches Signalverteilerge-stell. Für die rückwärtige Steckungmussten z.T. neue Steckverbinderty-pen (Typ AB) entwickelt werden.

CompactPCI-Stromversorgungsan-schluss (PICMG 2.11): In vielen An-wendungen reicht die mit dem DIN-M-Steckverbinder übertragbare Leistungnicht aus. Der von Positronic Indus-tries vorgeschlagene Steckverbinderwurde den Anforderungen des CPCI-Betriebs angepasst und als weitereVariante spezifiziert. Für steckbareStromversorgungseinheiten war bishernur der DIN-M-Steckverbinder in derCPCI-Grundspezifikation PICMG 2.0(bis Rev. 2.1) definiert. Diese Definiti-on wurde aus der GrundspezifikationPICMG 2.0 in die neue PICMG-2.11-Spezifikation übernommen. Der zu-sätzlich spezifizierte Steckverbinderhat insgesamt 47 Kontakte für die Ver-sorgung mit Wechselstrom oderGleichstrom, für die Verteilung derAusgangsspannungen sowie für derenÜberwachung. Bisher wurde schonsehr häufig eine ältere Variante mit 38Kontakten eingesetzt. Diese 38-poligeVariante wird aber nicht als weitereSpezifikation anerkannt.

Am neudefinierten »Positronic«-Steckverbinder (PICMG 2.11) sind An-schlüsse zur Steckplatzkodierung für

Abkürzung ErläuterungenANSI American National Standards InstituteCMC Common Mezzanie Card family (for IEEE 1386.1)CPCI CompactPCIE/A Ein-/AusgabeHE Höheneinheit (44,45 mm im 19-Zoll-System)IEEE Institute of Electrical and Electronics EngineersIPMB Intelligent Platform Management BusIPMI Intelligent Platform Management InterfaceISA Industry Standard ArchitectureJ Jack (Buchse, Sockel, Federleiste)NGIO Next Generation I/OP Plug (Stift, Messerleiste)PC•MIP PCI, M-Modules, IP-Modules (Mezzanines mit PCI-Bus)PICMG PCI Industrial Computer Manufacturers GroupPIM PMC I/O Transition ModulesPIRMA Product Identification Requirements for Mission critical ApplicationsPMC PCI Mezzanine Card (IEEE 1386.1, Mezzanines mit PCI-Bus)PXI PCI eXtensions for Instrumentation (für CPCI)SMB System Management BusVITA VMEbus International Trade OrganisationVSO VITA Standardisation Organisation (ANSI accredited)

Tabelle 1. Abkürzungen bei CPCI und VMEbus


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phony application« autorisiert. PMC-Mezzanine-Karten (IEEE 1386.1) sinddie am weitesten verbreiteten Auf-steckkarten für CPCI und VMEbus.Anschlussbelegungen für einige ande-re Anwendungen wurden bereits fürCPCI oder VMEbus definiert.

Die Entwürfe PICMG 2.6 (PCI-to-PCI-Bridge), 2.7 (Dual-Backplane)und 2.8 (PXI) sind noch in der Ent-wicklung.

Die VSO (VITA Standards Organi-sation) ist beim ANSI akkreditiert undkann somit eigenständig ANSI-Nor-men entwickeln. Inzwischen werdenauch Normvorhaben, die für CPCI undVMEbus gleich sind von der VSO ge-meinsam für beide Organisationen be-arbeitet. Neue Normen sind ANSI/VITA 1.5, 1.6 und 35. Neue Entwürfesind VITA 37 und 38. In der Bearbei-tung sind derzeit etwa 20 weitereEntwürfe. Neue VMEbus-Normen(ANSI/VITA) sind:

Source Synchronous Transfer Trans-fer Protocol (ANSI/VITA 1.5): VITA1.5 (2eSST) ist jetzt ein Versuchsstan-dard (Trial Use Standard) für eine be-grenzte Zeit (30 Monate). Mit diesemProtokoll wird die Datenübertragungs-rate auf derzeit 320 MB/s erhöht. Da-bei werden beide Flanken der Taktsig-nale genutzt.

Konvektionskühlung (ANSI/VITA1.6): ANSI/VITA 1.6 ist eine Normüber konvektionsgekühlte Einsteck-karten und deren Kodierung zur Ver-meidung von Fehlbelegungen. In vie-len industriellen, militärischen undmedizinischen Systemen sind Kühl-ventilatoren aus Sicherheitsgründennicht erlaubt, daher muss Konvekti-onskühlung mit Wärmeableitung übermöglichst viele Metallflächen einge-setzt werden.

PMC-Anschlussbelegung für E/A(ANSI/VITA 35): PMC-Aufsteckmo-dule (Mezzanines) sind die am meisteneingesetzen Module für CPCI- oderVMEbus-Trägerkarten. Mit dieserNorm wird die Zuordnung der Signal-leitungen von den PMC-Steckverbin-

sieben Adressen definiert – unabhängigvon der Steckplatzkodierung am CPCI-Bus. Bei ausfallsicheren Systemen mitmehreren Stromversorgungseinheitenkann über die geografische Adressie-rung die Position eines fehlerhaftenNetzteils oder der Wechsel im Betrieb(hot swap) festgestellt und durch Mel-dung über den System-Management-Bus (SMB) angezeigt werden.

Bei hohen Leistungsanforderungendürfen zwei übereinanderliegendeSteckverbinder (J1 und J2) in 6-HE-Systemen verwendet werden. DieStromanschlüsse müssen immer beibeiden belegt sein. Die Signalan-schlüsse dürfen beim unteren Steck-verbinder unbenutzt sein (keine Kon-takte bestückt). Wird nur ein Steckver-binder in 6-HE-Systemen benötigt,dann muss dies der obere (J2) sein.

Entwürfe für PICMG-Spezifikatio-nen: Die Spezifikation PICMG 2.1 de-finiert die Hardware-Voraussetzungenfür den Tausch von Peripheriekartenim Betrieb (hot swap). Es werden Sig-nale definiert, die dann von entspre-chender Software für die eigentlicheFunktion genutzt werden können. Derüberwiegende Teil der Kartentausch-funktion muss in der Software gelöstwerden. PICMG hat Pigeon Softwarebeauftragt, für die PICMG-Mitglieder

Basis-Software dafür zu entwickeln.Diese ist in einem Dokument mit mehrals 100 Seiten beschrieben. Das istdann die Basis für die Anbieterfirmen,um daraus ablauffähige »Hot-Swap«-Software abzuleiten. Bisher gibt esvereinzelte sehr proprietäre Variantenvon einigen Herstellern.

Dual Host (PICMG 2.13): PICMG2.13 ist ein Entwurf für ein CPCI-Sys-tem mit zwei System-Slots für den re-dundanten Betrieb und »hot swap«auch für den System-Slot. Auf derBackplane gibt es zwischen den beidenSystem-Slots eine spezielle Signalver-drahtung und »pull-up«-Widerstände.Ein »hot swap«-Controller kann gege-benenfalls auch auf der Rückwand un-tergebracht werden. Torsten Ballentinvon Force Computers ist Chairmandieses Subkomitees.

Multiprocessing (PICMG 2.14): Wiebei allen PCI-Systemen ist auch beiCPCI kein Multiprocessing vorgese-hen. Für viele industrielle Anwendun-gen wird diese Funktion jedochbenötigt. Daher soll der Betrieb mitmehreren Hauptprozessoren durch die-ses Subkomitee definiert werden.

PMC-Anschlussbelegung für Tele-fonieanwendungen (PICMG 2.15):Die PICMG hat ein neues SubkomiteePICMG 2.15 »PMC pin-out for tele-


ANSI/VITA Neue ANSI/VITA-NormenVITA 1.5 Source Synchronous Transfer Protocol (2eSST)ANSI/VITA 1.6 Keying for Conduction Cooled VMEANSI/VITA 35 PMC to VME I/O Mapping

Normentwürfe der VSOVITA 1.2 High Availability VME (H.A. VME)VITA 1.4 Live Insertion for VME64xVITA 2 ETL (Enhanced Transistor Logic)VITA 2.1 ETL EnhancementsVITA 5.1 RACEway Interlink ExtensionsVITA 15 TMbusVITA 17.1 Gigabit Serial Front Panel Data Port (GS-FPDP)VITA 20 Conduction Cooled PCI Mezzanine (ccPMC)VITA 22 ATM CellBus (ACB) on VMEVITA 28 VPCI (Virtual PCI)VITA 29 PC•MIP (PCI, M-Modules, Industry Packs)VITA 30 2 mm Connector Practice on EurocardVITA 30.1 2 mm Connector Practice for ccEurocardsVITA 30.2 Power Connector Mechanical InterfacesVITA 31 InfiniBand on J0/P0VITA 32 Processor PMC Standard (PPMC)VITA 34 (reserved for serial architecture study group)VITA 36 PMC I/O Transition Modules (PIM)VITA 37 PIRMA (Product Identification Requirements for

Mission critical Applications)VITA 38 VMEbus System Management Framework

Tabelle 2. ANSI/VITA-Normen (Entwürfe)

Der AutorHermann Strass ist Berater für neue

Technologien, Mitglied in nationalenund internationalen Normungsgremien,in der IEEE Computer Society sowie»Technical Coordinator« der VITA inEuropa. Hermann Strass ist Autor vonBüchern, Zeitschriftenartikeln und orga-nisiert Seminare.


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dern (IEEE 1386.1) zu den Steckver-bindern an der Rückwand festgelegt.Damit wird die Signalzuordnung ver-einheitlicht. Adapterkarten mit Kabel-anschlüssen an der Rückwand (RearI/O) müssen somit nicht unbedingtvom PMC-Hersteller bezogen werden.

Neue Entwürfe für VMEbus-Nor-men sind folgende:

PIRMA (VITA 37): Die technischenAnforderungen für Telekom- und Mi-litärsysteme sind oft sehr ähnlich. Nor-tel als großer Telekommunikationsan-bieter und zwei militärische Planungs-abteilungen in den USA haben dahereine Arbeitsgruppe innerhalb der VSOgegründet, um gemeinsame Anforde-rungen zu definieren, da die alten US-MIL-Vorschriften auslaufen. PIRMAist die Abkürzung für »Product Identi-fication Requirements for Mission cri-tical Applications«. Diese Norm sollnach ihrer Verabschiedung dann auchvon der PICMG für CompactPCI über-nommen werden.

VMEbus System Management Fra-mework (VITA 38): Ein Bus unabhän-gig vom Systembus zur Aufhebungvon Störungen und für das allgemeineSystemmanagement wurde bereitszweimal von der VITA geplant. Diedafür vorgesehenen Busse (VMS undIEEE 1149.5) wurden aber von der ein-schlägigen Industrie nicht fertig ent-wickelt. Daher wird jetzt untersucht,ob der für CPCI spezifizierte SMB(PICMG 2.10) ohne lizenzrechtlicheund technische Probleme eingesetztwerden kann.

Derzeit sind etwa 20 weitere Norm-entwürfe in verschiedenen Stadien derEntwicklung, einige davon kurz vorder offiziellen Verabschiedung. Dazugehören z.B. VITA 29 (PCMIP), VITA32 (Processor PMC) und VITA 36(PIM = PMC I/O Transition Modules).

Das VITA-31-Komitee, High SpeedSerial Bus (InfiniBand, früher NGIO),hat eine Steckerbelegung für diesen(von Intel und anderen vorgeschla-genen) seriellen Bus (für kurze Entfer-nungen) definiert. Produkte dazu solles in etwa ein bis zwei Jahren geben.Diese können dann über entsprechendeKabel an J0/P0 (VMEbus) oder J3/P3(CPCI) angeschlossen werden. DieNormierung ist hier also den Produk-ten weit voraus.

Die VITA-34-Arbeitsgruppe ent-wirft die nächste Generation vonSteckkartensystemen. Derzeit wird einKonzept mit einer Metallkassette un-tersucht, die auch eine Europakarte

aufnehmen kann.Wichtig ist dabei einesehr gute Abschirmungbei den erwarteten ho-hen Frequenzen. DieKassette wird dann wieeine Steckkarte in denBaugruppenträger ge-steckt. Zum ThemaKühlung wurden demVITA-34-SubkomiteeVorschläge von vielenSpezialfirmen unter-breitet. Dabei ging esu.a. um Sprühkühlungund Wärmeableitungüber Mikro-Kohlefa-sern. Zukünftige CPUsund andere Bauteile (z.B. Kondensato-ren) müssen Leistungen von mehr als100 Watt auf kleinster Fläche ableiten.Dazu müssen unterschiedliche Lösun-gen entwickelt werden.

Auf der Bus-and-Boards-Konferenzwurde eine VMEbus-Rückwand vonArizona Digital im Betrieb mit 584MByte/s über 21 Steckplätze gezeigt.Dazu wurde auf den schnellen Kartendas Protokoll VITA 1.5 (2eSST) einge-setzt. Die Begrenzung waren die Kar-ten. Drew Berding von Arizona Digitalglaubt, dass die Rückwand auch mit1000 MB/s übertragen könnte. Her-kömmliche VMEbus-Karten liefen oh-ne Änderung mit dem »alten« VME-bus-Protokoll im gleichen System. Fürdie Vorführung wurde der neue VME-bus-Schnittstellenchip von GeneralMicro Systems eingesetzt.

Der IEC-Entwurf für den 160-poli-gen VMEbus-Steckverbinder (fünfrei-higer DIN-Steckverbinder) wird gera-de in die französische Sprache über-setzt. Danach soll die Verabschiedungerfolgen.

Der Normentwurf für CMC (IEEE1386) und für PMC (IEEE 1386.1)wurde vor vielen Jahren schon von VI-TA-Mitgliedern beim IEEE einge-reicht. Dort geht die Normierung nurlangsam voran, daher hat die VITA1994 den Schwenk von IEEE zu ANSIvollzogen. Zur Zeit läuft die offizielleAbstimmung für die beiden genanntenNormentwürfe. Das ist nur noch eineFormsache, weil PMC auch ohne offi-zielle Verabschiedung zum meistge-nutzten Mezzanin-Standard wurde.

Mercury Systems und Motorola ha-ben RapidIO vorgestellt einen sehrschnellen Parallelbus in Kreuzschienen-technik für den Einsatz zwischen Chipsauf den Steckkarten oder zwischen

Steckkarten. Damit soll InbiniBandnach unten ergänzt werden. RapidIO be-ruht auf dem RACEwaybus (ANSI-VI-TA 5 und VITA 5.1). RapidIO soll vonder VITA genormt werden. Unterstütztwird das Vorhaben bereits von Cisco,Lucent, Nortel, PLX, SKY Computers,Tundra, Xilinx und anderen.

Jungo, eine israelische Software-Fir-ma, die bereits »WinDriver«-Tools fürKunden wie Altera, IBM, Microsoft,Motorola, PLX und WindRiver liefert,hat überraschend ein eigenes Konzeptfür CPCI-Hot-Swap vorgestellt, die»GO Hot-Swp«-Tools. Mit diesen Be-triebssystemerweiterungen könnenSysteme unter Windows, Linux, Sola-ris und VxWorks Hot-Swap-fähig ge-macht werden.

Neue Marktzahlen wurden auf derB&B-Konferenz Ende Januar in SanDiego veröffentlicht. Dabei gab es kei-ne großen Überraschungen. Der VME-bus war in 1999 weiterhin bei einemUmsatz von etwa 1350 MillionenDollar (nur Karten) mit Abstand vorne.Für CPCI wurden etwa 80 MillionenDollar genannt. Der Zuwachs beimVMEbus von 120 Millionen Dollar ge-genüber 1998 ist höher als der Gesamt-umsatz bei CPCI. Aufgrund der ge-schätzten Zuwachsraten von acht Pro-zent beim VMEbus und 100 Prozentbei CPCI wird sich der Abstand zwi-schen den beiden Bussen allmählichverkleinern. Unsicherheit gibt es beimPCI wegen der Entwicklung von Infi-niBand als PCI-Ersatz. Intel plant dieInfiniBand-Schnittstelle in den Chip-Satz zu integrieren. (pa)

(Hermann Strass)


PICMG Neue PICMG-CPCI-Spezifikationen2.0, Rev. 3.0 CompactPCI2.9 SMBbus extensions2.10 Back and front keying2.11 Power Interface

Entwürfe für CPCI-Spezifikationen2.6 PCI-to-PCI Bridge2.7 Dual Backplane2.8 PXI2.12 Software interoperability2.13 Dual host redundancy2.14 Multiprocessing2.15 PMC Pinout for telephony

Tabelle 3. CompactPCI-Spezifikationen der PICMG

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Kennziffer 306



Systeme 7/200030

A-Übergabe sowie A-Übergaberah-men auf Position rP4 vorgesehen. Fürdie Rear-Card-Seite ist hier auf rJ4 ei-ne geschirmte Federleiste Bauform Adefiniert. Für die Messerleisten mitÜbergabe in den Bauformen A und Bfordert die Spezifikation nur ein»Grounding« der Reihe a für das obereSchirmblech. Von Erni sind alle erfor-derlichen Steckverbinder gemäß derneuen CompactPCI-Spezifikation ver-fügbar. Darüber hinaus werden für dieCompactPCI-Applikationen auch be-sonders wirtschaftliche Lösungen mitÜbergabe-Messerleisten, die nur aufder Reihe a mit Schirmkontakten be-stückt sind, angeboten.

Um in die AB-Übergaberahmen(Shrouds) zu passen, müssen die Mes-serleisten auf der Rückseite einige kür-zere Pins in den Reihen f und z haben,damit die Vorjustierung bei den AB-Steckern nicht zerstört wird. Außerdemwerden für die Schirmkontaktreihe län-ge Übergabepins verwendet, damit si-chergestellt ist, dass bei der Verbindungmit den Rear-Card-Steckverbindernzuerst die geschirmten Kontakte unddann erst die Signalkontakte kontaktie-ren. Neben den neuen AB-kompatiblenMesserleisten für CompactPCI stehenauch Rear-Shrouds zur Verfügung. Da-bei sind alle Shrouds in vier verschie-denen Höhen (3,9 mm, 4,5 mm, 5,3 mmund 6,1 mm) erhältlich, um sich an dieLeiterplattendicke der Backplanes an-zupassen. Die Shrouds kennzeichnetein Design mit Snap-in-Verrastungsele-menten, sodass sie mit einem einfachenMontagewerkezug sicher auf der Back-plane-Rückseite fixiert werden. DesWeiteren sind auch AB-Federleisten-module entsprechend dem Compact-PCI-Standard verfügbar.

Der neue Standard fordert für alleverwendeten Federleisten eine Schir-mung der oberen Kontaktreihe (UpperShield). Von Erni sind neben diesenVersionen auch preiswertere AB-Fe-derleisten ohne Schirmung verfügbar,für Applikationen in denen dies ausrei-chend ist. Außerdem werden auch AB-Federleisten mit Schirmung der unte-ren Kontaktreihe (Lower Shield) ange-boten. Diese können optional einge-setzt werden, wobei das Design be-züglich EMI/EMV und den mechani-schen Merkmalen entsprechendevaluiert sein sollte. Diese Lower-Shield-Schirmung sorgt für eine Er-dung mit geringer Impedanz, bevor derSignalkontakt ausgeführt wird. Auchmechanisch bietet der Einsatz von

Anpassung an die neue Norm

Änderungen bei PCI-SteckverbindernDie »PCI Industrial Computer Manufactures Group« (PICMG) hatmit der Revision 3.0 eine neue Version der CompactPCI-Core-Spezifi-kation vorgestellt. Daraus resultieren auch einige Veränderungen beiden entsprechenden Steckverbindern, die besonders von den Back-plane- und Rear-Card-Herstellern berücksichtigt werden müssen.

Die Version 3.0. der CompactPCI-Spezifikation umfasst u.a. die

Hot-Swap- und Computertelefonie-Spezifikationen sowie das Pin-Se-quencing. Außerdem werden der 66-MHz-Betrieb für bis zu fünf Periphe-rie-Slots, Hot-Swap für 3,3-V-Signaleund die Reservierung von Pins für Sys-temmanagement-Funktionen definiert.Die bisher verfügbaren CompactPCI-Steckverbinder im 2,0-mm-Rastermussten nun entsprechend modifiziertwerden, um der neuen Spezifikation zugenügen. Mit der Einführung des Com-pactPCI-Standards gemäß PICMG 2.0R 3.0 sind alle Backplane- und Rear-Card-Hersteller aufgefordert, ihre bis-her nach PICMG 2.0 R.2.1 entwickel-ten Produkte an die neue Spezifikationanzupassen. Für CompactPCI sind diemetrischen 2,0-mm-Steckverbindergemäß IEC 61076-4-101 spezifiziert,die es von Erni im Rahmen der Ermet-Familie in den Bauformen A, B, ABund auch als Monoblock-Versionengibt. Um nun der CompactPCI-Spezi-fikation 2.0, Rev. 3.0 zu genügen, wur-

de eine ganze Reihe neuer Steckver-binder eingeführt. Zu den Neuerungengehören Messerleisten mit entspre-chenden längeren Übergabe-Pins undeinreihiger Schirmung sowie modifi-zierte AB-Module und AB-Shrouds.Die Änderungen der Spezifikation be-treffen die Steckverbinder auf derBackplane und für die Signalübergabeauf der Rückwand. Gemäß der neuenStandardbeschreibung sollen hier jetztüberall AB-Steckverbinder eingesetztwerden, und zwar für die SteckplätzeP1, P2, P3, P4 und P5. Auch der Front-und Rear-Bereich der Backplanes istbetroffen.

Die neue Version der CompactPCI-Spezifikation hat u.a. zur Folge, dassbei 3-HE-Backplanes auf Position P2eine Messerleiste der Bauform B mitlangen Anschlusspins für AB-Über-gabe sowie AB-Übergaberahmen aufPosition rP2 eingesetzt werden. Aufder Rear-Card-Seite ist auf Position rJ2eine geschirmte Federleiste der Bau-form AB spezifiziert. Für die 6-HE-Backplanes sollen auf P3 und P5 die

Messerleiste Bau-form B mit langenAnschlusspins fürAB-Übergabe so-wie AB-Übergabe-rahmen auf Positi-on rP3 und rP5 ein-gesetzt werden.Auf der Rear-Card-Seite ist hier aufPosition rJ3 und rJ5eine geschirmte Fe-derleiste der Bau-form AB spezifi-ziert. Auf der Posi-tion P4 ist eineMesserleiste Bau-form A mit langenAnschlusspins für

Bild 1. Die neue CompactPCI-Spezifikation 2.0, Rev. 3.0erfordert einige Modifikationen an den relevantenSteckverbindern. Dabei mussten u.a. die Belange vonHot-Swap durch voreilende Kontakte berücksichtigtwerden.



Systeme 7/2000 31

Lower-Shields Vorteile. Gemäß IEEE1101.10 wird für CompactPCI-Front-Panels der Einsatz von EMV-Kontakt-streifen vorgeschrieben. Diese Streifensind empfindlich und nicht einfach zureparieren, will man die Frontplattenicht ausbauen bzw. den Streifen er-neuern. Dabei besteht das Risiko, dassdie Pins den EMV-Streifen beschädi-gen. Verwendet man dagegen Ermet-AB-Federleisten mit Lower-Shield ha-ben die hervorstehenden Pins auf derRückseite des Steckers einer glatteMetalloberfläche. Falls keine Lower-Shield-Steckverbinder eingesetzt wer-den, können auch geringe Kostenein-sparungen erzielt werden, wenn diefreien Vias in Reihe z nicht genutztbzw. »verbohrt« werden. Erni bietetdazu auch die entsprechende Messer-leiste mit kontaktfreier z-Reihe an.

Der neue Standard fordert auch eineSchutzabdeckung auf der Innenseiteder Frontplatte. Als preiswerte Alter-native wird hier eine Plastikfolie ange-boten, die mit einem Schaumstoff-Klebestreifen fixiert wird. Eine andereVariante ist der Einsatz von vorge-

formten Isolierkör-pern, die allerdingsüber zusätzlicheBohrungen in derLeiterplatte und demGehäuse fixiertwerden müssen.

Oftmals reichtein CompactPCI-System mit denspezifizierten achtEinschüben für dieSystem-Anforde-rungen nicht mehraus. In diesem Fallhat die Compact-PCI-Spezifikationdie Erweiterungüber so genanntenB r ü c k e n m o d u l e(Bridging) spezifi-ziert. Ob nun fürdiese Erweiterung von CompactPCI-Systemen über die acht Standard-Slotshinaus oder für die Signalübergabe überdie Backplane (Rear-I/O) – in beidenFällen sind leistungsfähige Board-to-board-Steckverbinder erforderlich.

Auch die Erhöhung der Funktionsdich-te auf Slot-Einschubkarten mit Hilfesogenannter Optionskarten erfordertentsprechende Steckverbinder. Fürbeide Applikationen sind gerade Fe-derleisten die geeignete Alternative.

Bild 2. Mit geraden Federleisten können flexible Board-to-Board-Verbindungen realisiert werden. TypischeApplikationen sind CompactPCI-Bus-Erweiterungenüber PCI-to-PCI-Brücken oder Board-Aufbauten inStapeltechnik.


Systeme 7/200032

(System-Slot 7) und einem 4-Slot-System (System-Slot 11) und

Dual-Busmaster-CompactPCI-Sys-tem, das über ein nontransparentesBridge-Modul die Kommunikationohne Leistungseinbußen ermög-licht.

Bei der neuen 66-MHz-Compact-PCI-Backplane ist über zwei SlotsRear-I/O möglich. Auf allen Slotswird Hot-Swap unterstützt. Auf derBackplane sind 66-MHz-Slots und33-MHz-Slots (32 oder 64 Bit) im-plementiert. Die Rear-I/O wird überAB-Ermet-Steckverbinder reali-siert. Die Stromversorgung derBackplane ist flexibel ausgeführt.Es können Stromversorgungen überATX-, M-Type- oder Positronic-Steckverbinder angeschlossen wer-den. Durch das vollständige Strip-line-Design und die 10-Lagen-Mul-tilayer-Leiterplatte mit schirmendenAußenlagen wird ein sehr gutesEMV-Verhalten realisiert. WeitereMerkmale sind eine kontrollierteImpedanz sowie die hochwertigeEntkopplung der Versorgungsspan-nungen.

Last but not least – der Kontakt-schutz. Denn oftmals entscheidend fürdie Funktion des CompactPCI-Sys-tems sind unbeschädigte Kontakte aufder CompactPCI-Backplane. Damitdie Kontakte sicher geschützt sind biszum Einbau der Backplane in dasCompactPCI-System bietet ErniSchutzkappen für alle Messerleisten-Module, die gleichzeitig auch alsStaubschutz wirken.

(Manfred Schock, Erni)

Für das so genannte Bridging wer-den Ermet-Federleisten im 2,0-mm-Raster in gerader Ausführung einge-setzt. Eine andere Option ist die verti-kale Systemerweiterung, indem einzel-ne Steckkarten eines Systems über Zu-satzkarten – die im Stapelverfahrenimplementiert werden – funktionell er-gänzt werden. Für kompakte Systemeeignet sich die vertikale Bauweiseebenso, indem z.B. dann die Funktio-nen von einer viel Raum beanspru-chenden großflächigen Backplane aufmehrere kleinere Leiterplatten verteiltwerden können. Im Rahmen seiner Er-met-Steckverbinderfamilie bietet Ernigerade Federleisten mit den Typen A(110-polig), B (125-polig) und C (55-polig) an. Für hohe Ansprüche an dieEMV sind diese Federleisten auch ingeschirmter Ausführung erhältlich.Während die standardmäßigen 2,0-mm-Steckverbinder der Ermet-Familiesieben Kontaktreihen haben, gibt esspeziell für »High-Density«-Applika-tionen auch Versionen in zehnreihigerAusführung (acht Kontaktreihen fürSignale und zwei für die Schirmung).Jetzt sind auch zehnreihige Ermet-Fe-derleisten in der geraden Ausführungfür leistungsfähige Board-to-Board-Verbindungen verfügbar, die bis zu250 Kontakte (Bauform E) zur Verfü-gung stellen können.

Die 2,0-mm-Ermet-Steckverbindernach IEC 61076-4-101, wie sie auchfür CompactPCI spezifiziert sind, ha-ben in Tests ihr sehr gutes HF-Verhal-

ten demonstriert. Zwischenzeitlichwurden die Standardversionen mit ge-raden Messer- und abgewinkelten Fe-derleisten um gerade Federleisten mitSchirmblechen erweitert. Die geradenFederleisten gibt es auch mit Überga-bekontakten sodass auch ein Mehr-fach-Stacking problemlos möglich ist.In Kombination mit den geschirmten

Messerleisten kön-nen damit EMV-gerechte Lösungenin Stapeltechnik(Sandwich-Tech-nik) realisiert wer-den. Für EMV-ge-rechte Rear-I/O-Applikationen istder Ermet-Kabel-steckverbinder miteinem hochwerti-gen Schirmungsde-sign verfügbar. DerKabelschirm wirdmit dem Schirm-blech des Kabel-s teckverbinderskontaktiert und über die Kontaktfederdes Schirmblechs an den Schirm-Übergabekontakt der Messerleisteübergeben. Dadurch wird ein effekti-ves niederohmiges »Grounding« reali-siert. Die Ermet-Kabelstecker sind mitkonfektionerten 100-Ohm-SP-, 50-Ohm-Koax- und 100-Ohm-Koax-Lei-tungen sowie kundenspezifischen Lei-tungen lieferbar. Der Kabelstecker wirdüber ein Verrastungselement sicher indem Übergaberahmen verrastet.

Für anspruchsvolle CompactPCI-Applikationen ist jetzt auch eine 3-HE-Backplane mit elf Slots und 66-MHz-Betrieb verfügbar. Die Erweiterungvon acht auf nunmehr elf Slots erfolgtüber ein PCI-to-PCI-Bridge-Modulauf der Rückseite (Rear-Bridge), aufdem gerade Ermet-Federleisten wer-

den. Durch dieAusführung alsRear-Bridge wirdkein Slot für dieBrückenfunktionbelegt. Es stehenalso alle Slots fürdie Applikation mitZugang von derFrontseite zur Ver-fügung. Auf derneuen Compact-PCI-Backplane istder eigentliche Sys-tem-Slot rechts; esgibt jedoch auf Slot

7 einen optional als zweiten System-Slot nutzbaren Slot. Die neue Backpla-ne ermöglicht drei unterschiedlicheEinsatzfälle: Erweitertes CompactPCI-System

mit elf Slots durch Rear-Bridge-Modul;

Zwei unabhängige CompactPCI-Systeme mit einem 7-Slot-System


Bild 4. Wenn’s etwas mehr sein darf oder muss – Com-pactPCI-Backplane mit elf Slots

ErniTel.: 0 7166/500

Kennziffer 308

Bild 3. Ermet-Kabel-Steckverbinder mit hochwertigemSchirmungsdesign für EMV-gerechte Rear-I/O-Applika-tionen



man eine standardmäßige Leiterplattemit Rückwandverdrahtung verwendenkonnte. Im Bemühen, sowohl VME alsauch PCI auf derselben Plattform zukombinieren, wurden die P2CI-Moduleals zusätzlicher Bus für P2 gestaltet, undfür den Einsatz in P0 wurde ein zusätzli-ches PCI-Modul entwickelt.

Wenn man die Felder betrachtet, aufdenen VME in größerem Umfang ein-gesetzt wird, stehen die militärischenAnwendungsbereiche, bei denen VMEeindeutig führend ist, immer an ersterStelle. Da sich VME-Systeme als zu-verlässig, sehr robust, für den Einsatzbei extremen Temperaturen geeignetund mit soliden Anschlüssen ausge-stattet bewährt haben, sind sie für dasMilitär, das normalerweise auf lang-fristiger Basis in eine Technologie in-vestiert, die bevorzugte Wahl geblie-ben. Nachdem das Militär sich einmalauf VME festgelegt hat, ist es sehrwahrscheinlich, dass es auch dabeibleiben wird. Da jetzt die militärischenSysteme allesamt computerisiert wer-den, scheint die Zukunft von VME indiesem Bereich gesichert zu sein.

Im Telekommunikationsbereich istVME jedoch einem sehr starken Kon-kurrenzdruck von CompactPCI undanderen Architekturen ausgesetzt, aberder Anteil, den es noch immer behaup-ten kann, ist recht groß. Beim gegen-wärtig stattfindenden Ausbau in dieserDomäne sowie beim Internet-Boomstand CompactPCI mit der Implemen-tierung des Computer-Telephony-Busund mit der verbesserten Unterstüt-zung für Hot-Swap ebenso wie mit dergroßen Anzahl verfügbarer E/A-Kon-takte bereits in den Startlöchern. Des-halb wäre es möglich, dass VME indiesem Bereich Rückschläge erlebenkönnte.

Die zukünftige Einführung seriellerArchitekturen wie zum Beispiel IntelsNGIO (Next Generation I/O) dürfteVME ebenfalls einige Sorgen bereiten.Auch bei den medizinischen Systemenkommt die VME-Architektur ingroßem Umfang zum Einsatz. Dort istdie Situation in Bezug auf eine langeProduktlebensdauer ähnlich wie beiden militärischen Anwendungen. Daviele Anbieter von medizinischen Aus-rüstungen VME-Produkte herstellen,scheint seine Position in dieser Domä-ne ebenfalls sicher zu sein.

Das ursprüngliche Protokoll für denVME64-Standard war das MBLT-Pro-tokoll, das ein Zeitfenster von 100 nsverwendete, bei dem die Daten vom

Die Zukunft des VMEbus

Stets up to dateDer VMEbus wurde 1981 als Standard für Computer für den indus-triellen Einsatz eingeführt und hat sich seither dank seiner hohenFlexibilität und Innovationskraft als eine der erfolgreichsten Daten-bus-Architekturen bewährt. VME hat zwar viele Jahre lang seine Vor-rangstellung auf dem Markt behaupten können, aber es war abzuse-hen, dass eines Tages ein »Herausforderer« auftauchen und mitVME konkurrieren würde, wobei besonders diejenigen Bereiche eineRolle spielen, in denen sich VME als nicht so leistungsstark erwiesenhatte. Die Entwicklung des CompactPCI-Standards hat zwar einer-seits eine gewisse Bedrohung der Dominanz von VME dargestellt,sich andererseits aber auch als wohltätig für die weitere Entwicklungbeider Bussysteme erwiesen. Beide Systeme standen auf demselbenMarkt miteinander im Wettbewerb und mussten Lösungen für ähn-liche Herausforderungen finden. Dadurch wurden sie angetrieben,Verbesserungen vorzunehmen, um den Bedürfnissen des Marktsgerecht zu werden.

Durch diesen Konkurrenzdruckwurde Live-Insertion (oder Hot-

Swap) ermöglicht, CompactPCI wurdedazu gebracht, PCI-to-PCI-Bridges zuverwenden, um die Anzahl der Erwei-terungssteckpätze zu erhöhen, die geo-graphische Adressierung wurde einge-führt – und diese Liste ließe sich belie-big fortführen. Unter diesem Konkur-renzdruck hat der VMEbus immer einesehr hohe Flexibilität bewiesen. Jahrfür Jahr wurden neue Fähigkeiten hin-zugefügt, und der Prozess wird sichmit Sicherheit fortsetzen. Einer der be-deutendsten Meilensteine bei der Ent-wicklung von VME war 1994 die Er-weiterung auf 64 Bit bei gleichzeitigerEinführung des Multiplex-Block-Transfer-Protokolls (MBLT), das eineVerdoppelung der Busgeschwindigkeitermöglichte. Ein weiterer bedeutenderSchritt voran wurde 1997 getan, als derVME64-Extensions-Standard von derVITA zugelassen wurde. Damit wurdeder neue 160-Pin-Anschlusssockeleingeführt, der den Transport von mehrSignalen, Unterstützung für 3,3 V,mehr Massekontakte zur Vermeidungvon Erdschleifen, mehr E/A-Kontaktein P2 und das Hinzufügen des An-schlusssockels im Formfaktor P0,durch den auch die Anzahl der E/A-Kontakte erhöht wurde, ermöglichte.Die VME64x führten darüber hinaus

durch die Anwendung des 2eVME-Protokolls, das eine Busgeschwindig-keit von bis zu 160 MByte/s zulässt, zueiner weiteren Steigerung der Daten-übertragungsrate.

In seiner knapp zwanzigjährigen Ge-schichte hatte der VMEbus immer miteinem wesentlichen Hindernis zukämpfen: Bei allen Verbesserungen, dieim Laufe der Zeit vorgenommen wur-den, mußte die volle Kompatibilität zuallen früheren Einsteckplatinen gewahrtbleiben. Angesichts der riesigen Zahlvon VME-Boards, die auf dem Marktexistieren, war es unerlässlich, dassdie neuen Systeme in der Lage seinmussten, sie weiterhin zu nutzen,während sie gleichzeitig neue Fähigkei-ten boten. Dessen ungeachtet wurde diegrundlegende VME-Architektur nebenden zusätzlichen Signalen, die über diehinzugefügten Kontakte des neuen 160-Pin-Anschlusssockels liefen, um neueFähigkeiten erweitert, indem der P2-Be-reich oder sogar P0 um neue Busse, wieRaceway oder SCSA (Standard Compu-ter Systems Architecture) ergänzt wur-den. Dies wurde erreicht, indem dieseBusse entweder auf die Rückseite derVerdrahtungsplatine verlagert wurdenoder indem eine Leiterplatte mit zusätz-licher Rückwandverdrahtung für dieKontakte des Anschlusssockels einge-setzt wurde, was den Vorteil hatte, dass



Empfänger mit einer Verzögerung von35 ns, nachdem sie auf den Bus gelei-tet und das Strobe-Signal DSn von derDatenquelle gesetzt wurde, gelesenwurden. Es war notwendig, diese 35 nsabzuwarten, damit die Signale einenstabilen Logikpegel erreichen konnten,nachdem die Reflektionen vom Lei-tungsende angekommen waren. DiesesProtokoll hatte den Nachteil, dass dieQuittungssignale mit der doppeltenFrequenz der Daten übermittelt wur-den, wodurch eine weitere Steigerungder Datenübertragungsgeschwindig-keit über den Bus eingeschränkt wur-de. Um die Datenübertragungsrate zusteigern, hätten alle Wartezyklen eli-miniert werden müssen, indem Kopp-lungstreiber für einfallende Wellenverwendet und auf einen Teil des vier-fachen Handshakings verzichtet wur-de. Die zweimal schneller laufendenQuittungssignale hätten zu Signalenabgeändert werden müssen, die mitderselben physischen Frequenz wie dieDaten liefen. Auf diese Weise würdensie nicht die Steigerung der Übertra-gungsgeschwindigkeit begrenzen.

Dies wurde durch das neue Protokoll2e (edge = Anstiegskante) für VME64x erreicht. Jetzt werden beide Kan-ten der Quittungssignale, die anstei-gende und die abfallende, genutzt unddie Frequenz der Quittungssignale istdieselbe wie die der Daten. Die Da-tenübertragungsrate wurde auf 160MByte/s verdoppelt und die Zykluszeitauf 50 ns verringert. Das neueste Pro-tokoll, das für VME entwickelt wurde,war das 2eSST (für 2edge Source Syn-chronous Protocol = Synchrones 2-

Quelldatenkanten-Protokoll), bei demdie Daten beimEmpfänger gelesenwerden, wenn dasletzte Datensignaleine festgelegteZeit erreicht hat,bevor das schnell-ste Strobe-Signalangekommen ist,und umgekehrtmussten die schnells-ten Daten, nachdemdas langsamsteStrobe-Signal an-gekommen war,noch eine Haltezeitlänger gültig sein.Die absoluten Lauf-zeiten, ohne zeitli-che Versetzung der

Signale, sind für alle Signale identischund könnten voneinander subtrahiertwerden, weil alle Signale in dieselbeRichtung laufen.

Ein weiterer kritischer Punkt beimErreichen höherer Geschwindigkeitenauf dem Bus bestand darin, Kopp-lungstreiber für einfallende Wellen zuverwenden und dadurch die Wartezei-ten für das Eintreffen von Reflektionenvom Ende der Übertragungsleitung zueliminieren. Dies erfordert stärkereTreiber, damit Schwellenwerte über-schritten werden, wenn die erste Sig-nalwelle ankommt. Deshalb wurdendie ETL-Treiber entwickelt, die in derLage sind, den Signalschaltvorgangbei einfallenden Wellen sicherzustel-len. Die neuesten Errungenschaften inder VME-Gemein-de basieren auf die-ser Technik derSignalkopplung beieinfallenden Wel-len und auf dem 2e-SST-Protokoll. Ei-ne der neuen Tech-nologien wurdevon Drew Berding(Arizona Digital)entwickelt. Dabeiwird eine sternför-mige Verdrahtungauf der Rückseiteder Platinen ver-wendet, die einenSignalschaltvor-gang bei einfallen-den Wellen mitlangsamerem Kan-tenanstieg, bei dem

Reflektionen verschmelzen, ermög-licht. Dies hat zu einem Zeitfenster von25 ns für eine Datentransaktion ge-führt, was einer Datenübertra-gungs-rate von 320 MByte/s und einer mögli-chen weiteren Verbesserung bis zu 533MByte/s entspricht.

Ein weiterer Schritt zur Steigerungder Datenübertragungsrate bei VMEwurde von Trenew vorgeschlagen, wo-bei niedrigere Impedanzübergänge aufder Rückverdrahtungsplatine verwen-det werden. Die Idee ergab sich ausdem Umstand, dass die Abschlussim-pedanz der Übertragungsleitung auf-grund der kapazitiven Lasten, die sichaus den Durchkontaktierungen, denAnschlüssen und den Karten ergaben,drastisch reduziert. Bei Leitungen mithoher Impedanz war diese Verringe-rung sehr ausgeprägt, während dieLaufzeitverzögerung hoch war. So er-gab sich zum Beispiel aus einer Impe-danz der geätzten Leitungen von 62Ohm eine Abschlussimpedanz von 24Ohm und eine Laufzeitverzögerungvon 485 ps/Zoll. Bei Leitungen mitniedriger Impedanz wird die Verringe-rung aufgrund zusätzlicher Lastenkleiner, wobei die Laufzeitverzöge-rung ebenfalls geringer ist. Eine Lei-tung mit einer Anfangsimpedanz von19 Ohm ergibt nach dem Anlegen derLast eine Impedanz von 11 Ohm undeine Laufzeitverzögerung von 310ps/Zoll. Messungen an Übertragungs-leitungen mit verschiedenen Impedan-zen haben gezeigt, dass sich hohe Im-pedanzen bei niedrigen Frequenzengünstig verhalten, bei einer Steigerungder Frequenz jedoch nicht mehr ver-

Bild 1. Anwendung hoher Impedanzen (69 Ω) bei 240MByte/s. Die Wellenformen sind stark verzerrt undnicht länger als digitales Signal lesbar.

Bild 2. Anwendung niedriger Impedanzen (19 Ω) bei320 MByte/s. Die Wellenformen zeigen ein sauberesdigitales Signal.



Die Datenübertragungsrate ist als dieAnzahl der Datenbyte, die pro Sekun-de über den Datenübertragungsweggetrieben werden, definiert:

Datenübertragungsrate = 1 (Sekun-de) *8 Byte/Zykluszeit.

Die physische Datenfrequenz kannberechnet werden, indem die Daten-übertragungsrate durch 2*8 Byte divi-diert wird. Der Faktor »2« ergibt sichaus dem Umstand, dass während derPeriode T von einem Rechtecksignalzwei Datenimpulse generiert werden.

Obwohl die (beinahe) absolute Do-minanz des VMEbus auf dem Marktder integrierten Computersysteme ein-deutig vorüber ist, ist es sehr wahr-scheinlich, dass diese Technologienoch eine gewisse Zeit lang am Lebenbleiben wird. Die in jüngster Zeit ge-machten technologischen Fortschritteund die Arbeiten von VITA, durch dieder Standard um neue Fähigkeiten er-weitert wurde, haben VME auf einerhohen Position gehalten. Obwohl dieGrenze von 1 GByte/s in Reichweitezu sein scheint, wird es sehr schwierigwerden, in Bezug auf die Geschwin-digkeit noch wesentlich weiter gehenzu können. Vor den Arbeiten von DrewBerding und Trenew wurden alle Ver-besserungen der Geschwindigkeit beiVME durch das Protokoll erreicht, dasjetzt, mit der Einführung von SST, bisan seine Grenzen ausgereizt ist. (pa)

wendbar sind (Bild 1 und 2). NiedrigeImpedanzen verhalten sich bei niedri-gen Frequenzen zwar günstig, zeigenaber auch bei höheren Frequenzen eingutes Verhalten, was den Einsatz höhe-rer Datenübertragungsraten auf demVMEbus ermöglicht.

Abgesehen von den bereits darge-stellten Vorteilen ergibt sich als zusätz-licher Nutzen aus dem Einsatz von Lei-tungen mit niedriger Impedanz, dass beiniedrigeren Impedanzen auch dieKreuzkopplungen reduziert werden.Unter Anwendung der Signalkopplungbei einfallenden Wellen zusammen mitdem Source-Synchronous-Protocol undLeitungen mit niedriger Impedanzhängt die höchste erreichbare Übertra-gungsgeschwindigkeit von der zeitli-chen Versetzung der Signale im System,das heißt, von der Differenz zwischendem schnellsten und dem langsamstenSignal, ab. Die zeitliche Versetzung der

Signale bei ETL-Treibern, entnommendem Datenbuch des Herstellers, liegt(im ungünstigsten Fall) bei ungefähr 3,7ns, während die zeitliche Versetzungder Signale der Rückverdrahtungsplati-ne, berechnet als die Differenz der Lauf-zeitverzögerung aufgrund von Toleran-zen der Lastkapazitäten, bei ungefähr0,4 ns liegt. Die zeitliche Versetzung derSignale beim Empfänger, verursachtdurch Variationen der Schwellenwerteauf der Empfängerseite, ist für ETL-Treiber ebenfalls 0,4 ns bei einem Kan-tenanstieg von ungefähr 0,5 V/ns. DieGesamtzykluszeit lässt sich berechnen,indem alle zeitlichen Signalversetzun-gen sowie die Anstiegs- und Haltezeitenaddiert werden. Unter Anwendung des-selben Berechnungsschemas und der-selben Grundannahmen wie bei dersternförmigen Verdrahtung der Rück-platine ergeben sich die Werte laut Ta-belle 2.

TrenewTel: 0 72 31/9 73 40

Kennziffer 310

Beschreibung der zeitlichen VME533 TrenewVersetzung der SignaleZeitliche Versetzung der Tdata-Signale 5,0 ns 3,7 ns+ Zeitliche Versetzung der Tbackplane-Signale 1,5 ns 0,4 ns+ Zeitliche Versetzung der Ttransition-Signale 6,0 ns 0,4 ns+ Tdata-Anstiegszeit 1,5 ns 1,5 ns+ Zeitliche Versetzung der Tstrobe-Signale 1,0 ns 1,0 ns+ Tdata-Haltezeit 1,0 ns 1,0 nsTcycle 16,0 ns 8,0 nsDatenübertragungsrate 500 MByte/s 1.000 MByte/sDatenfrequenz 31,3 MHz 62,5 MHz

Tabelle 2. Zeitliche Versetzung der Signale und Berechnung der Datenüber-tragungsrate; VME533 ist die Berechnung für die sternförmige Verdrah-tungstechnik von Drew Berding



Systeme 7/200036

verfügbarkeit durch Minimierung derStillstandszeiten, bedingt durch plan-und außerplanmäßige Wartung. Durchdie Tatsache, dass mit Hot-Swap einBoard unter laufendem Betrieb ausge-tauscht werden kann, erhöht sich dieVerfügbarkeit eines Systems. Dies un-terscheidet sich von fehlertolerantenSystemen, die redundante Hardwareverwenden, um einen ununterbroche-nen Betrieb zu gewährleisten. Obwohldurch Hot-Swap keine hundertprozenti-ge Verfügbarkeit garantiert wird, bietenhochverfügbare Systeme eine entschei-dende Verbesserung der Systemverfüg-barkeit im Vergleich zu konventionellenPC-basierten Computersystemen.

Hot-Plug funktioniert prinzipiell mitnormalen PCI-Boards, aber Treiber-modifikationen sind notwendig, um ei-ne ordnungsgemäße Software-Anbin-dung während des Einsetzens und Ent-fernens von Boards zu gewährleisten.Spezielle Hardware-Vorkehrungen fürHot-Plug sehen die elektrische Ab-schottung von einzelnen Slots vomRest des Systems vor und erlauben so-mit, ein PCI-Board bei eingeschalteterPC-Stromversorgung einzusetzen oderzu entfernen. Hot-Plug bedeutet aberimmer eine Unterbrechung der Sys-temfunktionen bzw. der Applikation.

Hot-Swap dagegen definiert einenProzess für das Einsetzen und Entfer-nen von Boards, ohne das sich in Be-trieb befindende System, Applikationund Betriebssystem, zu beeinflussen.Hot-Swap ist unabdingbar für die War-tungsoperationen eines hochverfügba-ren Systems und ebenso wichtig, umunvermeidbare Systemerweiterungenoder -änderungen während des laufen-den Betriebs durchzuführen. Compact-PCI, 1994 von Ziatech Corporation ini-tiiert, und dann unter Führung der»PCI Industrial Computer Manufactu-rer’s Group« (PICMIG) zum Ab-schluss geführt, ist die neueste Spezifi-kation für CPCI-basierte Industrie-computer und definiert alle wichtigenMerkmale, die einen PC »hoch verfüg-bar« machen.

Zusätzlich zur Hot-Swap-Fähigkeitgewährleisten CPCI-Chassis einensehr zuverlässigen Betrieb. Dafür sindinsbesondere die im Folgenden aufge-führten Hardware-Eigenschaften ver-antwortlich (Bild 1):

CompactPCI in der Telekommunikations-Infrastruktur

»Open Telecommuni-cations«-Lösungen Angeführt von CompactPCI (CPCI) mit seinen Hot-Swap-Eigen-schaften hat heute bereits ein Wechsel der Telekommunikations-Infrastrukturausrüstung von proprietären Hard- und Software-Archi-tekturen zu PC-Hardware-Plattformen und Standard-Betriebssyste-men wie Windows NT oder Sparc Solaris eingesetzt. Dieser Trendwird neue Wachstumsmärkte für Anbieter von leistungsfähigenTelekommunikationsplattformen schaffen. Dieser Artikel beschreibtden technischen Hintergrund von CPCI-basierenden Hardware-Platt-formen und diskutiert deren möglichen Einfluss auf dieTelekommunikationsindustrie.

PCs beeinflussen immer mehr dieTelekommunikationsindustrie, da-

bei dient die »Open Telecommunicati-ons«-Bewegung als Antriebsmoment.Unter »Open Telecommunications«versteht man die Verwendung von spe-zialisierten DSP- oder Telekom-I/O-Hardware-Baugruppen in normalenIndustrie-PCs mit Standard-Betriebs-systemen für alle Arten von Daten- undTelekommunikationslösungen. Die ge-genwärtige Open-Telecommunicati-ons-Revolution ist konzeptionell iden-tisch mit den durchgreifenden Ände-rungen in der Informationstechnologieder 80er-Jahre, als vernetzte PCs undWorkstations proprietäre Großrechner-anlagen ersetzten. »Open Telecommu-

nications« hat seinen Ursprung in derEntwicklung und Vermarktung vonMehrwertdiensten (Voice-Mail, Au-diotext, Interactive-Voice-Response,Automated-Attendant) als Ergänzungund Erweiterung von Telefon-nebenstellenanlagen. Wegen ihrerKostenvorteile, Flexibillität und leich-ten Programmierbarkeit wurden diesePC-basierten Plattformen und Appli-kationslösungen auch im öffentlichenNetzwerk als so genannte »IntelligentePeripherie« (IP) eingesetzt, um Lösun-gen im öffentlichen Netz für Voice-Mail, Voice-Over-IP und Telefonkar-ten zu realisieren. Um sich für denInfrastruktureinsatz zu eignen, müssenOpen-Telecommunications-Plattfor-

men nicht nurk o s t e n e f f e k t i v,standardbasiert undskalierbar, sondernauch »hochverfüg-bar« sein. Hochver-fügbare Technolo-gien wie Compact-PCI mit seiner Hot-Swap-Eigenschaftund der H.110-Bussind Teil des Open-Telecommunicati-ons-Produktange-bots von führendenAnbietern.

Unter hoher Ver-fügbarkeit verstehtman die Maximie-rung der System-und Applikations-

Bild 1. Beispiel eines CompactPCI-Boards mit Rear-Input/Output-Zusatz-Board

Hot-Swap fürWartungsaktivitäten



Systeme 7/2000 37

Standard-Eurocard-Abmessungen,sowohl 3U (100 mm x 160 mm) alsauch 6U (160 mm x 233 mm), ver-träglich mit dem mechanischenStandard IEEE 1101.1,

abgestufte Spannungsversorgungs-Pins,

vertikale Board-Orientierung füroptimale Kühlung,

exzellente Stoß- und Vibrationsei-genschaften,

Rear-I/O-Board für Input/Outputvon Telefon- und Datensignalen,

Standard-Chassis von mehrerenHerstellern verfügbar,

Chassis von 8 bis 16 Slots verfügbarund

abgestufte Powerpins für Hot-Swap-Eignung.

Die CompactPCI-Spezifikationendefinieren ein dreistufiges Modell aufSystemebene für die Hot-Swap-Imple-mentierung. Jede Stufe fügt inkremen-tell neue Leistungsmerkmale hinzu, jenach Systemanforderungen (Tabelle).Der Systementwickler entscheidet,welche Eigenschaften die angestrebteApplikation erfordert. Die drei Sys-

temmodelle unterscheiden sichhauptsächlich in der Art und Weise,wie ein Board-Austausch auf Hard-ware- und Software-Ebene erfolgt. DerProzess des Hardware-Austauschesbeschreibt die elektrische Inbetrieb-nahme des Boards (power-up, power-down) und die Verbindung der Bussig-nale zwischen dem Board und dem

Host-Rechner, ohne andere Bussignalezu stören. Auf Software-Ebene müssenwährend des Board-Tausches Sys-temressourcen, I/O-Speicherbereichoder Interrupt, zugewiesen werden,und entsprechende Board-spezifischeTreiber geladen und initialisiert wer-den. Genauso müssen alle zugeteiltenRessourcen und Treiber wieder freige-

Systemmodell Initiierung der Initiierung derHardware-Verbindung Software-Verbindung

1. Basic-Hot-Swap automatisch mit dem explizite Interaktion mit demEinsetzen und Entfernen Betriebssystem notwendig,des Boards initiiert durch einen Operator

2. Full-Hot-Swap automatisch mit dem automatisch mit demEinsetzen und Entfernen Einsetzen und Entfernendes Boards des Boards

3. High Availability automatisch mit dem automatisch mit demEinsetzen und Entfernen Einsetzen und Entfernen desdes Boards oder explizit Boards oder explizit durchdurch System-Software System-Software ohneohne Operatorinteraktion Operatorinteraktion

Tabelle. Drei unterschiedliche Systemmodelle für Hot-Swap


Systeme 7/200038

SS7/ISUP-Signalisierung ist über einexternes Board verfügbar. Im Faxbe-reich werden der T.30 und der IP-Fax-standard T.38 unterstützt. SpezielleOAM-Software erlaubt die Unterstüt-zung der erwähnten High-Availability-

Merkmale. Das CG6000 unterstütztaußerdem SNMP-Monitoring und Re-mote-Management, um alle wichtigenBoard- und Interface-Funktionen über-wachen zu können.

CompactPCI, ausgestattet mit High-Availability-Eigenschaften, wird stan-dardbasierende Applikationslösungenin ein neues Zeitalter im Zentrum desöffentlichen Telefonnetzwerks führen.PCs mit ihrer reichhaltigen Software-Entwicklungsumgebung und den vie-len vorhandenen Entwicklerressourcenhaben bereits bewiesen, dass sie eineschnelle und effiziente Entwicklungund Ausbreitung von Telekommunika-tionslösungen erlauben. Durch die Ver-besserung der Systemverfügbarkeitdurch Hot-Swap sind die letzten Hin-dernisse verschwunden, diese Lösun-gen auch im öffentlichen Netzwerkeinzusetzen. Systemplattformen wiedas CG6000 von Natural MicroSys-tems stellen die erforderliche Basis-technologie zur Verfügung, um eineAusbreitung dieser Lösungen im neu-en konvergenten öffentlichen Telefon-netzwerk zu ermöglichen.

(Dr. Otto Schmidbauer, NMS Europe)

geben oder entladen werden, wenn einBoard entfernt wird.

Die in der Tabelle aufgelisteten Sys-temmodelle verbessern stufenweisedie Verfügbarkeit eines CompactPCI-Systems. Die ersten beiden Modelle,Basic-Hotswap and Full-Hotswap, re-duzieren sowohl planmäßige wie un-planmäßige Stillstandzeiten durchSystempannen. Das dritte Modell,High-Availability-System, vermeidetmöglichst jeglichen Systemstillstanddurch das Ergreifen von automati-schen präventiven Maßnahmen, z.B.Systemreinitialisierung ohne Interak-tion eines Systemoperators. Die Ta-belle vergleicht die unterschiedlichenLeistungsmerkmale, bezogen aufHardware- und Software-Komponen-ten, der unterschiedlichen System-modelle.

Viele Open-Telecommunicationsund traditionelle Telekommunikati-onshersteller arbeiteten zusammen,damit sichergestellt ist, dass künftigCPCI-Chassis in der Praxis als Tele-kommunikationsplattformen einge-setzt werden können. Eine Gruppe vonHerstellern fand sich 1996 im »Tele-com Interest Sub-Committee« (TISC)zusammen. Das resultierende TISC-Dokument stellt für CPCI-Chassis undBoard-Hersteller die notwendigenSpezifikationen bereit, die eine Inter-operabilität zwischen Herstellern er-

lauben. Wichtig war vor allem die In-tegration der H.100-Spezifikationendes ECTF (Enterprise Computer Tele-phony Forum) in die H.110-Backpla-ne, die Implementierung von Hot-Swap, die Bereitstellung von Tele-kom-Input/Output-Verbindungen (z.B.RJ48) durch den CPCI-Bus sowie dieAdressierung von Boards und Chassis.

Eine der wichtigsten Vorteile vonCompactPCI ist die Möglichkeit, dassApplikationen, die unter existierendenIndustriestandards wie ISA oder PCIentwickelt wurden, weiter verwendetwerden können, vorausgesetzt aller-dings, das CPCI-System basiert aufdem gleichen Betriebssystem und aufder gleichen Prozessorfamilie. Norma-lerweise können auch die gleichen An-wender-Software-Programmierschnitt-stellen (APIs) eingesetzt werden. Umdie Systemverfügbarkeit zu erhöhen,muss die Applikation um die entspre-

chenden »High-Availability«-Mana-gementfunktionen erweitert werden.Nicht selten rüsten SystemanbieterPlattformen, die mit ISA/PCI imEinsatz sind, zunächst mit der glei-chen Funktionalität auf CompactPCI-Plattformen um,um Hot-Swap- undHigh-Availability-Fähigkeiten beispäteren Upgradeshinzuzufügen.

Standardbasierte,hoch verfügbareCPCI-Systemplatt-formen ermögli-chen es, dass Tele-kom-Equipment-und -Service-An-bieter neue innova-tive, aber zuverläs-sige Applikations-lösungen anbieten,die bisher nur aufproprietären Sys-t e m p l a t t f o r m e nverfügbar waren.ProgrammierbareSwitches, die aufEnhanced-Service-Plattformen mitVoice- und Faxfähigkeiten aufgerüstetwerden können, werden als das amschnellsten wachsende Marktsegmentim hart umkämpften Switch-Markt an-gesehen.

Das neueste CompactPCI-Board»Convergence Generation«, CG6000,von Natural MicroSystems wurde ent-wickelt, um alle speziellen Anforde-rungen von gemischten IP-Packet- undCircuit-Switched-Architekturen zu er-füllen. Das Board ist speziell auf Con-vergence-Systemumgebungen ausge-richtet: Es handelt sich um eine völligneuartige Architektur, die gleichzeitigIP-Packet-Switching und PSTN-Cir-cuit-Switching unterstützt. Eine Platt-form also für Voice-Over-IP-Gatewaysund IP-Media-Server. Das CG6000 istskalierbar. Die Standardversion bietetvier E1-Schnittstellen mit einer Non-blocking-, Full-duplex-Switch-Matrix256 x 256 und zwei redundanten 100-Mbps-Ethernet-Interfaces, jedes Boardunterstützt bis zu 240 gleichzeitigeSprach- oder Faxkanäle.

Das Board unterstützt alle gängigenVocoder wie G.723.1, G.726 oderG.729 mit Voice-Activity-Detectionund Echounterdrückung. Netzwerk-Signalisierungsprotokolle wie Euro-ISDN, QSIG oder MFC-R2 sind aufden Board-Processoren implementiert,


Bild 2. Beispiel des CG6000-DSP-Boards von NaturalMicroSystems

Natural MicrosystemsTel.: 089/97 00 7168

Kennziffer 312

CPCI-Chassis alsTelekom-Plattform



Systeme 7/200040

Keyboard und Maus und einer USB-Schnittstelle. Zu Service- und Diagno-sezwecken kann direkt, d.h. ohne zu-sätzliche Spannungsversorgung, einexternes Floppy-Disk-Laufwerk ange-schlossen werden. Auch der An-schluss einer zweiten Festplatte istmöglich.

Ethernet: Über ein Local Area Net-work (LAN) kann der Gamma7 Ver-bindung mit anderen Rechnern aufneh-men. On-Board befindet sich bereitsein NE2000 kompatibles Ethernet-In-terface. Dieser Netzwerkanschluss er-möglicht dem Anwender, sich an ein10 MBit/s (10Base-T) oder ein 100MBit/s (100Base-Tx) Netz anzukop-peln.

Grafik: Auch die Visualisierung istmit dem kompakten Industrie-PC keinProblem. Ausgestattet mit einem leis-tungsfähigen 3-D-Grafik-Interface,kann simultan ein LC-Display und einCRT-Monitor betrieben werden. DieDVI-Schnittstelle (Digital Video Inter-

face) ermöglicht den digitalen An-schluss von LCD-Bildschirmen bis zueiner Entfernung von 10 m. Der ver-wendete Grafikcontroller unterstütztbei True-Color-Darstellung (16,7 Mil-lionen Farben) LCDs mit einer Auflö-sung bis 1600 x 1200 Bildpunkten. Erwird über den PCI-Bus angesteuertund hat bereits bis zu 8 MB Bildspei-cher integriert.

VMEbus: Das VMEbus-Interfaceübernimmt der PCI/VME-Bridge-Bau-stein UniverseII. Damit werden dievon der VME-Spezifikation geforder-ten Funktionen zum Betrieb als Sys-temcontroller, VMEbus-Master, VME-bus-Slave normgerecht realisiert. Zudiesen Funktionen zählen Arbiter,Bus-Requester, Bus-Timer, Interrup-ter, Interrupt-Handler etc. Darüber hi-naus bietet der Baustein erweiterteFunktionen wie VME-Mailbox undlokaler Interrupt-Controller. Der Bau-stein stellt viele Register zur Konfigu-ration der VMEbus-Schnittstelle bzw.für Statusinformationen und Kommu-nikationszwecke bereit. Dazu zählenauch Register zum Auslösen von Inter-rupts oder Resets auf dem VMEbus.Diese Register sind in den I/O-Bereichdes PCI-Bus eingeblendet.

Als Bindeglied zwischen Gamma7und VMEbus dient ein 256 kB großer

Kompakter Industrierechner

VMEbus-PC für dieAutomatisierungMit dem Gamma7 erweitert Rotec sein Lieferprogramm um einenweiteren leistungsfähigen Industrierechner. Der Gamma7 besitztdie Funktionalität eines kompletten Pentium-III-PCs zum Einsatzin einem VMEbus-System. Auf minimalem Raum vereint derIndustrierechner die gesamte Elektronik, die bei herkömmlichenPCs auf Motherboard, Schnittstellencontrollerkarte, VGA-Karteund Festplatte verteilt ist.

In weniger als 1000 cm3 Volumenvereinigt der Gamma7 die gesamte

Elektronik, die bei herkömmlichenPCs auf Motherboard, Schnittstellen-controller-Karte, VGA-Karte undFestplatte verteilt ist.

Der Rechnerkern basiert auf einemIntel-Mobile-Pentium-III-Prozessor(Coppermine), getaktet mit 500 MHz.Als Bauform wurde das Mobile Modu-le MMC2 gewählt, welches auch häu-fig in Notebooks zum Einsatz kommt.Der große Vorteil dieses Prozessortypsist die stromsparende Technologie. Soliegt die Leistungsaufnahme nur bei 10

W. Im Vergleich hierzu verbrät dieDesktop-Version des Pentium III(500MHz) satte 28 W.

Der verwendete Intel-440BX-Chip-satz garantiert eine hundertprozentigePC-Kompatibilität und damit eine of-fene Hardware-Architektur. Auf demProzessor bereits integriert befindetsich ein 256 KB großer L2-Cache. DerHauptspeicher ist mit SDRAM-Modu-len mit einer Kapazität von 32 MB bis256 MB bestückbar. Der Zugriff er-folgt mit einem Bustakt von 100 MHz.

Als Massenspeicher dienen IDE-kompatible 2,5-Zoll-Festplatten. Sie

sind derzeit aufdem Markt mit Ka-pazitäten von 6 GBbis 20 GB erhält-lich. Alternativhierzu können fürrauhe Umgebungen(bzgl. Temperatur,Schock und Vibra-tion) IDE-kompa-tible 2,5-Zoll-Sili-con-Disks bis der-zeit 1 GB einge-setzt werden.

PC-Schnittstel-len: Der Gamma7vereinigt auf klein-stem Raum sämt-liche Standard-funktionen einesIndustrie-PCs. Soverfügt er über die üblichen seriel-len SchnittstellenCOM1 und COM2,eine parallele Schnitt-stelle LPT, einemPS/2-Interface für

Bild 1. Der kompakte VMEbus-Rechner Gamma7 vonRotec vereint hohe Leistung auf kleinem Raum

Leistungsfähige3-D-Grafik



Systeme 7/2000 41

SRAM-Speicher. Der Speicher bieteteine beidseitige Zugriffsmöglichkeitvon PCI-Bus und VMEbus (Shared-SRAM). Der Datenaustausch zwi-schen Intel- und Motorola-CPUs wirddurch Hardware-unterstütztes Byte-Swapping erleichtert. Ein Akku sorgtfür den Datenerhalt auch bei Span-nungsausfall.

Gehäuse Mechanik, Größe: Das ge-samte Rechnersystem findet auf insge-samt drei Europakarten Platz. Auf derersten Platine befindet sich VMEbus,Grafik und Netzwerk. Die zweite Karteenthält sämtliche CPU-Funktionen. Dasdritte Board dient nur der Montage desMassenspeichers. Somit werden bei ei-nem 3HE-VMEbus-System nur dreiEinschübe benötigt (12 TE).

Erweiterungsmöglichkeiten: Diemodulare Bauweise lässt zusätzlicheErweiterungen des Systems durchAufsteckmodule zu. Benötigt der An-

wender weitere Funktionen (z.B. zu-sätzliche serielle SchnittstellenCOM3/COM4, Feldbusinterface, ...),so stehen ihm zwei Erweiterungsmög-lichkeiten zur Verfügung. Erhöht manden Gamma7 auf 6HE, so können indie zwei ISA-Slots Standard-PC-Kar-ten eingsteckt werden. Alternativ hier-zu ist ein Anbau auf der rechten Seitemöglich. Funktionsergänzungen erfol-gen hier durch zusätzliche PC/104-Module.

Software-Unterstützung: Die PC-Kompabilität erlaubt die Verwendunghandelsüblicher Betriebssysteme undAnwender-Software. Rotec bietetvorinstallierte Systeme mit Win-dows9x, WindowsNT oder VxWorks.Das Software-Paket VisionControlstellt eine Plattform für Steuerungs-und Regelungsaufgaben zur Verfü-gung, die moderne Programmiertech-nik nach IEC1131-3, einfache Projek-tierung der Visualisierung, standardi-sierte Feldbusprotokolle, Multitaskingund Echtzeitfähigkeit ermöglicht.

Zur Erhöhung der Systemsicherheitist ein Watchdog vorgesehen. Er dient

der Programmüberwachung und er-kennt Software-Fehler wie z.B. End-losschleifen, welche die Echtzeitfähig-keit des Systems gefährden.

Des Weiteren kann ein NMI-Timerzyklisch und deterministisch den Ab-lauf des Betriebssystems per Hard-ware unterbrechen. Zeitscheiben von0,1 ms bis 10 ms sind programmier-bar. Ferner besteht die Möglichkeit,jeden beliebigen PC-Interrupt aufden NMI umzuleiten (n aus m Aus-wahl).

Statusanzeige/Frontplatte: Zur op-tischen Kontrolle informieren sechsLEDs über den aktuellen Status des In-dustrierechners. Eine LED zeigt denZustand der 5-V-Spannungsversor-gung an. Die zweite LED signalisiertdie Aktivität des Watchdogs. Die dritteLED dient der optischen Kontrolle derZugriffe auf den Massenspeicher. Dierestlichen drei LEDs zeigen den Statusdes Netzwerks an. (pa)

RotecTel.: 0 72 22/100 80

Kennziffer 314

VielfältigeErweiterungen



Systeme 7/200042

Bus, PXI_CLK10, Local-Bus undStar-Trigger-Funktionen. Die beidenSegmente haben gemeinsame 3,3-V-und 5,0-V-Spannungs- und Ground-Lagen; um möglichst hohe Flexibilitätzu bieten, stehen eine Reihe vonStromanschlussarten zur Verfügung,außerdem gewährleistet das Backpla-ne-Design minimalen Ground-Bounceund einen geringen Crosstalk.

Zu CompactPCI: Die Ratifizierungder Spezifikation PICMG CPCI 2.0Rev 3.0 im Oktober 1999 hatte für Sys-tementwickler eine Reihe von wichti-gen Auswirkungen. In früheren Versio-nen der Spezifikation war man im All-gemeinen davon ausgegangen, dass einSystem entweder ausschließlich für32- oder für 64-Bit-Betrieb ausgelegtist. In Rev 3.0 sind nun sämtliche Va-riationen aufgeführt, die in Frage kom-men, wenn 32- und 64-Bit-Module imselben System installiert sind. Dahermüssen alle Module in der Lage sein,64-Bit-Signale zu unterstützen. Infol-gedessen müssen sich die Steckverbin-der für die oberen 32 Bit auf der Plati-ne befinden, und Pull-up-Terminierun-gen im 64-Bit-Signalabschnitt desSteckverbinders müssen ebenfalls vor-gesehen sein, selbst wenn die Platinenur im 32-Bit-Modus betrieben wird.In der Vergangenheit wurden 3HE-Module in vielen Fällen überhauptnicht mit einem Steckverbinder für dieoberen 32 Bit ausgestattet. Solche Mo-dule müssen also neu entworfen wer-den, wenn der Hersteller Über-einstimmung mit Rev 3.0 geltend ma-chen will. Um die Anforderungen vonRev 3.0 zu erfüllen, müssen Herstellervon 3HE-Platinen zusätzliche Steckerund Pull-up-Widerstände für den 64-Bit-Bereich vorsehen, auch wenn diesauf einer 32-Bit-Platine nicht relevantist. Vom Backplane-Standpunkt aus istdiese Änderung weniger von Bedeu-tung, da bei der Konfiguration vonBackplanes als zentrale Systemkom-ponenten ohnehin sämtliche Optionenin Betracht zu ziehen sind. APW hatschon seit jeher Backplanes angeboten,die sowohl 32-Bit- als auch 64-Bit-Be-trieb unterstützen.

Der 66-MHz-Betrieb stellt eine wei-tere wesentliche Änderung dar. Ein 66-MHz-System funktioniert nur in einer3,3-V-Signalumgebung und ist im Ge-gensatz zu einem 33-MHz-System mitacht Slots auf eine Breite von fünfSlots beschränkt. 66/33-MHz-Misch-systeme sind nicht zulässig. Auf derBackplane müssen alle Clock-Leitun-

Neues bei CompactPCI-, VME- und PXI-Backplanes

Welches ist die geeig-nete Busarchitektur?Wie auch immer die Busstrukturen sind, die Basisziele der Back-plane-Hersteller sind für alle gleich: Schaffung einer Signal-anschlussumgebung mit kontrollierter Impedanz, hoher Bandbreiteund geringem Crosstalk sowie einer stabilen Spannungsverteilungmit geringer Impedanz. Spezifikationen mit offener Architektur bil-den auch weiterhin die Grundlage für viele Systeme, sei es in einerUmgebung mit einem einzelnen Architekturtyp oder zunehmend inKombination mit eigener Busarchitektur des Kunden. Egal, welcheLösung für ein bestimmtes System gewählt wird, das Backplane-Design muss im Betrieb flexibel sein und genügend Bandbreite auf-weisen, um nicht zum Engpass für die Gesamtleistung des Systems zuwerden. Für die drei Busarchitekturen hat APW Electronics zahl-reiche Verbesserungen entwickelt.

PXI, der im Jahre 1997 ursprünglichvon National Instruments ent-

wickelte und 1998 von der PXI-Sys-tem-Allianz als ein offener Standardverabschiedete »PCI Extensions forInstrumentation«-Bus, kann inzwi-schen starke Wachstumsraten ver-zeichnen, da immer mehr Anbieter die-se Architektur unterstützen. PXI fülltdie Lücke zwischen einfachen mit In-strumentation-Boards ausgestattetenDesktop-PCs einerseits und leistungs-starken VXI-Bus-Systemen anderer-seits. In modularen Testsystemen mitbis zu acht Slots können erheblicheLeistungs- und Kostenvorteile erzielt

werden, wobei von VXI abgeleiteteTiming und Synchronisation mit demrobusten Europakartenformat, derPCI-Bus-Architektur des CompactPCIund dem vertrauten Windows-Inter-face des PCs kombiniert werden. DieFunktionalität geht nun weit über dieder ursprünglichen Datenerfassungs-karten hinaus und umfasst Boundary-Scan-Geräte, Multimeter und Oszillo-skope, die alle auf modularen steck-baren Karten untergebracht sind. Einewesentliche Neuentwicklung im Be-reich PXI war die Erweiterung vom ur-sprünglichen 3HE-Formfaktor mitacht Slots zu 14-Slot-Systemen.

Realisiert wurdedies durch eine mo-nolithische 3HE-Karte, wobei diemaximal möglicheAnzahl von Sys-tem-Slots innerhalbdes 19-Zoll-Stan-dardgehäuses lie-gen. Ein Rear-plug-up-Bridgeboard er-möglicht durch sei-ne Verbindung zwi-schen primäremund sekundäremBus die 14-Slot-Fähigkeit sowie zu-sätzliche PXI-Sig-nale wie Trigger-

Bild 1. Im Bereich PXI geht der Trend hin zu 14-Slot-Systemen



Systeme 7/2000 43

gen bis auf ±1 mm angepasst sein, umSignalverzerrungen zu minimierenund höchstmögliche Clock-Signale zugewährleisten. Sie müssen auf innen-liegenden Lagen verlaufen und dür-fen keine Durchgangsleitungen auf-weisen.

Für 33-MHz-Slot-Systeme ergabensich ebenfalls einige wichtige Ände-rungen. Alle Systemkarten müssen nunsieben unabhängige Clock-Signale er-zeugen – ein eigenes Signal für jedenSlot. Clock-Abweichungen werden inengen Grenzen gehalten, und wie inder »Hot Swap«-Spezifikation mussdie Backplane alle Clock-Signale un-abhängig leiten.

Es stehen nun zahlreiche Stromein-speisungsvarianten zur Verfügung. Infrüheren Versionen der Spezifikationwar der Stromanschluss vom Steckver-binder Typ DIN41612 M die einzigezugelassene Option; in Rev 3.0 sindnun verschiedene Arten von Anschlüs-sen zugelassen. Die aktuelle Reihe derRev-3.0-konformen Backplanes vonAPW wurde für den Anschluss mitPower Bug, Faston und Stromschienenausgelegt, um sie ohne weitere Ent-wicklungskosten für möglichst vieleAnwendungen zu nutzen. Die neustengemäß Rev 3.0 ausgelegten Backpla-nes weisen zwei zusätzliche Slots auf,die an einem Ende der Backplane mitSteckverbinder vom Typ M versehensind, sodass geeignete CompactPCI-konforme Netzteile direkt in die Back-plane eingesteckt werden können.

APW ist wohl der einzige Hersteller,der eine endterminierte, voll passive21-Slot-VME64x-Backplane inner-halb des standardmäßigen 6HE-, 427-mm-Abmessungen anbietet. Backpla-nes stehen sowohl mit aktiven als auchmit passiven Terminierungswiderstän-den zur Verfügung; das an allen Slot-Positionen erforderliche Daisy-Chai-ning wird auf verschiedene Weise er-reicht: es kommen manuell konfigu-rierte Jumper-Brücken, mechanischeSchalter im speziellen DIN-Steckver-binder sowie aktive Schaltungsanord-nungen an jedem Slot zum Einsatz.

Durch die größere Breite des fünfrei-higen DIN-Steckverbinders, der einge-setzt wird, um die I/O-Fähigkeit desSystems zu erhöhen, war auf der Kartekein Platz mehr für passive Wider-standsnetzwerke zur Terminierungvorhanden. Eine passive 21-Slot-Backplane konnte nicht hergestelltwerden, ohne entweder die Höhe von6HE oder die Breite von 19 Zoll zu ver-

letzen. Wie andereHersteller auch, botAPW daher ur-sprünglich zunächsteine aktive 21-Slot-Backplane und einepassive 20-Slot-Ausführung an. An-dere Hersteller ent-schlossen sich, pas-sive 21-Slot-Back-planes in 7HE-Höhe anzubieten,wobei Stromschie-nen und Kontakt-stifte in den zusätz-lichen Raum von1HE-Höhe verlegtwurden. Dadurchwurde auf der Platine Platz für Ab-schlusswiderstandsnetzwerke geschaf-fen. Für APW war dies nicht die be-vorzugte Lösung, da die Abschlüssezwischen Slot 1 und 2 und zwischenSlot 2 und 3 verteilt waren. Dies ent-sprach nicht der VMEbus-Spezifikati-on und führte zu Signalverzerrungen,da die Leiterbahnen zwangsläufignicht die gleiche Länge hatten. Diedritte Variante bestand darin, die Brei-te wesentlich über das normalerweiseübliche Minimum von 426,72 mm hin-aus zu vergrößern. Diese Lösung hatteden Vorteil, dass die Abschlüsse in derNähe der letzten Slot-Position ange-ordnet werden konnten, sodass dieelektrische Leistung nicht beeinträch-tigt wurde. Der Nachteil war jedoch,dass für die Installation der Backplaneein spezieller Baugruppenträger erfor-derlich war.

Die 20-Slot-Ausführung der passi-ven Backplane war offensichtlich einunbefriedigender Kompromiss. Daherentschloss sich APW, neue Terminie-rungswiderstände zu entwickeln, umdie Unterbringung einer vollen 21-Slot-Version innerhalb der Stan-dardabmessungen von 6HE und 427mm zu ermöglichen. Dies wurde zwarerreicht, aber durch die beengten Platz-verhältnisse konnte das Pull-up/Pull-down-Widerstandsnetzwerk allerdingsnur durch die Inanspruchnahme beiderPlatinenseiten verwirklicht werden.Der 330-Ohm-Widerstand ist auf derVorderseite der Backplane an der 5-V-Leitung angeschlossen; der 470-Ohm-Widerstand ist auf der Rückseite übereine Durchgangsleitung, der die beidenWiderstände und die Signalleitung ver-bindet, geerdet. Anwender können nunzwischen zahlreichen verschiedenen

Konfigurationen in einem vollen 21-Slot-System wählen. Zur Auswahl ste-hen voll passive Platinen mit passivenAbschlüssen und manuellen Jumper-Brücken, Multilayer-Boards mit passi-ven Abschlüssen und aktivem Auto-matic-Daisy-Chain an jedem Slot,Multilayer-Boards mit aktiven Ab-schlüssen und manuellen Jumper-Brücken sowie voll aktive Boards mitaktiven Abschlüssen und Automatic-Daisy-Chain. Die einzige Option, diezur Zeit noch nicht zur Verfügungsteht, ist die mechanische Automatic-Daisy-Chain. Bisher hat noch keinSteckverbinderhersteller eine fünfrei-hige Steckverbinderversion vorge-stellt. Mehrere größere Hersteller ha-ben jedoch angeblich solche Produktein der Entwicklung.

(Karsten Meisch, APW Electronics/rk)

Bild 2. Die passive 21-Slot-VME64x-Backplane weisteine Höhe von 6HE auf

APW ElectronicsTel.: 04 21/8 49 00

Kennziffer 316

Systeme 7/200044

SCHWERPUNKT VMEbus- & CompactPCI-Systeme

a) Able Design

b) 089/897032-0c) 089/897032-32a) ACQuisition Technology Stepper Motor, DC-Motor, DSP, Temperatur-

b) 0031/412/651055 messungc) 0031/412/651050a) Addi-Data Win NT, 95, 98, VB, C++, C, Delphi, Labview,

b) 07223/9493-0 Labwindows CVI, Quellcodec) 07223/9493-92 dto.a) Advantech

b) 0211/97477-0c) 0211/97477-319a) APM Bavaria EMV-Abschirmmaterialb) 08031/2460-0c) 08031/2460-50a) APW Electronics Backplanes, Adapter, Extender-Card

b) 0421/8490-0c) 0421/8490-151a) ATI Technologies All-In-Wonder 128 32 MB, 3D-Charger 4MBb) 089/66515-0c) 089/66515-300a) Axiom

b) 02102/4338-0c) 02102/4338-99a) Bicker Elektronik Stromversorgung, CompactPCI-Netzteile (150-b) 0906/70595-0 300 W), AC/DC-Eingangc) 0906/7059555a) Bihl & Wiedemann AG-I Master für VMEbusb) 0621/339960c) 0621/3392239a) Blue Wave Systems Telekom-Lösungen, PCI-, PMC-Lösungen, DSP-b) 04402/960400 Technik, Voice over Packetc) 04402/960401a) Bopla

b) 05223/969-164c) 05223/969-230a) CC&I Netzwerk, ATM, Fibrechannel

b) 089/8509718c) 089/8509719a) Centralp mit IEEE 1394, I/O-Konzept

b) 06221/861645c) 06221/869510


a) Anbieter/Herstellerb) Telefonc) Fax K

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VMEbus-Module CompactPCI-Module

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Friedliche Koexistenz in Sicht

Marktübersicht: VMEbus- und CompactPCI-Module Die anfängliche Euphorie für den CompactPCI-Bus, denmanche bereits als Ablösung für den VMEbus sahen, istheute einer realistischeren Einschätzung gewichen. Zum ei-nen, weil der VMEbus nach wie vor etwa 50 Prozent desMarktes für sich behauptet und der CompactPCI-Boomnicht so rasant einsetzte wie erwartet. Heute geht die Bran-

che von einer friedlichen Koexistenz der beiden Bussyste-me aus, die jeweils spezifische Vorteile aufweisen. Dies istauch ein Grund, warum wir diese Industrie-Busse in einergemeinsamen Marktübersicht zusammengefaßt haben. DieMarktübersicht basiert auf einer schriftlichen Umfrage derRedaktion. (rk)

SCHWERPUNKT

Systeme 7/2000 45

VMEbus- & CompactPCI-Systeme

a) Communiports CompactPCI-Systeme und Karten im 3U-Format

b) 08142/47284-0 für die Messtechnikc) 08142/47284-77a) Comp-Mall/Nexcom

b) 089/540761-65c) 089/540761-66a) Compumess Elektronik/Analogic

b) 089/321501-0 VME-Filterkartenc) 089/321501-11a) Compumess Elektronik/Condor CPCI-Netzteilea) Cosyco/Adac

b) 089/847087c) 089/8416129a) Cosyco/Datacube

a) Cosyco/Opdix

a) CSS Industrie Computer Ethernet, Sound PC-Cardb) 08341/95137-0c) 08341/95137-20a) Datel

b) 089/544334-21c) 089/536337a) Digalog Echtzeit-SW, Kommunikationsprotokolle,

b) 030/46702-0 Werkzeugec) 030/46702-182a) DLI/Catalyst PCI-Analyzer, Exerciserb) 06074/4002-0c) 06074/4002-24a) DSM Digital Service

b) 089/15798-250c) 089/15798-196a) EAC

b) 033208/6670c) 033208/66725a) EBV Elektronik/div. RAID-Systeme für CompactPCI, Telekom-Karten,

b) 06122/8086-0 Datentransfer/Communicationc) 06122/808659a) EBV Elektronik/div.

b) 089/99114232c) 089/99114424a) Eckelmann Industrieautomation

b) 0611/7103-0c) 0611/7103133a) EHS Electronic Systems

b) 089/546729-0c) 089/546729-25a) EKF Elektronik CPCI to PCI Carrier

b) 02381/6890-0c) 02381/6890-90a) Elektrosil/Condor CPCI-Netzteile, DC/DC-Wandler, VME-Busb) 040/840001-0c) 040/840001-65a) Elma Electronic Frontplatten, EMV, Hot-Swap-Griffeb) 089/143875-0c) 089/143875-66a) Elmeco Frontplatten, Spezialgehäuse, Abschirmungb) 06039/931338c) 06039/44168a) Elmeco/Tecknit Frontplatten, Spezialgehäuse, Abschirmunga) Eltec Elektronik

b) 06131/918-0c) 06131/918-196



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Systeme 7/200046


a) Eonic SHARC, HH-SHARC, Power PC, TMS320C62X

b) 0731/93600-0c) 0731/93600-10a) Ericsson Industrie Compact Boards, PC104/b) 06102/704500 Compact/ISA/Pisac) 06102/704541a) Erni Elektroapparate Racks, Backplanes, CompactPCI, VMEbus,b) 07166/50-0 kundenspezifischc) 07166/50-282a) ESD Electronic System Design CANopen, Device Net, 10/100 BaseT

b) 0511/372980c) 0511/3729868a) ET Electronic Tools DSP-Produkte

b) 02102/8801-10c) 02102/8801-23a) Exxact

b) 02433/970140c) 02433/970107a) Force Computers

b) 089/60814-0c) 089/6097793a) Force/VMIC/Sun/Ganymed Feldbus, Network, Slot-CPUs, Motherboard

b) 08025/2974-0 Intel/SPARCc) 08025/2974-29a) GBM/Innovative Integration DSP-Boards

b) 02166/98789-0c) 02166/98789-1a) Genrad

b) 089/96285-0c) 089/96285-101a) Gespac

b) 06181/24052c) 06181/24051a) Gevis

b) 0365/7349-278c) 0365/7349-275a) Hartmann Elektronik CPCI-Testadapter, CPCI-Extension Kit, PCI tob) 0711/13989-0 CPCI Erweiterung, VME-64 Testadapterc) 0711/8661191a) Heinen Elektronik

b) 02129/562-0c) 02129/562-200a) Hema Elektronik DSP-Systemkomponenten

b) 07361/9495-0c) 07361/9495-45a) IBR

b) 02369/9155-0c) 02369/9155-91a) I-Bus schlüsselfertige Komplettsysteme nach Kunden-b) 08142/4679-0 anforderungenc) 08142/4679-99a) IEP Echtzeitbetriebssystem, Feldbustreiber, Interbus,

b) 0511/70832-0 Profibus, H1, Ethernetc) 0511/70832-99a) Inova Computers

b) 08341/91-6265c) 08341/91-6269a) Intermas Electronics

b) 069/548003-0c) 069/548003-225



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SCHWERPUNKT

Systeme 7/2000 47


a) Ipcas

b) 09131/7677-0c) 09131/767778a) Janich & Klass

b) 0202/27080c) 0202/700625a) Janz Computer CAN für VME, CPCI, Modulbus

b) 05251/1550-0c) 05251/1550-90a) Knürr-Mechanik für die Elektronik

b) 089/42004-0c) 089/42004-118a) Kontron Embedded Computers

b) 08165/77-375

c) 08165/77-319a) Leutron Vision Framegrabberb) 07531/59420c) 07531/594299a) Matrix Vision Framegrabberb) 07191/9432-0c) 07191/9432-88a) May Elektro Bauelemente

b) 030/8925002c) 030/8919902a) Meilhaus Electronic

b) 089/890166-0c) 089/808316a) MEN Mikro-Elektronik M-Module, PC-Mips

b) 0911/99335-0c) 0911/99335-99a) Messdata

b) 06184/50059c) 06184/53746a) MGV Stromversorgungen 19-Zoll Netzteile, DC/DC-Wandlerb) 089/678090-0c) 089/67809080a) Microsys Electronics

b) 08104/1801-130c) 08104/1801-110a) Motorola Computersysteme Communications Controller

b) 0611/3611604

c) 0611/3611601a) MPL

b) 0041/56/4933080c) 0041/56/4933020a) N.A.T. 6 U CPCI ISDN Board, E1/T1, Ethernet I/F

b) 02241/3989-0 3/6 U, VMEbus-Ethernet-, FDDI-Boards

c) 02241/3989-10 3 U VMEbus ISDN Board mit 2x S2M-Schnitt-

stellena) National Instruments

b) 089/7413130c) 089/7146035a) PCI Automation Carrierboards für ETX PC-MIP

b) 06074/35108c) 06074/35114a) Pentek DSP-Boardsb) 001/201/8185900 Digital Receiver Boardsc) 001/201/8185904a) PEP Modular Computers CXC, Modpack, VME

b) 08341/803-0c) 08341/803-499



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Systeme 7/200048


a) Phoenix Contact Feldbusanschaltungen

b) k. A.c) k. A.a) Phytec Farbframegrabberb) 06131/9221-0c) 06131/9221-33a) PK Computer

b) 06198/5803-30c) 06198/5803-37a) Powerbridge/Motorola E1/T1, H.110b) 05139/9980-13c) 05139/9980-49a) Powerbridge/Blue Wave Systems E1/T1, H.110a) Powerbridge/Interphase ATM, ISDN Fibre Channel, E1/T1, H.110a) Powerbridge/Pentland Systems Synchro, Resolvera) Powerbridge

a) Powerbridge/CM Computer MIL-STD, ATR, COTSa) Powerbridge/Condor Engineering Arinc, MIL-STD-1553a) Powerbridge/Ikon ATM, ISDN, Frame Relay, VoIP, MPLS

a) Powerbridge/SBS Modular I/O Mezzanine-Trägerkarten, serial I/Oa) Powerbridge/TEWS

a) Powerbridge/Xycom

a) Puls Stromversorgungenb) 089/9278244c) 089/9278199a) Radisys

b) 06102/73050 fehlertolerante Plattformen

c) 06102/31713a) Rauscher/Matrox

b) 08142/49045c) 08142/49053a) RdA

b) 07541/3880-0c) 07541/3880-10a) Rittal-Werk

b) 02772/505-0c) 02772/505-2319a) Rotec

b) 07222/1008-0c) 07222/1008-10a) SBS Technologies Carrierboards, Ethernet, serielle I/Os

b) 0821/5034-0c) 0821/5034-119a) SBS Connectivity Bus to Bus Bridges, CompactPCI Expansionb) 001/651/905-4700c) 001/651/905-4701a) Schroff Backplanes

b) 07082/794-0c) 07082/794-200a) SHD/Acceed CAN-Bus, RS232, RS485

b) 0211/723425c) 0211/774753a) SIS Struck Innovative Systeme

b) 040/6087305-0c) 040/6087305-20a) Siemens Profibus, CPCI-Com 202

b) 0911/7504683c) 0911/7504888a) SMA Interbus-Master

b) 0561/9522-0c) 0561/9522-100



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SCHWERPUNKT

Systeme 7/2000 49


a) Softec

b) 0731/96600-0c) 0731/96600-23a) Sorcus Computer

b) 06221/3206-0c) 06221/3206-66a) Spectrum

b) 04107/8886-0c) 04107/8886-66a) Steinhoff Feldbus-Module unter QNX

b) 06431/529366c) 06431/57454a) Sun Microsystems

b) 089/46008-471c) 089/46008-477a) STT High Speed Data Acquisition

b) 089/500590-0c) 089/500590-29a) Sunrise Systems

b) 02335/963925c) 02335/963924a) Tasking

b) 07152/97991-0c) 07152/97991-20a) Unitronic/Microdesign

b) 0821/25993-0c) 0821/25993-30a) VDS Vosskühler

b) 0541/79067c) 0541/79068a) VSystems/Systran 1 GBit Data Link für VME u. CompactCPIb) 089/2737630c) 089/27376310a) VSystems/Acromag

a) VSystems/Artesyn Communication Controller und Interfaces fürVME und CPCI

a) VSystems/Chrislin PCIa) VSystems/VMetro Bus Analyzer für VME und CompactPCIa) VSystems/Pentek DSP für VMEa) VSystems

a) VSystems/Mercury Multi-Computer für VMEa) VSystems/Acromag

a) VSystems/Chrislin Industries

a) VSystems/Celerity

a) Weisz Systemtechnik

b) 06271/9237-0c) 06271/9237-99a) Wiedeg Elektronik

b) 02264/4577-0c) 02264/4577-29a) Würth Elektronik Backplanesb) 07941/9205-90c) 07941/9205-958a) Xycotec Backplane, Netzwerk

b) 02461/93972-0c) 02461/939363



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ELEKTRONIK-FOCUS

Systeme 7/2000 51

Anzeigensysteme für die Industrie

In dieser Marktübersicht sind die Anbieter von industriel-len Displays und Monitoren in der Bundesrepublik aufge-

führt. Die Angaben basieren auf einer schriftlichen Umfra-ge der Redaktion. (rk)

Industrielle Displays

a) Abeco 18 Zoll 1280x1024b) 02836/910110c) 02836/8165a) Able Design 0,2 70 Hz MPR 2 IP 65 26b) 089/897032-0c) 089/897032-32a) A.C.T. Kern 18,1 Zoll 1280x1024 0,297 k. A. k. A. k. A. k. A. k. A. IP54, RGB-Video, se-b) 0771/830031 IP65 parate Snyc.,c) 0771/830080 Composite Sync.

17 Zoll 1280x1024 0,28 60 Hz 70 kHz 160 Hz 110 MHz TCO 95 dto. RGB-Video, se-parate Sync.

a) Actron/Sanyo 38,1 cm 1024x768 0,297 94,5 70 kHz 85 Hz D-Sub, RCAb) 089/991509-0 MHzc) 089/991509-50a) Actron/WST Displays 13,5 cm 640x480a) Actron/Emerging Dis- 30,5 cm 640x480play Technologiea) Actron/Hexa Chain 17,3 cm 960x234a) Actron/Powertip 13,5 cm 320x240a) Actron/Rightech 46,0 cm 1280x1024 0,2805 94,5 79,97 75 Hz D-Sub, S-Video,

MHz kHz Digital Chincha) Adkom 17 Zoll 800x600b) 07161/95890c) 07161/958999a) ADM Electronic 6,4 640x480b) 08104/666030 8,4 640x480c) 08104/666032 10,4 640x480

12,4 800x600 15,1 1024x702 18,1 1280x1024

a) Admatec Custm. Made Custm. Madeb) 040/238533-0c) 040/238533-11a) Admatec/Nan Ya 10,4 Zoll 640x480a) Advantech Europe 6,4-18 Zoll 640x480 bisb) 0211/97477-0 1280x1024c) 0211/97477-319 6,4-18 Zoll dto.a) Aschenbrenner 15 Zoll 1024x768 0,26 75 Hz 96 kHz 120 Hz 160 MHz Spec. Spec. Spec.b) 08031/65060 10,4 Zoll 800x600c) 08031/650650a) Autronic-Melchers 18 Zoll 1280x1024 0,28b) 0721/96264-54c) 0721/96264-80a) Baytek 18,1 TFT 1280x1024 0,28 72 Hz 72 140 MHz CE IP65 D-Sub, BNCb) 08092/87157

c) 08092/87161a) Beck Elektronik 22 Zoll 1600x1024b) 0911/93408-41 11,7 Zoll 800x600c) 0911/93408-28a) Centralp 15 Zoll 1024x768 0,307 60 Mz CE IP65/ SVGA, D-Subb) 06221/861645 IP30c) 06221/869510a) Comp-Mall/ICP 15,1 Zoll 1024x768 0,28 60 Hz 70 kHz 120 Hz 100 MHz MDR 2 IP65 D-Subb) 089/540761-65c) 089/540761-66

Marktübersicht: Industrielle Displays


a) Anbieter/Herstellerb) Telefonc) Fax Tw

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Displays Monitore

Systeme 7/200052

ELEKTRONIK-FOCUS Industrielle Displays

a) Conrac 20,1 Zoll 1280x1024 0,25-0,28 75 Hz 96 kHz 180 Hz 203 MHz MPR 2 nach BNC, D-Subb) 07934/101-0 Spezi-c) 07934/101-101 fikationa) CRE Rösler Electronic 20,1 Zoll 1280x1024 a. A. a. A. a. A. a. A. a. A. a. A. IP65 15-Pol Sub-D,b) 04821/62721/22 BNCc) 04821/62723a) Creco 6,4-28 Zoll VGA-SXGA 0,26 100 Hz 140 100 150 MHz TCO 95 IP65 BNC, Cinch,b) 08062/808980 D-Subc) 08062/8089820a) Data Display/Philips 5-22 Zoll 320x234,b) 089/894450-0 1600x1024c) 089/894450-90a) Digalog LCD 640x480 IP65 RS232C, 422,b) 030/46702-0 485, 20 mACL,c) 030/46702-182 Feldbus, div.a) Display Devices 6,4 Zoll 640x480Elektronikb) 089/898039-0c) 089/898039-22a) Display Elektronik 320x240b) 06043/511c) 06043/3010a) Display LC/Optrex 10,4 Zoll 640x480b) 0041/56/2010010c) 0041/56/2010012a) Display LC/Nan Ya 10,4 Zoll 640x480a) Display LC/EDT 7,4 Zoll 640x480a) Display LC/Tianma 7,4 Zoll 320x240a) Display LC/Elec & Eltek 5,6 Zoll 256x128a) Display Technologie/ 18,1 Zoll 1260x1024 75 Hz Sub-D, S-VHS,Safaring Technology/ FBASHexa-Chainb) 07302/4096c) 07302/4098a) Distec/Samsung 12,1-21,3 Zoll 800x600,b) 089/894363-14 1600x1200c) 089/894363-39a) Dolch 15 Zoll 1024x768b) 089/608686-0 18 Zoll 1280x1024c) 089/608688-0a) EAE Electronics 15 Zoll 1024x786b) 06131/9175-0c) 06131/9175-75a) EG-Electronic 42 Zoll 1280x1024 0,33 100 Hz 150 kHz 150 Hz 500 MHz IP65 D-Sub, BNLb) 08171/3492-0c) 08171/3492-16a) Elektrosil/Display Tech 18 Zoll 1280x1024b) 040/840001-0c) 040/840001-65a) Elesdag 21 Zoll 1024x768 IP65 Sub-D, Touchb) 06007/8768 Screenc) 06007/8766a) Elo TouchSystems 15 Zoll 1024x768 60-75 VGA, MPR 2 IP65 VGA D-Sub 15,b) 089/60822-0 SVGA, Touch seriell D-c) 089/60822-150 XGA, Sub-9

analog 12,1 Zoll 800x600 50-60 Hz 56 Hz MPR 2 IP65 dto. 19 Zoll 1600x1200 0,26 150 Hz 30-95 50-150 135 MHz MPR 2 IP64 dto.

kHz Hz 17 Zoll 1600x1200 0,26 150 Hz 30-95 50-150 135 MHz MPR 2 IP64 dto.

kHz Hz 15 Zoll 1290x1024 0,28 120 Hz 30-69 50-120 80 MHz MPR 2 IP64 dto.

kHz Hz 18,1Zoll 1280x1024 50-120 VGA, MPR 2 IP65 VGA D-Sub 15,

Hz SVGA, Touch seriell D-XGA, Sub-9

analoga) Enna 20,1-51 cm 1280x1024 0,26 76 Hz 95 kHz 150 Hz 150 MHz TCO 97, IP65 15 Pin Sub-D,b) 02173/250565 MPR 2 BNCc) 08072/3789-0



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Displays Monitore

ELEKTRONIK-FOCUS

Systeme 7/2000 53

Industrielle Displays

a) Ericsson/Toshiba 15 Zoll 1024x768 0,297 40 msb) 06102/704500c) 06102/704541a) Fortec/NEC 5,5-21,3 Zoll 320x240 -b) 08191/91172-0 1600x1200c) 08191/21770a) Futuba

b) 02154/943-0c) 02154/943-200a) GMS/Goldentek 5,9 Zoll 320x240b) 07221/897-0c) 07221/897-143a) GMS/Samsung 10,4 Zoll 640x480a) GMS/Citizen 9,1 Zoll 640x200

5,8 Zoll 640x480a) Henskes/Ampipe 320x240b) 05102/9381-0c) 05102/9381-99a) Henskes/Powertip 320x240a) Impact/Sharp 19 Zoll 1280x1024b) 02153/733-757c) 02153/733-331a) Impact/NEC TFT 21,3 Zoll 1600x1200a) Impact/URT 6 Zoll 640x480a) Impact/EDT 12 Zoll 640x480a) Indat Elektronik 6 Zoll 320x240b) 06043/401963c) 06043/40784a) Indeg/Mesostate 175x340b) 08131/376990c) 08131/376999a) Indeg/Data Image 175x340a) Indeg/Varitronix 175x340a) JK Electronic 18,1 Zoll 1280x1024 0,26 75 Hz 85 120 85 MPR 2 n.spec. Sub-Db) 07705/91100c) 07705/91102a) Knürr 15 Zoll 1024x768 0,25 75 Hz 95 kHz 150 Hz 140 MPR 2 IP65 Sub-D, BNCb) 089/42004-0 MHz Frontc) 089/42004-118a) Lead Deutschland 10,4 Zoll 640x480b) 0221/95479-0c) 0221/95479-88a) Lead Deutschland/ 15,1 Zoll 1024x768Toshibaa) Mitsubishi/China Opto-

techb) 0211/4397-301c) 0211/4397-397a) Mitsubishi/Optux 640x480,

1024x768a) MSC 15,1 Zoll 1024x768b) 08165/906-122c) 08165/906-101a) Neumüller 115,17x86,37 320x240b) 089/613795-0 mm2

c) 089/613795-80a) Nickl Elektronik 2,5 Zoll 480x234 0,11x0,17 50/60 15 kHz 50/60 6 MHz 500 cd/ D-Subb) 0821/7212-62 Hz Hz mm2

c) 0821/7212-61 5,1 Zoll 320x240 0,11x0,32 50/60 15 kHz 50/60 6,3 MHz 300 cd/ D-SubHz Hz mm2

10,4 Zoll 640x480 0,33x0,33 72 Hz 40 kHz 72 Hz 30 MHz 350/500 D-Subcd/mm2

10,4 Zoll 800x600 0,26x0,26 60 Hz 50 kHz 72 Hz 40 MHz 350/500 D-Subcd/mm2

13,3 Zoll 1024x768 0,26x0,26 85 Hz 70 kHz 85 Hz 100 400 cd/ D-SubMHz mm2

13,3 Zoll 1024x768 0,26x0,26 85 Hz 70 kHz 85 Hz 100 400 cd/ D-SubMHz mm2



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Displays Monitore

Systeme 7/200054

ELEKTRONIK-FOCUS Industrielle Displays

a) Josef Pfaudler 20,1 Zoll 1280x1024 0,25 100 Hz 95 120 140 MHz TCO 94 IP65 VGA, Video,b) 08062/78245 Audioc) 08062/78244a) PK Computer 0,26 85 Hz 98 kHz 120 Hz 160 MHz TCO 95/ IP54 Sub-D, BNCb) 06198/5803-30 99c) 06198/5803-37a) Planar/Able Design 10,4 Zoll 640x480 0,2 200 MPR 2 20b) 089/897032-0c) 089/897032-32a) Plug-In 18,1 Zoll 1280x1024b) 08141/3697-0c) 08141/3697-30a) Rohm Electronics 120 240x64b) 02154/921-105c) 02154/921-3105a) Rockwell Automation 20 Zoll 1280x1024 0,28 77 Hz 82 kHz 80 Hz 150 MHz MPR 2 Class 1 VGAb) 02104/960-0 Div 2c) 02104/960-121a) S.A.M./Video Seven 17 Zoll 1600x1200 0,25 75 Hz 96 kHz 150 Hz 135 MHz TCO 99 D-Subb) 06171/981628 19 Zoll 1600x1200 0,25 75 Hz 96 kHz 150 Hz 200 MHz TCO 99 D-Subc) 06171/981627 21 Zoll 1600x1200 0,25 87 Hz 110 kHz 160 Hz 250 MHz TCO 99 D-Suba) Sanyo 12,1 Zoll 800x600 0,3075 48,1 kHz 75 Hz UL, cUL, VGAb) 089/41604-0 CE, FCCc) 089/41604127 15 Zoll 1024x768 0,297 60,2 kHz 75 Hz UL, CE VGA

a) Sasco/Siemens 15 Zollb) 06734/962-0c) 06734/962-22a) SHD/Acceed 20 Zoll 1280x1024b) 0211/723425c) 0211/774753a) Siemens/I-SFT 15 Zollb) 0621/4561043c) 0621/4561145a) Sorcus 6,3 Zoll 640x240 0,224 80 Hz 26 kHz 80 Hz Foliensteckerb) 06221/3206-0c) 06221/3206-66a) Spectra Computersysteme 15 Zoll 1024x768 75 90 ja IP65 VGAb) 0711/90297-0c) 0711/90297-90a) Spectra Computersysteme/ 15 Zoll 1024x768 75 90 ja IP65 VGAICP Electronicsa) T2M2 21 Zoll 1280x1024 0,26 80 Hz 86 kHz 160 Hz 100 Hz TCO 99 IP65 VGA, BNCb) 0641/96221-0c) 0641/96221-18a) TCI 18 Zoll 1280x1024 IP65 VGA, SVideob) 0641/962840c) 0641/9628429a) TL Electronic 1,3-18 Zoll 1280x1024 0,26 75 Hz 65 kHz 100 Hz 80 MHz div. a. A. kundenspezifischb) 089/329449-0c) 089/329449-50a) Tsoubis Electronic 5,5-18,1 Zoll 320x240 bis VGA, BGA, CGA,b) 08031/81346 1280x1024 BNCc) 08031/81354a) Unitronic/Bolymin 5,7 Zoll 320x240b) 0886/43/2293029c) 0886/43/293055a) Unitronic/PVI 10,4 Zoll 800x600a) Unitronic/Planar 5,7 Zoll 640x480a) Unitronic/Ilent 6,4 Zoll 320x240a) Wetec nach Anwen- nach Anwen-b) 09641/925700 dung dungc) 09641/925757a) WFE 18,1 Zoll 1280x1024b) 06181/9905-25c) 06181/9905-24a) WFE/Computer 6,4-18,1 Zoll VGA, XGA, TFT IP65 bis 1300 cd/m2

Dynamics SVGA



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Displays Monitore

ELEKTRONIK-FOCUS


EL-Displays für Bedienoberflächen

Freiheit bei der inno-vativen Gestaltung

Die Elektrolumineszenz-Technologie gibt esschon seit etwa 30 Jahren. Das Neuartige an derTechnologie von Cambridge Consultants, demeuropäischen Technologiezentrum des Manage-mentberatungsunternehmens Arthur D. Little, istein spezielles Beschichtungsverfahren, das mitder herkömmlichen Siebdrucktechnik kompatibelist. Hinzu kommen Fortschritte bei der Segmen-tierung und Ansteuerung der Displays, wodurcheine kostengünstige Alternative für hinterleuchte-te LCDs, LEDs oder Vakuum-Fluoreszenz-Dis-plays (VFDs) mit niedrigem Informationsinhaltzur Verfügung steht. Dies öffnet die Phosphor-Elektrolumineszenztechnik für einen breiten An-wendungsbereich in bereits existierenden Ge-brauchsgeräten, und es schafft zusätzlich neuebisher schwer oder gar nicht zu realisierendeAnwendungen. Dazu zählen flexible ultradünneAnzeigen, direktes Bedrucken von Oberflächenmit der Leuchtschicht, Aufbringen von Displaysin Folienform, kostengünstige kundenspezifischeAusführungen für kleine wie für große Serien-stückzahlen.

Laut Chris Barnardo, Se-nior Engineer und Grup-

penleiter bei CCL, zeigenzur Zeit keine anderen Tech-nologien diese Flexibilität,schon allein deshalb, weildie meisten Anzeigen Glasals Trägermaterial verwen-den. Dabei lassen sich dieEL-Anzeigen in nahezu al-len Größen herstellen, wobeidie Kosten nicht linear mitder Größe ansteigen, son-dern prozentual geringerwerden. Die kleinsten An-zeigen, die CCL momentanherstellt, sind solche, wie sieauf einer Kreditkarte typi-scherweise Platz finden, da-bei sind die Zeichen etwa 10mm hoch und jedes Segment1 bis 2 mm breit. »Dabeisind wir nur durch die beim

Druckprozess erreichbareAuflösung begrenzt«, erläu-

tert Barnardo. »In der Smart-Card haben wir Display,Mikrocontroller sowie eineultradünne Batterie – wie sievon Varta hergestellt wird –zusammen auf der Karte in-tegriert.«

Da das Substrat für dieEL-Displays mit weniger als500 µm inklusive Trägerfo-lie äußerst dünn ist und so-gar nur 200 µm aufweist,wenn das Trägermaterial di-rekt bedruckt wird, lassensich die Anzeigenflächen

beispielsweise über dieganze Vorderseite eines Mo-biltelefons ziehen und darinauch Tastaturen oder sonsti-ge Bedienelemente integrie-ren (Bild 2). »Im Gegensatzzu VFDs, die maximal dieGröße einer Postkarte an-nehmen können, sind mitLCDs viel größere Formaterealisierbar«, erklärt Barnar-do, »allerdings nimmt mitder Größe des Segmentsauch die Zahl der dafürbenötigten LEDs zu, und dasmacht das Ganze relativ teu-er.« LCDs sind also günstig,wenn sie klein sind, verlie-ren jedoch an Konkurrenz-fähigkeit, wenn sie größerals 100 cm2 werden. Bei EL-Displays hingegen gilt, jegrößer sie werden, destogünstiger schneiden sie abim Vergleich. CCL realisiertzur Zeit Anzeigen mit bis zu200 Segmenten. »Nimmtman einmal das Beispiel

Waschmaschine: Will manein Bedientableau mit einerVFD-Anzeige gestalten,muss man mit einer Display-Dicke von mindestens 10 bis12 mm rechnen plus Schalt-kreis usw.« Laut Barnardokann man damit eine maxi-male Fläche in der Größe ei-ner Postkarte gestalten, zueinem Preis in der Größen-ordnung von 30 bis 60 Mark,was recht teuer ist. »Für ei-nen Bruchteil dieser Summelässt sich ein EL-Display auf

einer 200, 300 oder 400 µmdicken Plastikfolie realisie-ren, in nahezu jeder ge-wünschten Größe. »Darüberhinaus sind in eine solcheAnzeigefläche auch zusätz-liche Bedienelemente wieTasten integrierbar«, undBarnardo weist darauf hin,dass bei CCL auch anHybridanzeigen gedachtwird, bei denen EL-Displaysplus LEDs oder auch andereTechnologien zu einer Ge-samtlösung kombiniert wer-den können. »Wir ent-wickeln gerade ein ASIC,das es uns gestattet, jede Ap-plikation zu bedienen sowieeine leistungsfähige An-steuerung, die uns eine Um-setzung für jedes vom An-wender gewünschte Displayermöglicht«, beschreibt erdie weiteren Schritte.

Bis vor kurzem wurdenEL-Displays hauptsächlichzur Hintergrundbeleuchtung

Chris Barnardo: »Keineam Markt verfügbarenTechnologien zeigen die-selbe Flexibilität wie sieElektrolumineszenz-Dis-plays bieten.«

Bild 2. Das Substrat für die EL-Displays ist 500 µmdünn

ELEKTRONIK-FOCUS


für Uhren und Telefone be-nutzt, dafür genügten etwafünf oder sechs Leuchtkör-per, wobei für jeden einzel-nen eine eigene Ansteue-rung benötigt wurde. Hinzukamen dann noch Stromver-sorgung, Inverter usw. »Beiden EL-Displays von CCLsteuert heute ein einzigerHf-Chip mehrere Segmente,womit sich also Anzeigen

mit 30, 50 oder 100 Seg-menten vergleichsweise ein-fach realisieren lassen«, gibtBarnardo zu bedenken. Si-cherlich war es CCL nurmöglich, diese komplexeTechnologie innovativ vo-ranzutreiben, weil das Unter-nehmen sowohl über Know-how bezüglich des Druck-prozesses, der Entwicklunggeeigneter Fertigungsma-

schinen sowie dem profun-den Wissen im Elektronikbe-reich im eigenen Hause ver-fügt. So ist auch die Verbin-dung zwischen Ansteuerungund Segment flexibel und in-novativ gestaltet, wobei dieArt der Verbindung wie auchandere Verfahren innerhalbder EL-Technologie vonCCL zum Patent angemeldetwurden. Natürlich wird diese

Technologie ständig weiter-entwickelt, hin zu noch gün-stigeren Anzeigen, mit nochmehr Segmenten, noch bes-serer Ansteuerung, längererLebensdauer, geringerer Ver-sorgungsspannung usw.

(Gundel Hahn/pa)

Dünn und außerordentlich flexibelBei den Flachdisplay-Technologien beherrscht heute die Flüs-

sigkristallanzeige oder LCD (Liquid Crystal Display) eindeutigdie Szene. Große Erwartungen werden mit der so genanntenOLED-Technologie (Organic Light Emitting Diode) verknüpft,für die allerdings erst in einigen Jahren eine echte Massenproduk-tion zur Verfügung stehen wird. Ein gewisses Schattendasein führtdie auf anorganischen Leuchtstoffen basierende EL-Technologie(Elektrolumineszenz). Beim EL-Display wird ein Material, z.B.dotiertes Zinksulfid, zwischen zwei Elektroden eingebracht. BeimAnlegen eines elektrischen Wechselfeldes werden die Halbleiter-kristalle zum Aussenden von Licht angeregt. Die bisher erhältli-chen EL-Displays sind in einer Dünnfilmtechnik hergestellt,benötigen Glassubstrate, sind relativ hochauflösend, kleinforma-tig und vergleichsweise teuer.

Einen etwas anderen Ansatz wählt Cambridge ConsultantsLtd.: Ihre anorganischen EL-Displays werden in einer demSiebdruckverfahren entlehnten Dickschichttechnologie herge-stellt. Reinstraumanforderungen bei der Fertigung werden ver-mieden. Als Substrate kommen Plastikfolien, Glas und sogarLeiterplatten in Frage. Es lassen sich großflächige Anzeigen (> A4) mit mittlerer Segmentanzahl (ca. 100) preiswert herstellen.Es ist nahezu jede Farbe realisierbar, abhängig vom verwendeten»Phosphor«. Die EL-Anzeigen von CCL weisen folgende typi-sche Merkmale auf: Sie sind selbsteuchtend, dünn, robust, unemp-

findlich gegen Feuchtigkeit und Luftsauerstoff, flexibel sowievielseitig in der Gestaltung. Anwendungsfelder bieten sich überalldort, wo neuartige Konzepte für Bedienoberflächen – auch in Ver-bindung mit Eingabetasten – und hohe designerische Freiheits-grade verwirklicht werden sollen. Aufgrund ihrer Flexibilität sindselbst gekrümmte Oberflächen möglich und auch Displays, diequasi »um die Ecke schauen«. Sie haben einen weiten Betrach-tungswinkel von 180 Grad und sie sind bezüglich ihrer Helligkeitzwei- bis viermal heller als Standard-LEDs. Die Helligkeit beträgtrund 120 cd/m2 oder anders ausgedrückt, die Leistungsaufnahmeliegt bei 30 µW/ mm2.

Als Applikationsbeispiele seien Geräte des alltäglichen Ge-brauchs wie Spülmaschinen, Elektrorasierer, Chipkarten, Perso-nenwaagen, Blutdruckmesser, Mobiltelefone, HiFi-Anlagen,Fernbedienungen für TV-Geräte, Uhren und Verpackungen ge-nannt. Grundsätzlich sind aber alle Anzeigen denkbar – klein-und großformatig – die nicht einen kontinuierlichen Betrieb er-fordern.

Das auf der diesjährigen CeBIT-Sonderschau »FutureWorld«von Siemens gezeigte Modell einer Display-Oberfläche einesSchnurlostelefons verwendet die EL-Technologie von CambridgeConsultants und zeigt augenfällig die innovative Gestaltung dersich über das gesamte Gerät erstreckenden Display- und Bedien-elemente.

CCLTel.: 0611/97 7110

Kennziffer 400

Deuteriumlampen hoher Lebensdauer

Für industrielle Zweckewurden die Deuteriumlam-

pen von L.O.T.-Oriel ent-wickelt. Die typische Lebens-dauer wird mit 5000 Stundenangegeben. Sie wird durch einespezielle Lampenkonstruktionerreicht: reduzierte Frontaper-tur, ein großer Abstand zwi-schen Anode und dem aus syn-thetischem Quarz gefertigtenAustrittsfenster. Dieses Fens-termaterial besitzt eine guteDurchlässigkeit und ist gegenSolarisationsprozesse resistent,die das Transmissionsvermö-

gen besonders im tiefen UV mitder Zeit herabsetzen. Unterstüt-zend zur Vermeidung von Sola-risation wirkt der große Ab-stand zwischen Anode undFenster, der außerdem ein Be-schlagen des Fensters mit ver-dampftem Material reduziert.Die Lampe lässt sich mit einemBetriebsstrom von 200 mA beieiner Heizspannung von 7 V be-treiben. (rk)

L.O.T.-OrielTel.: 0 6151/88 06 72

Kennziffer 402

10-Zoll-SVGA-Display

Für PC- und Internet-Brow-sing-Anwendungen ist das

farbige 10-Zoll-SVGA-DisplaySX25S003 in STN-Technik vonHitachi ausgelegt. Das Displaybietet ein Kontrastverhältnis von50:1 und eine Helligkeit von 200cd/m2 bei einer Leistungsaufnah-me von 2 W. Das hohe Kontrast-verhältnis des Displays wirddurch den Einsatz von Mehrzei-

lentreibern erreicht. Das in Trans-missive-CSTN-Technik herge-stellte Modul bietet eine Auflö-sung von 800 x 600 Pixeln, un-terstützt 256.000 Farben undbenötigt nur eine Betriebsspan-nung von 3,3 V. Die Ansprechzeitbeträgt 270 ms. Die große Hellig-keit ist dem CFL-Hintergrundbe-leuchtungssystem von Hitachi zuverdanken, das laut Hersteller mitwesentlich weniger Energie aus-kommt als konventionelle CFL-Hintergrundbeleuchtungen. (rk)

HitachiTel.: 089/99 38 8731

Kennziffer 404

Produkte ELEKTRONIK-FOCUS


VGA-LCD mit hoher Auflösung

Die Farb-TFT-LCD LTM04C380S von Toshiba ist

ein leichtgewichtiges 4-Zoll-(10 cm-)VGA-Modul. Das Dis-play beruht auf der Niedertem-peratur-Polysilizium-(LTPS-)Technologie von Toshiba undbietet 256.000 Farben sowie640 x 480 Pixel. Die Auflösungbeträgt 202 Pixel/Zoll. Das Mo-dul misst 94,0 x 70,0 x 1,8 mm2,wiegt 32 g und weist einen akti-ven Bereich von 80,6 x 60,5mm2 auf. Die TFT-LCD wurdezum Betrieb an einer 3,3-V-Spannungsversorgung ausge-legt und hat eine typische Ver-lustleistung von 0,38 W. Da dreiSeiten des Displays völlig frei

von Verbindungen sind, bietetdas Modul eine hohe Design-Flexibilität. Ein typisches Kon-trastverhältnis von 250 gewähr-leistet, dass Text und Grafik un-ter allen Umgebungslichtbedin-gungen klar erkennbar bleiben.Für Entwickler, die ihre eigeneHinterleuchtung konstruierenwollen, ist die LCD ohne eineintegrierte Hinterleuchtungs-einheit aufgebaut. Zur Eva-luierung von Mustern kann To-shiba eine Hinterleuchtungsein-heit liefern. (rk)

ToshibaTel.: 0211/5 29 60

Kennziffer 408

Industrie-LCD-Monitore

CGA-/EGA-Signale könnendie Industrie-LC-Displays

von A.C.T. Kern verarbeitenund diese auf LCD-Monitorenmit VGA- und SVGA-Auflö-sungen darstellen. Bei der Um-setzung der Signale werden die

entsprechenden Zeile- und Ho-rizontalfrequenzen so verarbei-tet, dass bei der Darstellung mithöheren Auflösungen keineschwarzen Ränder entstehen.Somit sind für diese Applika-tionen keine Software-Ände-rungen notwendig, lediglichbedarf es einer geringen me-chanischen Anpassung. Gegen-seitige magnetische Beeinflus-sung von nebeneinanderste-henden Monitoren mit ent-sprechenden Einbussen derDarstellungsqualität wird weit-gehend vermieden. WeitereMerkmale sind die geringe Ein-bautiefe und das niedrige Ge-wicht der Monitore. (rk)

A.C.T. KernTel.: 0771/8 30 00

Kennziffer 406

CRT-Industriemonitore

Die digital gesteuerten In-dustriemonitore ICM2000

von JK Electronic sind mit 14-Zoll-, 15-Zoll- oder 17-Zoll-Röhren erhältlich. Sie sind ineinem stabilen Metallchassiseingebaut, für einen Tempera-turbereich von 0 bis 50 °C spe-zifiziert und mit einem Weitbe-reichsnetzteil mit Power-Fac-tor-Control ausgestattet. DerHorizontalfrequenzbereichvon 30 kHz bis 65 kHz ermög-licht eine flimmerfreie Darstel-lung von 1024 x 768 Punktenbei 75 Hz und zeichnet die Mo-nitore für den Einsatz in IPC-Anwendungen mit grafischerBedieneroberfläche aus. DieEinstellung der Bildparameter

erfolgt mit einem flexibel po-sitionierbaren Control-Panelüber On-Screen-Display. Miteinem optional erhältlichenDiagnostic-Board können Be-triebsstunden oder die Serien-nummer abgefragt, Bildein-stellungen oder Fehlerdiagno-se über eine RS232C-Schnitt-stelle vom Rechner ausdurchgeführt werden. Alterna-tiv zur Chassis-Version sinddie Monitore auch als 19-Zoll-Rack-Version oder mit kapazi-tivem Touch-Screen lieferbar.(rk)

JK ElectronicTel.: 0 77 05/91100

Kennziffer 410

2300 Lux helles Licht

Mit dem Dunkelfeldring-licht der Serie RR64/20

erweitert Vision & Control seinSpektrum an robusten Beleuch-tungskomponenten für dieBildverarbeitung im industriel-len Einsatz. Die helle Aus-leuchtung der Inspektions-fläche wird durch High-Brightness-LEDs erreicht, dieeine Beleuchtungsstärke vonbis zu 2300 Lux in der Objekt-ebene ermöglichen. Der freieDurchmesser von 128 mm er-

laubt die Inspektion auch vongrößeren Prüfobjekten. DieBauhöhe beträgt 31,5 mm. DerAußendurchmesser liegt bei 177mm, der Arbeitsabstand bei 5 bis20 mm. Die Funktion der Bau-gruppe wird durch die ins Be-leuchtungsgehäuse integrierteAnsteuerschaltung erhöht. Sielässt Betriebsspannungen zwi-schen 10 V und 30 V zu und re-gelt durch Spannungsschwan-kungen hervorgerufene Hellig-keitsschwankungen vollständigaus. Die Helligkeitseinstellungkann mittels Potentiometeroder Steuerspannung von 0 bis10 V erfolgen. (rk)

Vision & ControlTel.: 0 36 81/79740

Kennziffer 412

ELEKTRONIK-FOCUS Produkte


LCD-Standardmodule

Die LCD-DotmatrixmoduleEA G162-BHNLED und

EA G162-HNLED von Electro-nic Assembly sind weiterent-wickelte Standard-Displays mit2 x 16 Zeichen. Die Displayswerden ausschließlich alsHochtemperaturmodule mit ei-nem Temperaturbereich von -20 °C bis 70 °C ausgeliefert. DieVersorgungsspannung beträgt 5 V. Die Beschaltung der LED-Beleuchtung erfolgt über diePinbelegung 14 und 15. Das EA

G162-BHNLED mit einer Zif-fernhöhe von 9,66 mm hat dieAbmessungen 122 x 44 mm2,die kleinere Ausführung EAG162-HNLED mit einer Zif-fernhöhe von 5,55 mm misst 84x 44 mm2. Zu beiden Displaysist ein Rahmen wahlweise mitentspiegelter Glas- oder Kunst-stoffscheibe erhältlich. (rk)

Electronic AssemblyTel.: 089/8 5419 91

Kennziffer 414

LCD-Monitor mit Videoeingang

Mit einem Videoeinganghat A.C.T. Kern den

12,1- und 15-Zoll-LCD-Moni-tor der PreciousLine-Serie aus-gestattet. Damit ist das LCD inder Lage, Videosignale zu emp-fangen, diese zu entschlüsselnund verzerrungs- bzw. flimmer-frei darzustellen. Die Vi-deoschnittstelle erlaubt auchden Empfang von Fernsehpro-grammen. Die aktive Bild-fläche des 15-Zoll-LCD PL-

1503N1 beträgt 304,1 x 228,1mm2. Bei einer Auflösung von1024 x 768 Pixel und 16,7 Mil-lionen Farben verfügt das Dis-play über eine typische Hellig-keit von 200 cd/m2 sowie einKontrastverhältnis von 200:1.Der Blickwinkel liegt bei min.horizontal 140 Grad und verti-kal 130 Grad. Das Modul weistalle relevanten Zulassungenund Ergonomien wie TCO 99,TÜV-GS, CE, VESA DPMSund ISO 9241-3 auf. Ein On-Screen-Menü sowie Lautspre-cher sind integriert. Das 12,1-Zoll-Display mit einer Bild-fläche von 264 x 184,5 mm2

und einer Auflösung von 800 x600 bei 262.000 Farben verfügtüber eine Helligkeit von 150cd/m2. Die Kontrastrate liegtbei 150:1. Beide Geräte sind aufWunsch mit integrierte Schutz-scheibe oder Touch-Screen er-hältlich. (rk)

A.C.T. KernTel.: 07 71/8 30 00

Kennziffer 416

LCD-Monitor im Metallgehäuse

Bei dem 15,1-Zoll-TFT-LCD-Industriemonitor

SR-LCM von SR kommt dasLCD-Panel von Fujitsu zumEinsatz. Die Helligkeit beträgt250 cd/m2, der Kontrast 300:1.Der Ablesewinkel liegt bei 160Grad horizontal und vertikal.Der LCD-Monitor verfügt übereinen analogen VGA-An-schluss mit 15-poliger Sub-D-Buchse und bietet Auflösungenbis maximal 1024 x 768. Nied-rigere Auflösungen werden ineinem aufwendigen Interpolari-sationsverfahren dargestellt.Die Technologie des Panelsweist eine minimale Grauwert-invertierung und keine Farbver-zerrungen auf. Mit dem schlan-ken Design in Metallaus-führung ist der Flachmonitor

besonders für rauhe Umgebun-gen geeignet, da eine standard-mäßig integrierte Schutzschei-be das wertvolle LCD gleich-zeitig vor schädlichen äußerenEinflüssen schützt. Außerdemist das Display dadurch einfachzu reinigen. Die Anschlüssesind in einem Absatz verdecktangebracht. Die Versorgungs-und Videoanschlüsse gehen da-bei nach unten parallel zum Pa-nel ab, was ein schmalesGehäuse erlaubt. Die Bedien-elemente sind wasserdicht vor-ne angebracht. Die Gehäusefar-be ist auf Wunsch variierbar,ebenso die Ausführung alsEdelstahlgehäuse. An derRückseite sind Befestigungs-möglichkeiten für eine Wand-montage, einem optional erhält-lichen Dreh- und Schwenkarmoder einem stabilen Tischfußangebracht. Eine Touch-Screenmit resistivem oder kapaziti-vem Sensor kann integriert wer-den. (rk)

SR System-ElektronikTel.: 0 77 28/9 26 80

Kennziffer 418

LCD-Monitore für die Industrie

Die Produktpalette derTFT-LCD-Monitore von

JK Electronic umfasst 10,4-Zoll-VGA-, 12,1-Zoll-SVGA-,15-Zoll-XGA- und 18,1-Zoll-SXGA-Displays. Der integrier-te VGA-Converter ermöglichtden Anschluss ohne spezielleGrafikkarte an jeden gängigenComputer und somit auch denAustausch gegen VGA-Röhrenmonitore. Die Monitoreim robusten Metallgehäusesind als 19-Zoll-Frontplatten-version oder als Frontplatten-modell mit rückseitigen Ge-windebolzen für den Schaltta-feleinbau erhältlich und somitfür den Einbau in den unter-schiedlichsten Schaltschränkenund Bedienpulten geeignet.Zum Schutz der Displays isteine entspiegelte Filterglas-

scheibe in die Frontplatte inte-griert. Die Frontplatten aus

Aluminium sind standard-mäßig natur eloxiert oder op-tional mit eingelegter kratzfes-ter Polyesterfolie in RAL-Farbe erhältlich. Weitere Op-tionen sind Chassis- undTouch-Screen-Versionen. (rk)

JK ElectronicTel.: 0 77 05/91100

Kennziffer 420

CHIP-DESIGN


Überblick über die ARM9E-S-Architektur

Warum noch ein weitererMikroprozessor-Core?

Der ARM9E-S-Core ist eine leistungsfähige, syn-thetisierbare 32-Bit-Integer-CPU, die sich fürvielfältige Applikationen eignet, insbesondere fürsolche, die DSP- und MCU-Funktionen erfor-dern. Er ermöglicht auch das einfache Designvon SoC-ASICs (Systems-on-Chip), da er dasAMBA-AHB-Interface benutzt. Außerdem besitzter eine Harvard-Architektur mit separatenAdress- und Datenbussen zwischen Core undSpeicher. Er unterstützt ARMv5TE-Befehlssatzund -Architektur, die ein erweitertes Multiplizie-rer-Design für verbesserte DSP-Leistung bein-halten. Darüber hinaus unterstützt er auch dieARM-Debug-Architektur und enthält neueEigenschaften für das Echtzeit-Debugging. Dieseerlauben u.a. die Ausführung von Exeption-Handlern während das System debuggt wird.Derzeit sind die beiden Versionen ARM966E-Sund ARM946E-S verfügbar.

Der ARM966E-S-Coreist eine synthetisierba-

re Makrozelle, die einenARM9E-S-Prozessor-Coremit eng gekoppeltem SRAM,sowohl für die Daten- undBefehlsschnittstellen, einenSchreib-Buffer und eineAMBA-AHB-Busschnitt-stelle kombiniert. Er istMitglied der ARM9E-S-Thumb-Familie von 32-Bit-SoC-Prozessoren und eignetsich für eine Vielzahl anEmbedded-Applikationen.Der Core läuft in einem0,18-µm-Prozess typischmit 200 MHz Taktrate. DerUmfang sowohl des Be-fehls- als auch Datenspei-chers ist konfigurierbar (nurvon den ARM-Halbleiter-partnern), was es ermög-licht, die Hardware auf diejeweilige Embedded-Appli-kation maßzuschneidern.

Der ARM966E-S führt so-wohl den 32-Bit-ARM- alsauch den 16-Bit-Thumb-Be-

fehlssatz aus. Der Core bein-haltet eine einfache Fest-komma-Memory-Map undSupport für externe Co-Pro-zesoren, die es erlauben,Fließkomma- oder anderespezielle Hardware-Be-schleuniger hinzuzufügen.Zielmärkte und -Applikatio-nen für den ARM966E-Ssind: Massenspeicher – HDDs

und DVDs, Networking – Voice over

IP, »Harte« Echtzeit-Anwen-

dungen, Portable Applikationen –

Low-Power-Applikatio-nen,

Audio-Decodieren – spe-ziell MP3,

Spracherkennung und -Synthese.Der ARM946E-S eignet

sich ebenfalls besonders fürdiese Anwendungen, weil erdie neuen »E«-Befehle be-sitzt, die die DSP-Leistung,

die in diesen Applikationenerforderlich ist, deutlichsteigert. Vom ARM966E-Sunterscheidet sich diesesDerivat im Wesentlichen nurdurch eine intergrierte Me-mory-Protection-Unit undCache-Control-Logik. Da-durch eignet er sich auch fürEmbedded-Applikationendie auf einem Echtzeitbe-triebssystem wie VxWorks,PSOS oder QNX laufen.

Der 32-Bit-Integer-CPU-Core ARM9E-S besitzt einefünfstufige Pipeline, die ausFetch-, Decode-, Execute-,Memory- und Writeback-Stufen besteht. Die gesamteFamilie kann für den Einsatzin Low-Power-Anwendun-gen optimiert werden. Dazustehen die drei Methoden»Warten auf einen Inter-rupt«, »Power-Control« in-nerhalb des Caches und »Po-wer-Control« innerhalb dereng gekoppelten Speicherzur Verfügung. Das »Wartenauf einen Interrupt« erlaubtes dem Prozessor, in einenStandby-Modus mit gerin-gem Leistungsverbrauch ge-schaltet zu werden.

Der ARM946E-S-Corebesitzt eine Harvard-Archi-tektur und wurde derart ent-wickelt, dass die Cachessehr einfach modifiziertwerden können, um ver-schiedene Kombinationendes Cache-Inhalts zwischen0 und 1 MByte realisieren zukönnen. Damit kann dieCore-Implementation exaktauf die Systemanforderun-gen angepasst werden. DerCache-Speicher kann viaSoftware als writeback oderwritethrough definiert wer-den.

Die eng mit dem Core ge-koppelten Daten- und Be-fehls-SRAMs reduzieren dieInterrupt-Latenz durch daslokale Speichern von Exep-tion-Vektoren. Diese lokalenSpeicher erlauben einengrößeren Determinismus inder Ausführung, da der An-wender und nicht der Cache-Controller das Replacementsteuert. Die Protection-Unit

ermöglicht es, den Speicherzu segmentieren und aufeinfache Weise zu schüt-zen, was ideal für Em-bedded-Applikationen ist.Dabei gibt es keinerlei »vir-tuell-zu-physikalischem«-Adress-Mapping. Ein Write-Back-Schema und derWrite-Buffer werden zurLeistungsoptimierung undMinimieren des Datenver-kehrs auf dem Bus einge-setzt, was wiederum zur Re-duzierung der Leistungsauf-nahme führt.

Der ARM966E-S-Corehat im Gegensatz dazu »enggekoppelte« Befehls- undDaten-SRAMs und keinenCache-Speicher. Dies er-möglicht eine schnelle unddeterministische Befehls-ausführung, ohne sich derGefahr von Kompromissenbezüglich Performance undLeistungsaufnahme beimZugriff auf den AHB-Sys-tembus auszusetzen. DieseSpeicherart besitzt einenwesentlich geringeren Spei-cher-Overhead als ein Sys-tem mit Cache-Memory. DerInhalt sowohl vom Daten-als auch Befehlsspeicher istkonfigurierbar, um dieHardware an die Anforde-rungen der Embedded-Ap-plikation anpassen zu kön-nen.

Beide Cores unterstützenden Einsatz von SCAN-Testmethoden für die digi-tale Logik und Build-In-Self-Test (BIST) für die enggekoppelten SRAMs. DieProzessoren der ARM9E-S-Familie besitzen drei ver-schiedene Betriebsarten, umihre geringe Leistungsauf-nahme zu optimieren.

Die Betriebsart »Wait forInterrupt« ermöglicht es, dieProzessoren in einen Stand-by-Modus mit geringerLeistungsaufnahme zu set-zen. Ist diese Betriebsart ge-wählt, werden die Cache-

Support fürSCAN-Tests

CHIP-DESIGN


und eng gekoppelten SRAMsdes ARM946E-S-Cores unddie eng gekoppelten SRAMsdes ARM966E-S-Cores so-lange in einen Low-Power-Zustand versetzt, bis entwe-der ein Interrupt oder eineDebug-Anforderung auftre-ten. Diese Funktion wirddurch das Schreiben in einRegister ausgelöst. Diesstoppt den Prozessor undschaltet den internen Takt solange ab, wie der Wait-for-Interrupt-Befehl ausgeführtwird und bis entweder in In-terrupt oder ein Debug-Re-quest eintritt. Sind die Inter-rupts »enabled«, nimmt derCore den Interrupt, bevor erdie Befehle, die auf denWait-for-Interrupt-Befehlfolgen, ausführt. Sind die In-terrupts »disabled« führt derProzessor-Core den Befehl,der dem Wait-for-Interrupt-Befehl folgt, aus. Wird einDebug-Request verwendet,um das System »aufzu-wecken«, geht der Prozessorin den Debug-Zustand über,bevor er weitere Befehleausführt.

Die Funktion »PowerControl im Cache« reduziertdie Leistungsaufnahme in-nerhalb des Cache-Spei-chers und wird durch Opti-mieren der Cache-Funktionerreicht. Um das Stoppendes Prozessors zu verhin-dern, wenn ein Cache-Look-up ausgeführt wird, ist esnötig, alle Cache-Sets fürdiese Lookup zu »enablen«.Ist der erste Lookup ausge-führt, sollte das TAG-Arraydiasabled werden, weil derZugriff innerhalb derselbenCache-Linie stets sequen-ziell ist. Da der Initial-Look-up ebenfalls feststellt, wel-cher Satz die benötigten Da-ten beinhaltet, können auchdie anderen drei Cache-Sät-ze für einen sequenziellenZugriff, der in derselbenCache-Linie ist, »disabled«

werden. Dies führt beson-ders im Befehls-Cache zugroßen Einsparungen derLeistungsaufnahme, weildort die sequenzielle Aus-führung vorherrscht. Wirdder Cache-Speicher über dasCP15-Register »disabled«,dann können die Cache-Speicher-Arrays »disabled«werden. Wird der Core inden »Wait-for-Interrupt«-Zustand gesetzt, wird derCache-Speicher am Ende je-der ausgeführten Aktivität»disabled«.

Die Leistungsaufnahmeinnerhalb der eng gekoppel-ten SRAMs kann durch dasOptimieren der Arbeitswei-se dieser Speicher ebenfallsreduziert werden. Ist diebenötigte Adresse außerhalbdes Bereichs des eng gekop-pelten SRAMs, sollte diesesSpeicher-Array »disabled«werden. Die enggekoppeltenSpeicher können in kleinereSRAM-Blöcke aufgeteiltwerden. Dies erfordert sepa-rate Chip-Select-Signale fürjeden SRAM-Block. DieseMethode sichert eine guteAusnutzung der Leistungs-aufnahme, da jeweils nur dasSegment, auf das zugegrif-fen wird, freigegeben (enab-led) ist.

Alle ARM9E-S-Prozesso-ren unterstützen die Verbin-dung zu On-Chip-Coprozes-soren über ein externes Co-prozessor-Interface. Dabeiwerden alle Coprozessor-Befehle unterstützt. Copro-zessoren bestimmen durcheinen internen »Pipeline-Follower«, welche Befehlesie auszuführen haben. Dajeder Befehl aus demSpeicher kommt, tritt ersowohl in die ARM-Pipe-line als auch in die Pipe-line des Coprozessors ein.Um einen kritischen Pfadfür den Befehl, der vomCoprozessor »gelacht« wird,zu verhindern, arbeitet diePipeline des Coprozessorseinen Taktzyklus später alsdie Pipeline des ARM-Prozessor-Cores. Es gibtjedoch einen Mechanismus

innerhalb der beidenARM9E-S-Prozessor-Co-res, der die Prozessor-Pipe-line abschaltet (stalls), so-dass der Prozessor mit derPipeline des externen Co-prozessors arbeiten kann.Auf diese Weise werdenpraktisch beide Pipelinessynchronisiert. Der ARM-Prozessor informiert ansch-ließend den Coprozessor,welche Befehle von Decodein Ausführen überführt wur-den und ob sie ausgeführtwerden sollen.

Eine Entwicklung mit denauf der V5TE-Architekturbasierenden ARM-9E-S-Prozessoren verwendet eineechte SoC-Design-Methode.Die Prozessoren sind allewiederverwendbare Soft-IP-Makrozellen. Sie können alsCPU-Blöcke für viele unter-schiedliche ASIC- oderASSP-Designs eingesetztwerden. Sie besitzen alledas Standardbus-InterfaceAMBA AHB, was ihr Ein-betten in größere SoC-De-signs sehr einfach gestaltet.Die Cores können mit allenPeripherie-Cores der Prime-Cell-Familie von ARM ver-bunden werden, aber auchmit kundespezifischen IP-Peripheriemodulen. Moduleaus Bibliotheken wiederver-wendbarer Peripheriefunk-tionen und Subsysteme wiez.B. Flash und DRAMs kön-nen ebenfalls verwendetwerden.

Da die Prozessoren derARM9E-S-Familie als syn-thetisierbarer RTL-Codeverfügbar sind, können siesehr einfach auf alle mög-lichen Halbleiterprozesseportiert werden, solange ei-ne Synthesebibliothek fürdiesen Prozess verfügbar ist.Diese Methode der IP-Lie-ferung erlaubt es Lizenz-nehmern, die Implementati-on der ARM9E-S-Prozesso-ren zu optimieren und so

die Stärken ihres eigenenHalbleiterprozesses auszu-nutzen. Synthetisierbare IPerlaubt es den Lizenzneh-mern ebenfalls, die Coressehr einfach auf andere Pro-zesse zu portieren.

Die AMBA-AHB-Spezi-fikation ist ein offener Stan-dard und stellt eine neueBus-Interface-Architekturfür SoC-Designs dar. DerAMBA-AHB-Bus arbeitetmit einer ansteigenden Flan-ke, was SoC-Designs sehranwenderfreundlich gestal-tet. Er besitzt darüber hinausdie Fähigkeit zum Burst-Transfer und Single-Cycle-Bus-Master-Hand-Over. Fürgesteigerte Leistungsfähig-keit adaptiert AHB auch ei-ne breitere Datenbuskonfi-guration.

ARM bietet auch daseinfach einzusetzende De-sign-Tool EASY (ExampleAMBA System) zum Gene-rieren von AMBA-Bus-ba-sierenden Mikrocontroller-Designs an. Es erlaubt, dieEntwicklung mit einem ar-beitenden Modell zu begin-nen, anstatt das Design qua-si mit einem leeren Blatt Pa-pier beginnen zu müssen.EASY kreiert auch die not-wendige Test-Software, umdas System zu betreiben undzu testen, das einfach adap-tiert werden kann, um an-wenderspezifischen Code zuimplementieren.

Die ARM9E-S-Prozesso-ren besitzen ein Standard-Debugging-Interface, dasauf dem Standardtest-Ac-cess-Port und der Boundary-Scan-Architektur gemäß IE-EE Std. 1149.1-1990 basiert.Die ARM-Developer-Suite(ADS) ist die neueste Versi-on der ARM-Entwicklungs-Tools. Alle nötigen Werk-zeuge zum Design und De-bugging von C, C++ und As-sembler für den ARM- undThumb-Befehlssatz sinddarin eingeschlossen. (pa)

Minimale Leis-tungsaufnahme

Support fürCoprozessoren

ARMTel.: 089/60 87 55 45

Kennziffer 500

Produkte CHIP-DESIGN


Schneller Produktterm-PLD in 0,22-µm-Prozessen

Altera kündigt mit demEPM7128B das erste ver-

fügbare Mitglied aus der MAX-7000B-Familie an. Der Bau-stein ergänzt die MAX-Pro-duktterm-Architektur und ar-beitet mit 2,5 V auf Basis einer0,22-µm-Prozesstechnik. DieMAX-7000B-Bausteine bieteneine Pin-to-Pin-Verzögerungvon 3,5 ns mit einer maximalenGeschwindigkeit von 285MHz. Außerdem ermöglichensie die In-System-Programmie-rung für 2,5-V-Versionen. Ne-ben der hohen Geschwindigkeitunterstützt die Familie auchverschiedene Low-Voltage-I/O-Standards wie GTL+ (GunningTransceiver Logic), SSTL-2(Stub Series Terminated Logicfür 2,5 V) oder SSTL-3 (StubSeries Terminated Logic für 3,3V). Diese Standards resultierenaus den immer höheren Ge-schwindigkeiten und Datenra-ten sowie Low-Voltage-Anfor-derungen für moderne Prozes-soren, schnelle Speicher undPeripherals.

Der EPM7128B bietet 128Makrozellen mit 2500 nutzba-ren Gattern. Mit einer Core-Spannung von 2,5 V und dempatentierten Multivolt-Interface

können Entwickler ein nahtlo-ses Interface zwischen 3,3-V-,2,5-V- und 1,8-V-Systemen re-alisieren. Der Baustein bietetIn-System-Programmierungüber das IEEE-1149.1-JTAG-Interface gemäß JEDEC (JESD-71) und Jam-STAPL (StandardTest and Programming Langua-ge). Der Baustein wird vomMAX+PLUS-II-Entwicklungs-system für PCs und Workstati-ons unterstützt. Die MAX+PLUS-II-Software bietet einenahtlose Integration in Toolsvon Cadence, Mentor Graphics,Synopsys, Viewlogic und ande-rer führender EDA-Anbieter.Der EPM7l28B ist in Volumen-stückzahlen verfügbar. AlsGehäuse stehen 100- und l44-polige TQFP, 100- und 256-po-lige FineLine-BGA sowie UltraFineLine BGAs (0,8 mm Ra-ster) mit 169 sowie 49 An-schlüssen zur Verfügung. Das169-polige Ultra-FineLine-BGAerfordert im Vergleich zu einem70-poligen TQFP 50 Prozentweniger Platz und bietet 70 Pro-zent mehr I/Os. (pa)

AlteraTel.: 089/3 2182 50

Kennziffer 502

Preiswerte PLD-Familie mit Embedded-Speicher

Altera kündigt mit ACEXeine preiswerte PLD-Fa-

milie speziell für hochvolumigeApplikationen im Kommunika-tionsmarkt an. Bisher unter demCode-Namen ACE geführt, bie-tet die jetzt angekündigteACEX-Familie (ausgesprochenwie ASICs) Bausteine mit 2,5-und 1,8-V-Versorgung. Die 2,5-V-Bausteine basieren auf einemkostenoptimierten Prozess mitfünf Metall-Lagen und -Struk-turen von 0,22 bzw. 0,18 µm.Die Bausteine sind für vielfälti-ge Applikationen eine preis-werte Alternative zu ASICs undASSPs. Die vier ACEX-1K-Bausteine reichen von 10.000bis 100.000 Gattern (d.h.56.000 bis 257.000 Sys-temgatter) und bieten System-geschwindigkeiten von bis zu115 MHz. Die Bausteine bietendarüber hinaus PLL- sowiePCI-Funktionalität (66 MHz,64 Bit). Aufgebaut auf einerLook-up-table-Architektur(LUT) beinhalten die BausteineEmbedded-Array-Blocks fürdie Implementierung vonRAM-, ROM-, Dual-Port-RAM- und FIFO-Funktionen.Die LUT-basierende Logik istoptimiert für schnelle Daten-

pfad-Applikationen wie z.B. inArithmetik- und DSP-Designs.Verfügbar in der zweiten Hälfte2000 wird die ACEX-2K-Fami-lie auf Basis eines 1,8-V-Pro-zesses mit 0,18-µm-StrukturenDichten von 20.000 bis 150.000Gattern (75.000 bis 400.000Sytemgatter) anbieten. DieEmbedded-Array-Struktur derACEX-1K-Familie kann für dieImplementierung von zahlrei-chen Speicherfunktionen oderkomplexen Logikfunktionenwie DSP-Fehlerkorrektur (ein-schließlich Viterbi, Reed-Solo-mon oder Turbo-Encoder/De-coder), Datenpfadbearbeitungmit großer Datenbreite,Mikrocontrollerapplikationenoder Datenumsetzungsfunktio-nen genutzt werden. Die Kom-bination von EABs und Logik-Arrays eröffnet die erforderli-chen Geschwindigkeits-Level,um ASSPs durch ACEX-1K-Bausteine zu ersetzen.

Die ACEX-1K-Familie wirddurch das MAX+PLUS-II-Ent-wicklungssystem unterstützt.ACEX-1K-Unterstützung istdurch das MAX+PLUS-II-Ba-seline-Systeme gegeben, dasauch die Synthese mit MentorGraphis- und Synopsys-Tools

CHIP-DESIGN Produkte


sowie Simulation und die kom-plette Place-and-Rout-Umge-bung beinhaltet. Weitere Unter-stützung steht durch Third-par-ty-Tools von Cadence, OrCAD,Synplycity, VeriBest und View-logic zur Verfügung. DieACEX-2K-Familie wird durchdas Quartus-Entwicklungssys-tem unterstützt werden.

Die Versionen EP1K30,EP1K50 und EP1K100 sindverfügbar. Es stehen vielfältigeGehäuseoptionen, einschließ-lich TQFP und FineLine-BGAzur Verfügung. (pa)

AlteraTel.: 089/3 2182 50

Kennziffer 504

Viewer für RTOS

Der Graphical-Event-Vie-wer von Enea OSE ist eine

Komponente des Illuminator-Entwicklungspakets zum Real-time-Betriebssystem OSE. Mitdem Viewer können Entwicklerdie Ereignisse grafisch im Stan-dard-MSC-(Message-Sequence-Chart-)Format ansehen, stattnur in einem Textfenster. Diebildhafte Darstellung wird lau-fend aktuell gehalten, um einge-tretene Ereignisse auf dem Ziel-

system zu berücksichtigen. DerViewer kann gespeicherteCharts von Dateien laden unddiese zusätzlich mit den Anzei-gen des gerade angeschlossenenZielsystems darstellen. Diesegleichzeitige Darstellung meh-rere Charts ermöglicht es, Sys-temläufe zu vergleichen. (rk)

Enea OSETel.: 089/54 46 7611

Kennziffer 506

Emulation ohne Zielsystem

Das Data Streaming Interfa-ce Portal (DSIP) von Ikos

dient als Schnittstelle zwischendem Ikos-EmulationssystemVLE und einer Sun-Host-Workstation und ermöglicht so,die Vorteile der Emulation in einer frühen Phase des Design-Zyklus zu nutzen. Dies ge-schieht unter Verwendung ab-strakter Datenmodelle ohne dieNotwendigkeit, ein Zielsystemzu entwickeln. Die DSIP ver-fügt über die nötige Performan-ce, um den Systembetrieb mit

sehr umfangreichen Datenbe-ständen verifizieren zu können.Das System besteht aus einerPCI-Schnittstellenkarte, die ineine Sun-Workstation einge-setzt wird und die Verbindungzum Emulator herstellt. Nebeneinem Data-Streaming-Pro-gramm wird die Tapi-Bibliothekinstalliert, um das Data-Strea-ming-Interface aufzubauen. (rk)

IkosTel.: 089/6298810

Kennziffer 510

OS-9 unterstützt Threads

Das Echtzeit-BetriebssystemOS-9 Version 3 von Micro-

ware unterstützt POSIX-typeThreads. Damit lassen sich Mul-titasking-Applikationen realisie-ren, bei denen mehrere eng ver-bundene Tasks auf gleiche Datenzugreifen. Unter OS-9 für Em-bedded-Applikationen wird einesichere Prozessumgebung ge-schaffen, innerhalb dieserThreads ohne Unterbrechung ih-re Tasks abarbeiten können. Die

erweiterte Version von OS-9 istzuerst für PowerPC und SuperHverfügbar, später werden weitereProzessorfamilien folgen: ARM,MIPS, StronARM und x86. Si-multan dazu wird die integrierteCross-EntwicklungsumgebungHawk ebenfalls um Threads-Funktionalität erweitert. (rk)

MicrowareTel.: 08102/7 42 20

Kennziffer 508

Embedded-Linux-Plattform für vernetzte Produkte

NETsilicon präsentiert mitNET+Lx ein umfassendes,

auf Linux basierendes Embed-ded-Network-Connectivity-System. Es vereint die Vorteileder Embedded-Networking-Lösung NET+Works, die Zu-verlässigkeit und Open-Source-Fähigkeit von Linux sowie dieTools und den Support, um Li-nux zu einer produktionsberei-ten Plattform für vernetzte Pro-dukte zu machen. Ziel dieserEntwicklung ist es, die Attrakti-vität von Linux für das Produkt-Design zu vergrößern und Her-stellern ein alternatives Be-triebssystem zur Verfügung zustellen.

NET+Lx läuft auf dem Sys-tem-on-Silicon-Chip NET+ARM,der im Verbund mit dem physi-schen Ethernet-Interface und

dem RAM- und ROM-Speicherdie gesamte Hard- und Soft-ware umfasst, die Hersteller zurProduktion vernetzter Produktebenötigen. Das Angebot um-fasst 10/100BaseT Ethernet, In-ternet-Protokolle, Web, Mailund File-Transfer-Server, einenWeb-Browser sowie ein ganzesPaket an Treibern, Schnittstel-len und Utilities, die alle auf ei-nem ARM-basierten Prozessormit einer Performance von 40MIPs laufen. Zu den zertifizier-ten Protokollen und Netzwerk-applikationen gehören UDP,TCP, IP, DHCP, FrP, HTTP,SMB, NFS, SNMP, SMTP undPOP3. (pa)

NETsiliconTel.: 089/9 0119 73

Kennziffer 512

PCB-Design-Studio auf IBM-NT-IntelliStation

Der Hochleistungs-Arbeits-platz für Board-Designer

»IBM IntelliStation M Pro« vonHoschar bietet das PCB-De-sign-Studio von Cadence alsPlug&Play-Lösung auf einerNT-IntelliStation. Das Systemkombiniert Schaltungsentwurfmit Internet- und Team-Connection, die Allegro-Leiter-plattenentflechtungstechnolo-

gie von Cadence und Specctra-High-End-Routing für Power-User mit einer echten Profi-plattform. Das Tool arbeitet mitPentium-III-Prozessoren mitbis zu 733 MHz auf der Basisdes Intel-840-Chipsatzes. ZweiDatenübertragungskanäle zwi-schen Prozessor und Arbeits-speicher bewältigen jeweils 1,6GByte/s. Die 4x-Advanced

Produkte CHIP-DESIGN


Graphic-Ports verdoppeln denDatendurchsatz zwischen derGrafikkarte und dem bis zu 2GByte großen ECC-Arbeits-speicher. Die ATA-66-Schnitt-stelle sorgt ebenfalls für dop-pelte Übertragungskapazitäten

zwischen der 13,5-GByte-Fest-platte und dem Arbeitsspeicher.(rk)

HoscharTel.: 08 00/3 32 20 00

Kennziffer 514

Konfigurierbare Fibre-Channel-Bausteine

Kundenspezifisch konfigu-rieren lassen sich die Fib-

re-Channel-Baulemente der

QuickFC-Familie von Quick-logic. Sie unterstützen einenDatentransfer bis zu 2,5 GBit/s

für proprietäre Verbindungenund basieren auf der Gigabit-Technologie von Finisar. DieBausteine verfügen über einvollständig integriertes, konfi-gurierbares Fibre-Channel-En-c o d e r / D e c o d e r- I n t e r f a c e(8b/10b) in Verbindung mitinsgesamt 32.000 Gattern anprogrammierbarer Logik.Ebenfalls enthalten ist ein aus22 Blöcken mit 25.344 Bit be-stehendes Dual-Port-RAM,das als RAM, ROM oder FIFOkonfigurierbar ist. Die Zu-griffszeit liegt unter 5 ns, die

FIFOs können mit über 160MHz betrieben werden. DieQuickFC-Familie ist für denEinsatz im Verbund mit indus-triestandardgemäßen Bb/s-Serdes-Tansmitter/Receiver-Chips konzipiert und unter-

CHIP-DESIGN Produkte


stützt die standardmäßigenFibre-Channel-Übertragungs-raten von 1,062 GBit/s (SingleRate) und 2,125 GBit/s(Double Rate) mit einemDurchsatz von 2,1 GBit/s. Dieüber 271 anwenderprogram-mierbaren I/Os können mit 3,3

V betrieben werden und sind 5-V-tolerant. Ein Reference-De-sign-Kit für die QuickFC-Bau-steine steht zur Verfügung. (rk)

QuicklogicTel.: 089/93 08 6170

Kennziffer 516

Crosstalk-Analyzer

Der Crosstalk-AnalyzerCeltIC von CAdMOS er-

laubt die Effekte von Noise aufdas Timing und die Funktion ei-nes AISC-Designs zu bestim-men und auftretende Problemevor dem Tape-Out zu erkennen.CeltIC verwendet die Timing-Information von Static-Timerund RC-extrahierten-Netzlis-ten. Nach der Crosstalk-Analy-se erzeugt das Tool ein inkre-mentales SDF, das wieder in dasStatic-Timing einfließen kann.CeltIC unterstützt die hierarchi-

sche Analyse durch die Ver-wendung und Erstellung vonEcho-Noise-Modellen. Nicht-digitale Blöcke wie Speicher-oder Analogbereiche könnenals User-Defined-Noise-Mo-delle (UDNs) modelliert wer-den. Der Analyzer ist für SunSolaris 2.6 und HPUX 10.20von HP verfügbar. (rk)

CadMOSTel.:001/40 87 951212

Kennziffer 522

Low-cost-FPGAs

Eine Low-cost-Speed-Gra-de-Option für die Antifuse-

FGPA-Familien MX und SX-Aist von Actel verfügbar. DieseF-Speed-Grades bieten lautHersteller gegenüber Standard-Speed-Grades der MX- undSX-A-Produkte Preisvorteilevon bis zu 30 Prozent. Die Ver-sionen stehen in allen Baustein-

größen und Gehäusen aus denFamilien MX und SX-A zurVerfügung. Die Bausteine wer-den von der neuesten Versionder Actel-Design-Software un-terstützt. (rk)

ActelTel.: 0 8165/9 58 40

Kennziffer 520

Online-Programmiersystem

Das Online-Programmier-gerät ProLine RoadRun-

ner von Data I/O wird direkt andie Zuführungseinheit des Be-stückungsautomaten einer Pro-duktionslinie angedockt. So-mit kann das System in dieProduktionslinie integriert wer-den, ohne dass die Produktion

gestoppt werden muss. Die un-programmierten Bausteinewerden dem Bestückungsauto-maten direkt für die Just-in-ti-me-Programmierung zuge-führt. Es können auch mehrereRoadRunner an den Be-stückungsautomaten ange-dockt und je nach Bedarf dieKapazität verdoppelt oder ver-dreifacht werden. Für die Pro-grammierung und Verifikationvon vier 16-MBit-Speicher-bausteinen werden etwa 12 Se-kunden benötigt. Die Abmes-sungen des Geräts betragen 7,9x 99 x 56 cm2, das Gewichtwird mit 15 kg angegeben. DerProgrammer verwendet dieSteuerungs-Software TaskLinefor Windows von Data I/O. (rk)

Data I/OTel.: 089/8 58 5811

Kennziffer 518

Entwicklerpaket für den ST10F168

Auf der Basis des Mikro-controllers ST10F168 von

STMicroelectronics bringt FSForth mit dem Evaluation-Board EVA168 ein umfangrei-ches Entwicklerpaket auf denMarkt.

Der ST10F168, mit 25 MHzgetaktet, bietet 256 KByteFlash-Speicher, 8 KByte RAM,eine RTC-72423 Real-Time-Clock, einen CAN-Controllerund viele zusätzliche Ein- undAusgabeeinheiten. Das Boardmit den Maßen 175x120 mm2

unterstützt bis zu 1 MByte ex-ternen Flash-Speicher und 256KByte Fast-SRAM. DerST10F168 basiert auf einer Sie-mens-C167-Architektur, bietetjedoch einige zusätzliche Kom-ponenten. Ein intelligentes Bat-teriemanagement unterstütztdas SRAM mit 256 KByte, dasals nichtflüchtiger Speicher ar-beitet.

Über DIP-Schalter ist eineflexible Start-up-Einstellungmöglich. Das Paket enthältFlash166, eine Software zumeinfachen Programmieren desFlash-Speichers, sowie Demo-C-Compiler von Keil und Tas-king. Beiliegende PLS-DebugDemo, Trainings-Software (inC geschrieben) und LauterbachDebugger Software, die es er-möglicht, das On-chip-Flash zuprogrammieren, runden dasPaket ab.

Der ST10F168 kann durcheinen ST10F169, der einenzweiten integrierten CAN-Con-troller enthält, ersetzt werden.Das Board enthält bereits zweiCAN-Transceiver, wodurchkein Re-Design notwendigwird. Die externen Speichersind so gewählt, dass sie auchmit der High-Speed-VersionST10/32 MHz zusammenarbei-

ten können. Zum Anschlussvon Emulatorsystemen sindbereits Pads für die Aufnahmeeines »Quad-Connectors« vor-gesehen. Um schnell Prototy-pen fertigstellen zu können,enthält das EVA168 Kit einLötfeld, einen Potentiometer,ein externes serielles EE-PROM, LEDs und einen Taster.Über die integrierte 128-poligeStiftleiste werden diese Kom-ponenten mit der CPU verbun-den. (pa)

FS Forth-Systeme Tel.: 0 76 67/90 80

Kennziffer 524

Produkte BOARD-DESIGN


Basisbandprozessor für High-Performance-WLANs

Der BasisbandprozessorHFA3861B von Intersil ist

zum Standard IEEE 802.11kompatibel und erreicht eineÜbertragungsrate von 11

MBit/s. Aufgrund einer verbes-serten Multipath-Performanceerlaubt der Prozessor den zuverlässigen Betrieb in Büro-umgebungen, anspruchsvollenSprach- und Videoapplikatio-nen sowie in Privathaushalten.Eine Short-Preamble-Option istvorgesehen. Bei der Einbindungin den Prism-II-Chipsatz von In-tersil erzielt der HFA 3861BVerbesserungen hinsichtlichMultipath-Delay-Spread-Tole-rance und ermöglicht ferner dieÜberbrückung der doppelten

Übertragungsstrecke. Der Chipist mit einem Rake-Receiverausgestattet. Dies ist eine Funk-tion zur Reduzierung von Inter-ferenzen und Verbesserung der

Performance in High-End-Mo-biltelefonen. Der HFA3861B istkompatibel zum HFA3861Aund wird mit einer aktualisier-ten Firmware geliefert. DerChip befindet sich im TQFP-Gehäuse für den Einsatz inPCMCIA-Board-Applikatio-nen. Ein Evaluation-Board(HFA3861B-EVAL1) wirdebenfalls angeboten. (rk)

IntersilFax: 089/93 09 05 65

Kennziffer 600

Multi-Channel-IC für Voice-Gateway

Unter der BezeichnungPM4354 Comet-Quad

stellt PMC-Sierra einen Vier-kanal-T1, E1- und J1-Framermit integrierter Analog-Line-Interface-Unit (LIU) vor. DerBaustein erweitert die 3,3-V-Single-Chip-Framer- und LIUdes PM4351 und ist für platz-kritische Applikationen geeig-net. Dazu gehören Internet- undMulti-Service-Access-Equip-ment, Voice-over-DSL- (Vo-DSL) und Voice-over-IP-Gate-ways (VoIP) sowie Wireless-Basisstationen und Digital-Loop-Carrier-Systeme. Die

Abmessungen des Bausteinsbetragen 17 x 17 mm2. Zur Re-alisierung von 32 T1-Leitungenauf einem Board kommt die Co-met-Quad-Realisierung mit nuracht Chips aus und benötigt so-mit nur die Hälfte der Board-Fläche im Vergleich zu anderenLösungen. Der PM4354 ist er-hältlich im 208-poligen PBGAund ist für den industriellenTemperaturbereich (-40 bis +85 °C) charakterisiert. (rk)

PMC-SierraTel.: 089/60 76 97 31

Kennziffer 602

USB-1.1-kompatibler Transceiver

Der universale Einchip-U S B - T r a n s c e i v e r

USB1T11A von Fairchild eig-net sich für Geräte, in die dieUSB-Technik implementiertwird. Der USB 1T11A ent-spricht der USB-1.1-Spezifika-tionen und unterstützt sowohlÜbertragungen bei der maxima-len Geschwindigkeit von 12MBit/s als auch bei niedrigerGeschwindigkeit von 1,5MBit/s. Er verwendet digitaleEingänge zur Übertragung unddem Empfang von Daten überdas USB-Kabel und ist mit der

VHDL-Serial-Interface-Enginekompatibel. Die Implementie-rung der seriellen Schnittstel-lenmaschine zusammen mitdem USB 1T11A ermöglicht esden Designern, USB-kompa-tible Geräte mit gebrauchsferti-gen Logikbausteinen herzustel-len.

Der Baustein ist im SOIC-oder TSSOP-Gehäuse mit 14Anschlüssen erhältlich. (rk)

FairchildTel.: 0 8141/6 10 20

Kennziffer 604

Audiodecoder für MP3

Die MP3-Firmware-Unter-stützung für den Crystal

Multinorm-/Mehrkanal-Audio-decoder CS49326 ist von CirrusLogic erhältlich. Damit könnenHersteller von Consumer-Pro-dukten MP3-Audio-Inhalte per

PC oder Set-Top-Box über denS/PDIF-Ausgang vom Internetin den Audio-/Videoempfängerladen, wo sie automatisch deco-diert und wiedergegeben wer-den können. Der Decoder ist ei-ne pinkompatible erweiterteVersion der Vorgänger CS4926und CS 4925.

Er zeichnet sich durch eineImplementierung in 0,25-µm-CMOS-Technologie aus undbietet 40 Prozent mehr MIPS-Rechenleistung sowie einegroße integrierte RAM- und

ROM-Kapazität. Die On-Chip-Firmware unterstützt Dolby-Digital AC-3 und Digital-Thea-ter-Sound (DTS). Neue Stan-dards wie MP3 und Circle-Sur-round können rasch geladenwerden. Zusätzlich bietet Cir-

rus Logic für diesen Markt denS/PDIF-Empfänger CS8415Amit integriertem 7-zu-1-Ein-gangsmultiplexer an. Der Bau-stein ermöglicht den Anschlussvon bis zu sieben verschiede-nen digitalen Consumer-Gerä-ten, z.B. Laser-Disc, Set-Top-Boxen und PCs, an einen Audio-/Videoempfänger auf der Basisdes CS8415A. (rk)

MemecTel.: 089/615 23 90

Kennziffer 606

BOARD-DESIGN Produkte


Subminiatur-Relais

Mit dem G6K-2-Y bringtOmron eine verbesserte

Version seines SMT-Relais he-raus, dessen Auflagefläche mit6,5 x 10 mm2 extrem klein ist.Die Höhe beträgt 5 mm, das Ge-

wicht 0,7 g. Das G6K-Relais istfür Applikationen geeignet, dieeine hohe Packungsdichte er-fordern. Alle Relais-Kompo-nenten sind Bellcore-geprüftund halten daher auch Span-nungsstöße von bis zu 2,5 kV2/10 ms aus. Sie erfüllen eben-falls die Vorschriften von FCC,Teil 68. Um dies zu ermögli-

chen, wurde die Distanz zwi-schen Spule und Kontaktan-schlüssen verändert und auf 3,2mm festgelegt. Gleichzeitigwurde der Anschlussabstandzwischen den Kontakten auf 2,2mm reduziert, sodass die Pin-Kompatibilität des Relais mitIndustriestandard-Formatenund die Mindestabläufe derUL1950-Forderungen von mi-nimal 1,5 mm Abstand einge-halten werden. Das G6K-2-Yist ein gepoltes Relais, das inmono- und bistabiler Spule mitNennspannungen von 3 V, 4,5V, 5 V, 12 V oder 24 V verfüg-bar ist. Die zwei Wechsler sindals Zwillings-Crossbar-Kontak-te ausgeführt. Der Kontakt-nennstrom beträgt 0,3 A bei 125VAC und 1 A bei 30 VDC. Übereinen Temperaturbereich von -40 bis +70 °C kann das Relaiseingesetzt werden. Für dieMontage sind Stangen oder Ta-pe and Reel-Verpackung liefer-bar. (rk)

OmronTel.: 0 21 73/6 80 00

Kennziffer 608

Winzige Präzisions-Spannungsreferenz

Mit dem IC LM4050 vonNational Semiconductor

liefert Spoerle eine hochpräziseMicropower-Shunt -Span-nungsreferenz im extrem klei-nen, oberflächenmontierbarendreipoligen SOT-23-Gehäuse.Der Baustein arbeitet im indus-triellen Temperaturbereich von-40 bis +85 °C. Es stehen fünf

Referenzspannungen von 2,5 V,4,096 V, 5,0 V, 8,192 V und10,0 V sowie drei Genauig-keitsklassen mit 0,1 Prozent,0,2 Prozent bzw. 0,5 Prozentzur Verfügung. Der Tempera-turkoeffizient wird mit 50ppm/°C (maximal) angegeben.Der LM4050 nimmt einen mi-nimalen Strom von 60 µA bis

Digitale Potentiometer im BGA

Im Ball-Grid-Array-(XBGA-)Gehäuse bietet Xicor seine

digital gesteuerten Potentiome-ter XDCP an. Zunächst umfas-sen die in XBGA-Versionen er-hältlichen XDCP-Produkte dieBausteine X9250, X9258,X9400, X9401, X9408 undX9409. Die Potentiometer im

platzsparenden Gehäuse eignensich für Glasfasermodule,Handheld-Informationsgerätesowie zellulare Basisstationen.(rk)

XicorTel.: 089/4 61 00 80

Kennziffer 610

maximal 100 µA auf und ver-längert so die Batterielebens-zeiten in portablen Applikatio-nen. Sein SOT-23-Gehäusesorgt für eine Platzersparnis aufder Leiterplatte. Aufgrund sei-nes speziellen Designs benötigtder Baustein keine externenKondensatoren und gewährleis-tet große Stabilität bei jeder ka-pazitiven Last. Eine spezielleSicherung und der Abgleich derZener-Sperrrichtungs-Durch-bruchsspannung während derWafer-Auswahl sorgen dafür,dass die wesentlichen Teile des

Bausteins eine Genauigkeit vonmehr als 0,1 Prozent in derKlasse A bei 25 °C aufweisen.Die Krümmungskorrektur derBandgap-Referenz-Tempera-tur-Drift sowie die niedrige dynamische Impedanz sicherneine stabile Sperrrichtungs-Durchbruchs-Spannungsge-nauigkeit über einen weiten Be-triebstemperatur- und Strom-bereich. (rk)

Spoerle ElectronicTel.: 0 6103/30 42 60

Kennziffer 612

MDSL-Transceiver

Die zweite Generation seinesMDSL (Medium Bitrate

Digital Subscriber Loop)-Trans-ceivers MuBIC2 hat Infineonvorgestellt. Die Leistungsauf-nahme beträgt weniger als 400mW bei einer Datenrate von 784KBit/s. Der Baustein basiert auf

dem TC-PAM-(Trellis CodedPulse Amplitude Modulation)-Leitungs-Code und ist damit zuden kommenden Standards ET-SI SDSL und ITU G.shdsl kom-patibel. Der MuBIC2 zielt aufApplikationen wie digitale Teil-nehmeranschlüsse für kombi-nierte Sprach- und Datendiens-te, PCMx-Systeme und »Frac-tional«-E1/T1-Anwendungen.Durch integrierte Funktionenwie Laufzeitmessung und Syn-chronisation ist der IC auch inDECT-basierten »Radio-in-the-Loop«-Systemen einsetzbar.Für den Transceiver steht dasEntwicklungssystem »Smart22522« zur Verfügung. (rk)

InfineonTel.: 089/23 42 27 67

Kennziffer 614

64-Bit-PCI-I/O-Beschleuniger-Chip

Der busmasterfähige I/O-Beschleuniger-Chip PCI

9656 von PLX ermöglicht denPCI-Betrieb mit 64 Bit/66 MHzin Adaptern und Embedded-Host-Applikationen, die auf

Motorola-PowerQUICC-Pro-zessoren oder allgemeinen 32-Bit/66-MHz-Local-Bus-De-signs basieren. Durch die Regis-tersatz-Kompatibilität zum 32-Bit/33-MHz-PCI 9054 vonPLX können existierende De-signs mit geringem Aufwandportiert werden. Der Beschleu-niger-Chip erfüllt die Anforde-rungen an die Hot-Swap-Fähig-keit von Halbleiterbausteinen.Das PCI-Power-Managementerlaubt den Aufbau von Adap-

Produkte BOARD-DESIGN


tern gemäß den Bedingungendes PC 2001-System-Design-Guide. Weitere Merkmale sind:Embedded-Host-Control-Sig-nal-Configuration, PCI-Arbi-ter, PCI Typ 0 und 1-Configu-ration-Cycles sowie DMA-Ring-Management. Der Bau-

stein wird ab dem vierten Quar-tal 2000 im 272-PBGA-Gehäu-se bemustert. (rk)

PLXTel.:001/65 09 67 30 71

Kennziffer 616

Selbstrückstellende SMD-Sicherungen

Die selbstrückstellenden Po-lySwitch-Sicherungen der

nanoSMD-Serie von Raychemwerden im 1206-Format angebo-ten. Sie sind in PPTC-(PolymerPositive Temperature Coeffi-

cient-)Technik gefertigt. Die Fa-milie besteht aus vier Bauele-menten in zwei Gehäusekonfigu-rationen. Die Sicherungen kön-nen Stromkreise mit Spannun-gen bis zu 6 V und Nennströmebis 1,5 A vor Überströmen bis 40A schützen. Der On-Board-Wi-derstand beträgt 80 mOhm (ty-pisch). (rk)

RaychemTel.: 0130/82 73 12

Kennziffer 618

Miniatur-MOSFETs

Für kompakte Hochfre-quenzschaltanwendungen

wie DC-DC-Wandler sowie an-dere Schaltnetzteil-Designs hatToshiba die Power-MOSFET-Familie BeatMOS optimiert.Die Schaltverlustreduzierungenwerden durch Minimierung derGate-Ladung (Qg) sowie durchSenkung des Einschaltwider-stands (RDSon) erreicht. Die

MOSFETs sind in 6-A- und 10-A-Versionen mit RDSon- undQg-Nennwerten von 0,75mOhm bzw. 38nC lieferbar.Verfügbar sind die Bausteineim TO-220-Gehäuse oder Thin-Flat-Package. (rk)

ToshibaTel.: 0211/5 29 60

Kennziffer 620

BOARD-DESIGN Produkte


FPGA-Architektur mit 18 KByte RAM

Designs mit bis zu zehn Mil-lionen Gatter erlaubt die

FPGA-Architektur Virtex-IIvon Xilinx. Das integrierteSystem-Clock-Managementmit einer globalen Taktvertei-lung sowie einer Anzahl vonDLLs (Digital Delay LockedLoops) unterstützt einen inter-nen Systemtakt von bis 200MHz. An den I/Os ist ein Da-tendurchsatz von 800 MBit/serlaubt. Die Block-RAM-Ka-pazität beträgt 18 KByte, dieDistributed-RAM-Blöcke kön-nen bis zu einer Tiefe von 128Bit (Single-Port) zusammen-

geschaltet werden. Es stehenverschiedene 18-Bit-Multipli-ziererblöcke zur Verfügung,die eine theoretische Perfor-mance von über 0,6 Tera-MACs erreichen können. ZurUnterstützung von Virtex-II istdie Design-Software Version3.1i erhältlich.

Erste Bausteine, gefertigt in0,12-µm-Technologie, sollenim vierten Quartal geliefertwerden. (rk)

XilinxTel.: 089/93 08 80

Kennziffer 622

Schottky-Gleichrichter

Im oberflächenmontierbarenPowermite-Gehäuse ist der

S c h o t t k y - G l e i c h r i c h t e rMBRM130LT3 von ON Semi-conductor lieferbar. Die Küh-lung des Gehäuses erfolgt überein spezielles Design, das fürein ähnliches thermisches Ver-halten wie beim Industriestan-dard-Gehäuse SMA sorgt. DasBauelement mit den Eckdaten

30V/1A weist eine Durchlass-Spannung UF von 0,33 V auf.Der Gleichrichter mit einerHöhe von 1,1 mm beanspruchteine Grundfläche von 8,45mm2. (rk)

ON SemiconductorTel.:0033/5 61/19 94 88

Kennziffer 624

Präzisionswiderstände im SOT-23

Die Dünnfilmwiderstands-teiler der MPM-Serie von

Vishay sind im SMD-GehäuseSOT-23 verfügbar. Die maxi-male Gleichlaufabweichung

des Temperaturkoeffizientenbeträgt ±2 ppm/°C, das Tole-ranzverhältnis wird mit 0,05Prozent angegeben. Die MPM-Serie ist mit Widerstandsver-hältnissen im Bereich von 1:1bis 100:1 erhältlich. Insgesamtsind 15 verschiedene Typen abLager lieferbar, auf Wunschwerden kundenspezifischeNicht-Standardverhältnissehergestellt.

Der Entwickler hat die Wahlzwischen standardmäßigenTamelox- oder speziellen Tan-tal-Nitrid-Widerstandsfilmen.(rk)

VishayTel.: 0 92 87/7124 41

Kennziffer 626

HEXFET-MOSFETSim FlipFET-Gehäuse

IR hat HEXFET-Po-wer-MOSFETS in fir-

meneigenen Gehäusenentwickelt, in denensich sämtliche An-schlüsse auf derselbenSeite des Wafers befin-den. Die ersten Produk-te sind die 20-V-P-Kanal-AusführungenIRF6100 (einfach) undIRF 6150 (dual). DieAbmessungen desIRF6100 betragen 1,52x 1,52 mm2, die desIRF6150 3,05 x 3,05 mm2. DieFlipFET-Bausteine enthaltenechte CSP-(Chip-Scale-Packa-ging-)Technologie und ermög-lichen die DCA-(Direct-Chip-Attach-)Montagetechnik. BeideHEXFET-Power-MOSFET-Ty-

pen sind voll getestet, mit denBond-Hügeln nach unten, aufBand gegurtet lieferbar. (rk)

International RectifierTel.: 0 6172/9 65 90

Kennziffer 628

Clock-Baustein im SOIC-Gehäuse

Der seriell programmierbareClock-Baustein ICS307

von ICS (Vertrieb: Actron) kannin Bereich von 6 MHz bis 200MHz jede beliebige Frequenz er-

zeugen. Der Baustein bietet ei-nen zweiten konfigurierbarenAusgang. Die Ausgangsfre-quenz lässt sich im Betrieb um-programmieren und rastet in we-niger als 10 ms auf den neuenWert ein. Die Frequenzen kön-nen über ein dreiadriges Interfa-ce vom Benutzer eingestellt wer-den. Ein anwendungsspezifi-scher Quarzoszillator ist nichtnotwendig. Bei Eingangsfre-quenzen im Bereich 5 bis 27

MHz stehen Ausgangsfrequen-zen bis 200 MHz zur Verfügung.Sofern der Ausgangsverteilernicht verändert wird, sind weicheÜbergänge beim Wechsel auf ei-

ne neue Frequenz garantiert. DerTastgrad des Signals verbleibtdabei auf etwa 50 Prozent. Ver-fügbar ist der Clock-IC im 16-poligen SOIC-Gehäuse. DerBaustein ist für den Industrie-Temperaturbereich und als I-Version für den erweiterten Tem-peraturbereich lieferbar. (rk)

ActronTel.: 089/9 9150 90

Kennziffer 630

SYSTEM-DESIGN


Ähnlich zu den bereitserörterten Klassenbi-

bliotheken beeinflusst auchdas Maß an Vollständigkeitden Speicherbedarf der ver-schiedenen Implementierun-gen der Java-Virtual-Machi-ne. Anbieter von JVMs fol-gen bei der Bereitstellungdieser Funktionalität etwasunterschiedlichen Ansätzen.Sun Microsystems und seineLizenznehmer der Java-Technologie bieten den voll-ständigen Funktionalitäts-satz und gewähren dem Ent-wickler ein gewisses Maß anFlexibilität bei der Konfigu-ration der erforderlichenJVM. Andere, nicht lizen-zierte Anbieter könnten sichdafür entscheiden, nur die-

jenigen Teile des Subsys-tems zu implementieren undanzubieten, die sie für erfor-derlich halten. Angesichtsder großen Diversität vonAnforderungen, die an Inter-net-Anwendungen und ein-gebettete Systeme gestelltwerden, erscheint eine Java-Virtual-Machine mit umfas-sendem Funktionsangebotund maximaler Konfigurati-onsflexibilität als die besse-re Lösung.

Während der Programm-ausführung haben zweiAspekte jeder Implementie-rung der Java-Virtual-Ma-chine den größten Einflussauf die Eignung der Java-Technologie für eine spezifi-sche Anwendung: die zur

Ausführung des Bytecodesverwendeten Methoden unddas Management von Sys-temressourcen – hauptsäch-lich Speichermanagement.

Anders als in den vorange-gangenen Beispielen zu Ja-va-Klassenbibliotheken unddem Java-Class-Loader –bei denen Funktionalität zu-gunsten eines geringerenSpeicherbedarfs der JVMreduziert werden kann –müssen die Subsysteme fürdie Ausführung von Byteco-de und für das Speicherma-nagement in allen Imple-mentierungen funktionellvollständig sein.

Drei wesentliche Attribu-te, die signifikanten Einflussauf die fertige Anwendunghaben, sind davon abhängig,wie gut der Anbieter derJava-Virtual-Machine dieAusführung von Bytecodeund das Speichermanage-ment implementiert hat. Daserste Attribut, das weitge-hend durch die für die Aus-führung von Bytecode ange-wandten Methoden beein-flusst wird, ist Leistung. Daszweite bereits eingehenddiskutierte Attribut ist derSpeicherbedarf. Das dritteAttribut der Anwendung,das davon abhängt, wie gutder Anbieter das Speicher-management-Subsystem im-plementiert hat, ist Zuver-lässigkeit. Bytecode-Aus-führung und Speichermana-

gement zusammen habenden größten Einfluss auf dieEignung der Java-Technolo-gie zur Entwicklung von In-ternet-Anwendungen undeingebetteten Systemen. DieFrage dabei ist, ist es schnellgenug, klein genug und zu-verlässig genug für meineAnwendung?

Die Standardmethode fürdie Ausführung von Byteco-de durch eine Java-Virtual-Machine ist die interpretier-te Ausführung. Während un-ter C/C++ Anwendungen zueinem generischen Befehls-satz kompiliert und in einereinzigen ausführbaren Dateigespeichert werden, werdenJava-Anwendungen zu Ja-va-Bytecode kompiliert undin separaten Klassendateienfür das Laden und Aus-führen durch die Java-Virtual-Machine gespei-chert. Beim Ausführen derJava-Anwendung lädt dieJVM die Klassendateien undinterpretiert den Bytecodeals eine Folge von Befehlen.

Bei ausschließlicher Ver-wendung der interpretativenMethode durch die Java-Vir-tual-Machine ist die Aus-führungsleistung typischer-weise 10- bis 20-mal gerin-ger als bei einem äquivalen-ten, generisch kompiliertenC/C++-Programm. Die Ge-schwindigkeit der Byteco-de-Ausführung kann jedochdurch andere Techniken ver-bessert werden. Zum Bei-spiel ist durch Just-in-time-Kompilieren (JIT) eine biszu zehnfache Steigerung derAnwendungsleistung imVergleich zu ausschließlichinterpretativer Ausführungerreichbar. Anstatt Byteco-des nur zu interpretieren,ruft die Java-Virtual-Machi-ne den JIT-Compiler jedesMal auf, wenn sie neuenBytecode zum ersten Malantrifft, um diesen Code zugenerischen Befehlen zukompilieren. Diese generi-schen Befehle werden dannvon der Java-Virtual-Machi-ne gespeichert und wieder-verwendet, wenn sie von der

Bild 8. Jede Java-Virtual-Machine implementiert einen»Garbage Collector«

Für Internet-Anwendungen und Embedded-Systeme

Die Evolution der Java-TechnologieManche Entwickler von Internet-Anwendungen und eingebetteten Systemensind zu dem Schluss gekommen, dass aktuelle Implementierungen der Java-Spezifikationen entweder funktionell unvollständig für ihren Verwendungs-zweck, zu langsam, zu unzuverlässig oder zu groß sind. Dieser Artikel diskutiertalternative Implementierungsmöglichkeiten, um diese legitimen Bedenken aus-zuräumen. Lesen Sie hier Teil 2 des in der Ausgabe 6 begonnenen Artikels»Die Evolution der Java-Technologie«.

SYSTEM-DESIGN


Java-Anwendung benötigtwerden. Leistung hat jedochihren Preis. Einer der we-sentlichen Vorteile einerausschließlich interpretati-ven Version einer JVM ist,dass sie im Allgemeinen ei-nen relativ geringen Spei-cherbedarf aufweist – ab-hängig davon, welche Klas-senbibliotheken einge-schlossen sind, benötigentypische Implementierungen1/2 bis 3 MByte ROM.

Im Gegensatz dazu erfor-dert die JIT-Compiler-Tech-nologie in der Regel mindes-tens den vierfachen Spei-cherplatz eines ausschließ-lich interpretativen Ansatzes.Darüber hinaus kompiliertsie den gesamten angetroffe-nen Code, was unbestimmteSpeicherkapazität und häu-fig Festplatten- und virtuel-len Speicher für das Pagingder kompilierten Codeseg-mente zur Folge hat. Ausdiesem Grund eignet sichdie JIT-gestützte Aus-führung für Computerplatt-formen mit leistungsfähigenCPUs, substantiellem Sys-temspeicher (>32 MByte)und im Allgemeinen einemschnellen Plattenlaufwerkzur Unterstützung vonSwapping. Sie eignet sichjedoch nicht für den weit-aus größten Teil von Inter-net-Anwendungen und ein-gebetteten Systemen, die inder Regel über wesentlichknappere Ressourcen verfü-gen.

Eine besser für Internet-Anwendungen und einge-bettete Systeme geeigneteMethode für die Bytecode-Ausführung ist das adaptivedynamische Kompilieren.Ähnlich zu JIT arbeitet auchdas adaptive dynamischeKompilieren »im Vorbeige-hen«, um die Leistung derinterpretierten Bytecode-Ausführung zu verbessern.Anders als JIT sind adaptivedynamische Compiler in derRegel jedoch kleiner (weni-ger als 100 KByte), weitausselektiver in der Entschei-dung, welchen Java-Byteco-de sie zu generischem Codekompilieren, haben keinenvirtuellen Speicherbedarfund passen sich an denverfügbaren Systemspeicheran. Während der interpre-tierten Ausführung desBytecodes überwacht die Ja-va-Virtual-Machine die An-wendung und bestimmt, wodie Ausführungsengpässeliegen. Anschließend ruft sieden adaptiven dynamischenCompiler auf – der idealer-weise als Thread implemen-tiert ist – um das Segmentvon wiederholt auszu-führenden Bytecodes zukompilieren. Abhängig vonder Implementierung kom-piliert der adaptive dynami-sche Compiler die gesamteKlasse, eine einzelne Me-thode oder nur einen Blockinnerhalb einer Methode.Für den schnelleren Zugriffwerden die resultierenden

generischen Befehle aus-schließlich im RAM gespei-chert. Die Java-Virtual-Ma-chine kann dann das amnächsthäufigsten ausgeführ-te Codesegment auffindenund seine Kompilierung ini-tiieren und den Vorgang wie-derholen, bis alle Codepuf-fer verwendet sind. Da derdynamische Compiler adap-tiv ist, kompiliert er beimAntreffen eines Codeseg-ments, das häufiger ausge-führt wird als bereits kompi-lierter und gespeicherter Co-de, diesen neuen Java-Byte-code und speichert ihn ineinem Codepuffer, der weni-ger häufig verwendeten Co-de enthält. Der Benutzerkann konfigurieren, wievielSystemspeicher zur Kompi-lierung verwendet werdenkann sowie die Anzahl undGröße der zur Speicherungder kompilierten generi-schen Befehle verwendetenCodepuffer festlegen. Fürgrößere Zuverlässigkeitkann Anwendungen auchexplizit die Kontrolle überdie Thread-Priorität des ad-aptiven dynamischen Com-pilers während der Aus-führung gegeben werden,um ein besser für Internet-Anwendungen und einge-bettete Systeme geeignetesVerhalten zu gewährleisten.

Effizientes Speichermana-gement ist besonders für In-ternet-Anwendungen undeingebettete Systeme aus-schlaggebend, die zuverläs-siges Verhalten erfordern.Die Java-Virtual-Machinespielt eine zentrale Rolle imSpeichermanagement. DieAnwendung selbst fordertlediglich die Speicherzutei-lung für neue Objekte an undnimmt keine explizite Frei-gabe von unbenötigtemSpeicherplatz vor. Die Spei-cherfreigabe wird automa-tisch von der Java-Virtual-Machine verwaltet. Jede Ja-va-Virtual-Machine imple-mentiert einen so genannten»Garbage Collector« zurBereitstellung von Spei-chermanagementfunktio-

nen. Es bestehen mehrereunterschiedliche Imple-mentierungen von Garbage-Collectors, von denen einigebesser für Internet-Anwen-dungen und eingebetteteSysteme geeignet sind alsandere (Bild 8).

Zum Beispiel würde einGarbage-Collector, der übereinen kompletten Batch-Zyklus läuft und nichtpräventiv (non pre-emptive)ist, die Java-Technologiefür die meisten Internet-Anwendungen und einge-betteten Systeme ungeeignetmachen, da sein Verhaltenzu unzuverlässig ist. Dage-gen kann ein »inkrementa-ler« Garbage-Collector dasRecycling des Speichersschrittweise ausführen, an-statt die Garbage-Collectionin einem einzigen Schritt fürden gesamten Speicher vor-zunehmen. Diese Art derImplementierung sollte zuzuverlässigerem Verhaltenführen als ein Batch-Garba-ge-Collector. Falls er jedochnicht präventiv ist, kann eininkrementaler Garbage-Collector die Anwendungblockieren – wenn auch nurfür kürzere Zeiträume. Ein»simultaner« (concurrent)Garbage-Collector, der dieGarbage-Collection inkre-mental durchführt und voll-ständig präventiv ist, bietetdas zuverlässigste Verhal-ten.

Zusätzlich zu ihren unter-schiedlichen Ausführungs-modi (d.h. Batch, inkremen-tal oder simultan) könnenGarbage-Collectors ihreAufgaben auch mit unter-schiedlicher Effizienz undEffektivität ausführen. ZurAbgrenzung von Live-Ob-jekten und Garbage werdenzwei prinzipielle Verfahrenangewandt: »ReferenceCounting« und »Tracing«.Beim Reference Countinghandelt es sich um ein älte-res Verfahren der Garbage-Collection, bei der jedes imHeap befindliche Objektvon einer Referenzzählungerfasst wird.

Bild 9. Der adaptive dynamische Jeode-Compiler bieteteine hohe Anwendungsleistung

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Das Tracing-Garbage-Collector-Verfahren stellt ei-ne besser für Java-Virtual-Machines geeignete Metho-de dar. Tracing-Garbage-Collectors erfassen denObjektreferenzbaum vonden Wurzelknoten aus. Derkonservative Garbage-Col-lector unterscheidet mögli-cherweise nicht zwischenechten und vermeintlichenObjektreferenzen (z.B. Ob-jektzeiger und 32-Bit-Inte-ger), sodass diese Verfah-rensweise – auch wenn sievielleicht etwas schneller ist– zu Speicherverlusten (me-mory leaks) führen könnte.Ein präziser Garbage-Collector erkennt dagegendie Unterschiede zwischenechten und vermeintlichenObjektreferenzen und gibtentsprechend alle Objektefrei, für die keine Referen-zen existieren. Ein letzterwesentlicher Aspekt derGarbage-Collection, der inBetracht gezogen werdenmuss, ist die Frage, ob derGarbage-Collector über eineStrategie zur Handhabungvon Heap-Fragmentierungverfügt. Angesichts der beider Mehrzahl der Internet-Anwendungen und einge-betteten Systeme gegebenenSpeicherknappheit ist davonauszugehen, dass eine si-multane, präzise und kom-primierende Garbage-Col-lection-Strategie das zuver-lässigste Systemverhaltengewährleistet.

Um den Bedenken derEntwickler von Internet-An-wendungen und eingebette-ten Systemen zu begegnen,denenzufolge Java-Imple-mentierungen für ihren Ver-wendungszweck funktionellunvollständig, zu langsam,zu unzuverlässig und für denBedarf ihrer Anwendungenzu umfangreich sind, gab In-signia Solutions im März1999 die Jeode-Plattformund seine »Embedded Vir-tual Machine« (EVM) frei.Die Jeode-Plattform istInsignias beschleunigte Im-plementierung der Personal-

Java- und Embedded-Java-Spezifikationen – maßge-schneidert für Internet-An-wendungen und eingebetteteSysteme. Beim Design derJeode-Plattform stützte sichInsignia Solutions auf diemehr als zwölfjährige Erfah-rung mit PC-Virtual-Machi-nes. Die Herausforderung,eine effiziente PC-Virtual-Machine für die ressourcen-arme Macintosh-Computer-umgebung zu entwickeln,erwies sich letztendlich als»Training« für das Angebotvon für Internet-Anwendun-gen und eingebettete Syste-me geeigneten Java-Virtual-Machines.

Um den Punkt »zu lang-sam« anzusprechen, nutztedas Unternehmen seinezwölfjährige Erfahrung imAngebot von »adaptiver dy-namischer Compiler«-Tech-nologie. Diese Technologieunterscheidet sich von derJIT-Technologie durch ihrengeringeren Speicherbedarf,keinen Bedarf an Festplat-ten- oder virtuellem Spei-cher und dynamisches Kom-pilieren nur derjenigen Co-de-Segmente, die die aktuel-len Leistungsengpässe derJava-Anwendung repräsen-tieren. Der restliche Codeder Java-Anwendung wirdweiterhin interpretiert. Wäh-rend der Ausführung derAnwendung bestimmt dieJeode-EVM, welche Code-segmente am häufigstenausgeführt werden, kompi-liert sie und speichert sie imkonfigurierten Code-Puffer-speicher. Nachdem alle zu-geteilten Codepuffer ver-wendet sind, kann die Jeode-EVM die Puffer wiederver-wenden, um die Leistunginnerhalb der gegebenenSpeicherkapazität zu opti-mieren. Für Internet-An-wendungen und eingebetteteSysteme ist es von grundle-gender Bedeutung, dass die-ser dynamische Kompilie-rungsprozess kein Blockie-ren der Hauptanwendungverursacht. Der adaptive dy-namische Compiler arbeitet

deshalb als Thread, dem vonThreads mit höherer Prio-rität im System präventivvorgegriffen werden kann.Basierend auf extern durch-geführten Vergleichstestsbietet der adaptive dynami-sche Jeode-Compiler durch-schnittlich die sechsfacheAnwendungsleistung einerausschließlich interpretie-renden Java-Virtual-Machi-ne und läuft in zirka einemViertel des Speichervolu-mens einer JIT-gestütztenJava-Virtual-Machine (Bild9).

Der zweite von Entwick-lern von Internet-Anwen-dungen und eingebettetenSystemen erhobene Ein-wand ist, dass aktuelle Im-plementierungen der Java-Spezifikationen für ihre An-wendungen zu unzuverläs-sig sind. Zuverlässigkeitwird weitgehend von der fürdas Speichermanagementgewählten »Garbage-Col-lection«-Strategie (GC) be-stimmt. Der Schlüssel zuangemessenem Speicherm-anagement für Internet-An-wendungen und eingebette-te Systeme liegt darin, einegeeignete Kerntechnologiefür Garbage-Collection an-zubieten sowie die Kontrol-le an die Anwendung zuübertragen, wann der Pro-zess ausgeführt wird. Ausdiesem Grund hat Insigniadie »Präzise Garbage-Collection-Technologie«implementiert, die vollstän-dig simultan arbeitet und

Speicherkomprimierungbietet, um Speicherfrag-mentierung zu eliminieren.Der Garbage-Collector läuftals präventierbarer Thread,dessen Priorität von derAnwendung bestimmt wer-den kann. Im Gegensatzzum konservativen Garba-ge-Collector gibt der präzi-se Garbage-Collector alleObjekte frei, für die keineReferenz existiert und ver-meidet dadurch Speicher-verluste.

Zur weiteren Verbesse-rung der Zuverlässigkeitkann das von der Jeode-EVM verwendete Speicher-volumen definiert (boun-ded) werden, und die Spei-cherverwendung ist dyna-misch an den aktuellenBedarf der Anwendung an-passbar.

Insignias Ansatz zur Lö-sung dieses Problems ist,Entwicklern eine funktionellkomplette und vollständigkompatible Version derStandard-Java-Technologiesowie Werkzeuge für dieKonfiguration und das Tu-ning der Jeode-EVM ent-sprechend den Erfordernis-sen ihrer spezifischen Inter-net-Anwendung oder ihreseingebettetes Systems anzu-bieten (Bild 10). (pa)

(Ronald C. Workman, Insignia Solutions)

InsigniaTel.:00 44/16 28 53 95 80

Kennziffer 700

Bild 10. Konfiguration und Tuning des Jeode-EMV er-folgt applikationsspezifisch

SYSTEM-DESIGN

Systeme 7/200072

Perfect-Control für kleinste Geräte

Vollwertige Rechner im Scheckkartenformat

Die Vorteile der Massenfertigung von Standard-PC-Komponenten und das weltweit verfügbare Know-how in der Software-Programmierung führt dazu,dass sich die PC-Technologie für viele industrielleAnwendungen bis hin zur I/O-Ebene weiterent-wickeln wird. Durch die Internet-Technologie wer-den darüber hinaus weitere Anwendungsbereicheerschlossen. Miniaturisierte PCs gewinnen dem-nach zunehmend an Bedeutung, denn sie eignensich für fast jedes Einsatzgebiet. Mit der DIMM-PC-Technologie entsteht ein Standard für das Design der Mini-PCs, von denen schon heutetausende Boards im Einsatz sind.

Mini-PCs kommen zumEinsatz in Kleinstgerä-

ten wie zum Beispiel zur

mobilen Datenerfassung inBahn- und Zugtechnik oderin Bedienterminals zur An-

wesenheits- und Zutritts-kontrolle. Auch für den Ein-satz in Verkaufsautomatenund Kiosksystemen oder alskabelloses Bluetooth- oderGSM-Gerät eignen sich sol-che Boards hervorragend.Wird ein DIMM-PC als In-ternet-Server eingesetzt, istder Zugriff auf dezentraleProzesse für Fernvisualisie-rung, Fernwartung, Fern-kontrolle und Fernsteuerungimmer und überall gesichert.

Die DIMM-PC-Technolo-gie wurde entwickelt, umweltweit verfügbare Stan-dards und Massenprodukteder PC-Welt in der industri-ellen Automatisierung ver-fügbar zu machen und soKosten einzusparen. Ein-sparpotenziale gegenüberherkömmlichen Systemenergeben sich aus folgendenFaktoren: DIMM-PCs ver-wenden die bei Speichermo-dulen in herkömmlichenPCs üblichen DIMM-Sockelzur Verbindung mit der indi-

viduellen Backplane. Im Ge-gensatz zu herkömmlichenSteckverbindern, die oft teurer sind als die zu ver-wendenden Chips, ist derDIMM-Sockel preiswertund robust und eignet sichmit 144 Anschlüssen für denISA-Bus und die üblichenE/A-Anschlüsse für Tasta-tur, Floppy, IDE-Festplatte,Drucker sowie für die seriel-len Schnittstellen. Da in denmeisten Fällen ein Zwei-La-gen-Layout der Backplaneausreichend ist, verschmel-zen hier aufwändiges Rech-ner-Design und kundenspe-zifisches Design in einemkostengünstigen Gesamt-konzept. Steigt der Leis-tungsbedarf im Embedded-System, muss nur die CPUausgetauscht werden. Diesgeht schnell, denn es wirdlediglich die neue DIMM-PC-Karte eingesteckt.

Entgegen oftmals pro-prietären Industriesteuerun-gen werden DIMM-PCs mit


Impressum Herausgeber: Eduard Heilmayr (he)Chefredaktion: Wolfgang Patelay (pa), verantwortlich für den redaktio-nellen Inhalt (E-Mail: [email protected])Redaktion: Rosemarie Krause (rk). (E-Mail: [email protected])

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Manuskripteinsendungen: Manuskripte werden gerne von der Redakti-on angenommen. Sie müssen frei sein von Rechten Dritter. Sollten sie auchan anderer Stelle zur Veröffentlichung oder gewerblichen Nutzung ange-boten worden sein, muss das angegeben werden. Mit der Einsendung gibtder Verfasser die Zustimmung zum Abdruck in den von der AWi Aktuel-les Wissen Verlag GmbH herausgegebenen Publikationen. Honorare nachVereinbarung. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haf-tung übernommen.

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ISSN 0943-4941

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ivw

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Systeme 7/2000 73

Standard-PC-Software be-trieben. Entwicklungs-Soft-ware für PCs, also auch fürden DIMM-PC, ist preisgüns-tiger und vielseitiger als für Mikrocontroller. Das Betriebssystem kann beiDIMM-PCs beispielsweisefür den Kunden ohne Auf-preis mitgeliefert werden.Durch kostenlose Betriebs-systeme spart der Anwenderetwa 15-Dollar-Lizenzge-bühren je CPU.

Die für industrielle An-wendungen notwendige Viel-falt an unterschiedlichenModulen sowie Second-Source sind gewährleistet:Die DIMM-PC-Technologiewird von Herstellern wiezum Beispiel die BoardsAG, Gesytec, IBR, JUMP-tec, Micro Design, MMCund United Electronics inTaiwan angeboten. DIMM-PCs sind in unterschiedli-chen Varianten auf demMarkt erhältlich. Eine Über-sicht der wichtigsten DIMM-PCs mit voller PC-Funktio-nalität werden in der Tabelledargestellt.

Das von der IBR-Unter-nehmensgruppe (IBR, Gevisund InoTec Solutions) ent-wickelte Board »Little Don-key« im Scheckkartenfor-mat (68 x 55 mm2) ist derjüngste am Markt verfügba-re DIMM-PC, an dem dieBandbreite des Einsatzes derDIMM-PC-Technologie imfolgenden beschrieben wer-den soll. Verbessert wurde ervor allem in den Punkten

Grafik und Arbeitspeicher.Zum Einsatz kommt dieDIMM-CPU STPC X86 inallen Embedded-Anwen-dungen, in denen eine im-plementierte komplexe In-telligenz und Grafikfunktio-nen im Gerät Vorteile ver-schafft.

Das IBR-Board wartet mitvollen Grafikfunktionenauf. Dies ermöglicht eine

neue Bandbreite von An-wendungen des DIMM-PCs,denn erstmals kann vor Ortgezielt visualisiert werden.Der 64-Bit-2-D-Grafikbe-schleuniger und ein imple-mentierter Controller fürCTR und LCD erfüllen da-bei viele Visualisierungs-wünsche bis zu einer Auflö-sung von bis zu 1280 x 1024(SXGA/75 Hz) bzw. 1024 x1024 (LCD).

Wird beispielsweise einVerkaufsautomat mit einemDisplay ausgestattet, kanndas Gerät über die Verkaufs-funktionalität hinaus auchzur Werbung eingesetzt wer-den. Mehr Menschen wür-den so aufmerksam gemachtund im Nu könnten die Ver-kaufszahlen nach obenschnellen. Aber auch einfa-che, bedarfsgerechte Be-dien- und Visualisierungs-funktionen können mit demDIMM-PC realisiert wer-den. So ist der »Little Don-key« auch als Board für Di-gitalkameras oder intelli-gente Bedienterminals imKfz denkbar.

Der All-in-One-DIMM-PC auf 66- bis 100-MHz-x86-STPC-Basis arbeitetmit 32-MByte-DRAM und256 KByte 8-Bit-Flash-BIOS. Die bootfähige 8-MByte- Flash-Harddisk kanndabei drehende Massenspei-

cher (Floppy, Festplatte) er-setzen, sodass das Boardauch für mobile Anwendun-gen geeignet ist, da Erschüt-terungen und Vibrationenkeine Probleme bereiten.

Während das ursprüngli-che DIMM-PC-Konzept le-diglich den Anschluss überden ISA-Bus vorsieht, bietetder »Little Donkey« weitereFunktionen. Das Board kannsowohl am ISA-Bus als aucham PCI-Bus bzw. über PC-Card-Interface PCMCIA/JEIDA arbeiten. Dadurcheignet er sich für ein breitesAnwendungsspektrum bishin zum Einsatz als GSM-oder Bluetooth-Gerät. Diemobile Kommunikations-funktion wird durch Zusatz-komponenten realisiert.

Zahlreiche weitere Schnitt-stellen garantieren Connec-tivity und die Funktion einesvollwertigen PCs. So hat der»Little Donkey« Interfaces


Leistungs- Jumptec Gesytec IBRmerkmaleGröße 68 x 40 mm2 68 x 40 mm2 68 x 55 mm2

CPU 486SX-66 MHz 486 / 66 MHz X86 CPU 100 MHzRAM max. 16 MByte 8 MByte 32 MByteGrafik nein nein CTR + TFTPCI nein nein jaPCMCIA nein nein jaPS/2-Mouse nein nein jaFloppy-Controller ja nein jaHD Flash 16 MByte Flash 4 MByte 8 MByteRTC ja ja jaLTP (EPP) ja ja jaTastatur ja ja ja2 x COM ja ja jaISA-Bus ja ja ja5 V Only ja ja jaEthernet nein ja nein

Bild 1. Der Dimm-PC (von vorne) mit 64-Bit-2-D-Gra-fikbeschleuniger

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Systeme 7/200074

für IDE-Festplatten, zweiFloppy-Laufwerke, eine PS/2-Maus und PC/AT-Tastatursowie eine parallele undzwei serielle SchnittstellenOn-Board implementiert.

Über die in das BIOS in-tegrierte Remote-Control-Funktion (JCR) kann über

Internet mit TCP/IP direktauf den CPU-Chip oder aufdas Rechnersystem zuge-griffen werden. So ist dasAufrüsten von Betriebssys-tem oder Anwendungspro-gramm weltweit direkt überein Modem mit Internet-Verbindung möglich.

JRC hat zwei Betriebsar-ten: Im Image-Mode wirdvom Host aus auf dasCMOS-RAM, EEPROMund alle Haupt- und Mas-senspeicher zugegriffen. ImServer-Mode werden Key-board (Eingabe) und Moni-tor (Ausgabe) auf den Hostumgeleitet. Der DIMM-PCkann auch auf das Floppy-Laufwerk des Host-Rech-ners zugreifen. Fernbedie-nung, -diagnose und -test sindüber JRC ohne Bedienele-mente am DIMM-PC mög-lich. Durch JRC werden dieUpdate-Kosten und Soft-ware-Verteilkosten gesenktund der Zeitaufwand we-sentlich verkürzt. Reise-kosten für den Service-Tech-niker entfallen oder werdenauf Ausnahmefälle reduziert.

Die Stromversorgung istmit 5-V-Gleichspannung, ±5Prozent und 100-mV-Rau-schen bei maximal 1,5 A spe-zifiziert. Die Umgebungs-

temperatur im Betrieb ist aufden Bereich von 5 °C bis 55 °C an der Modulober-fläche begrenzt, kann jedochoptional auch erweitert wer-den (die Lagertemperatur auf-10 °C bis + 85 °C). Die Inbe-triebnahme des Rechners er-folgt über eine Netzwerk-schnittstelle (Ethernet) oderandere serielle Schnittstellen.Um die Implementierung vonPC-Software für diese kleinenBauteile direkt zu ermögli-chen, liefert IBR seineDIMM-PCs mit einem DOS-Betriebssystem aus. Darüberhinaus stellt IBR ein Starter-Kit zur Verfügung, um denZugriff auf große Programm-bibliotheken und Grafik-Dis-plays während der Entwick-lungsphase zu erleichtern. (rk)

(Michael Hennen, SAM’s Network)


Bild 2. Schema des Dimm-PCs

IBRTel.: 0 23 69/9 15 50

Kennziffer 702

Zwei-Schritt-Hot-Swap-Griff

Die sichere Einhaltung derHot-Swap-Spezifikation

soll der Zwei-Schritt-Hot-Swap-Griff nach IEEE 1101.10für CPCI und VME64x von El-ma garantieren. Mit der rotenTaste wird der Mikroschaltergeöffnet und der Griff entrie-gelt. Die Baugruppe bleibt da-bei noch vollkommen gesteckt.Erst mit Betätigung der Griffswird das Board herausgezogen.Der Steckvorgang verläuft inumgekehrter Reihenfolge. Der

Schalter schließt erst nach voll-ständigem Einsetzen des Mo-duls. Der mit einem vorkonfek-tionierten Kabel versehene Mi-kroschalter ist optional. DerGriff dient deshalb auch beiNicht-Hot-Swap-Anwendun-gen für eine sichere Verriege-lung ohne zusätzliche Schrau-ben. (rk)

ElmaTel.: 089/143 87 50

Kennziffer 704

19-Zoll-CPU-Board für CompactPCI, AT96 oder ISA96

Das Pentium-MMX-CPU-Board von IBR eignet

sich durch seine Bauart für die drei Betriebsarten Compact-PCI-, AT96- oder ISA96-Bus.Die 19-Zoll-Europakarte fürdrei HE-Systeme wird je nachBusanforderung um 180 Gradgedreht.

Das Board kann als Single-CPU-Board betrieben werdenoder über eine passive Back-plane als Rack-Unit mit bis zusieben Erweiterungs-Boardszu einem kompletten IPC-System (mit FDD, HDD,Flash, PCMCIA u.a.) wachsen.Das CPU-Board wird mit ei-nem bis zu 266 MHz getakte-ten Low-Power-Embedded-Pentium-Prozessor mit MMX-Technologie ausgeliefert undbietet 512 KByte L2-Cache so-wie bis zu 128 MByte SDRAM(SOL-DIMM).

Das 2-MByte-Video-RAMund ein implementierter Con-

troller für CTR und LCD erfül-len viele Visualisierungswün-sche bis zu einer Auflösungvon bis zu 1280 x 1024 Bild-punkten mit maximal 256 Far-ben.

Ein LVDS-Interface wirdoptional implementiert. Be-stückt mit zahlreichen Schnitt-stellen und Watchdog-on-Board, eignet sich die CPUinsbesondere für Bedien-, Vi-sualisierungs- und Qualitätssi-cherungsaufgaben in der indus-triellen Automatisierung. DieCPU ist standardmäßig mit ei-ner LTP- und zwei seriellenRS232-Schnittstellen verse-hen. Darüber hinaus sind AT-Tastatur, PS/2-Maus, zweiFDD- und ein HDD-Laufwerk(Enhanced-PCI-ATA-IDE, einMaster, ein Slave; optionalzwei Master, zwei Slaves)anschließbar.

Bei Bedarf können je zweiweitere USB- und FDD-Inter-

Produkte SYSTEM-DESIGN

Systeme 7 /2000 75Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt

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faces bestückt werden. Einespeziell für das Board ent-wickelte Backplane-Kartebringt die CPU ans Ethernetund bietet über zwei galva-nisch getrennte CAN-Schnittt-

stellen eine Feldbusanbindung.(rk)

IBRTel.: 0 23 69/915 50

Kennziffer 706

PMC für CompactPCI und VME

Der Telekom-ControllerPMC-8260 von Force ist

ein PCI-Mezzanine-Kartenmo-dul (PMC) für CompactPCI-und VME-Architekturen. DerController basiert auf dem Po-

werQUICC-II-Chip MPC8260von Motorola. Die Leistungreicht von 133 MHz bis zu200 MHz. Alle PMC-8260-Controller verfügen über 32MByte SDRAM, 2 MByteFlash-Speicher und meist 1MByte SRAM sowie Time-Division-Multiplexing (TDM)mit H.110- oder SCbus-Schnitt-stellen. Das Modul unterstützt

zwei durch Software selektier-bare DS-1-Schnittstellen aufder Vorderseite oder mit rück-wärtigem I/O mit bis zu achtDS-1-CSU-Schnittstellen proCompactPCI-Steckplatz. Zu-

sammen mit der Telekom-Pro-tokoll-Software StackWarekann das Modul als integrierteHard-/Software-Lösung aus ei-ner Hand die Time-to-Marketfür Kommunikations-OEMsverkürzen. (rk)

ForceTel.: 089/60 8140

Kennziffer 710

CPCI-Peripherieprozessor

Der CompactPCI-Multipro-cessing-Peripheriepro-

zessor cPCI-MXP64 von Kon-tron ist hot-swap-fähig undwird in Slot-sparendem 4HP-Formfaktor geliefert. Er ist miteinem Intel-Pentium-III-Pro-zessor mit einem 100-MHz-Frontside-Bus und Taktge-schwindigkeiten bis 500 MHzaufgebaut. Weitere Leistungs-kennzeichen umfassen die In-tegration eines 64-Bit-CPCI-Busses, bis 768 MByte

SDRAM sowie eine Stand-alone-Schaltung, über die erunabhängig von einem Sys-temprozessor arbeiten kann.Der Prozessor verfügt über ei-nen Multi-Mode-Parallel-Port(SPP, EPP, ECP), zwei seriellePorts und einen 64-Bit-AGP-CRT-SVGA-Controller mit 2MByte Videospeicher. (rk)

KontronTel.: 0 8165/7 76 43

Kennziffer 708

PCI-Mezzanine-Card-Adapter

Für Telekommunikations-und Telefonieanwendungen

ist der E1/T1-Kommunikati-onsadapter MPMC8260 vonMotorola ausgelegt. Der Adap-

ter im PCI-Mezzanine-Card(PMC)-Format enthält denKommunikationsprozessorMPC8260-PowerQUICC-IIsowie den »PowerSpan-Multiport-PowerPC-to-PCI-

Bus Switch« von Tundra. DerMPMC8260 bietet zwei T1-oder E1-Schnittstellen auf derFrontseite oder vier solcherSchnittstellen auf der Rücksei-te, sodass ein CompactPCI-oder VME-Prozessor-Boardmit bis zu acht vollen E1- oderT1-Ports ausgestattet werdenkann.

Weitere Merkmale sind: 64MByte SDRAM, SRAM amlokalen Bus, 8 MByte Flashund eine schnelle PCI-v2.2-Schnittstelle. Support für dieMPMC8260-Produktfamilie istüber das »Embedded-Connec-tions«-Partnerprogramm vonMotorola verfügbar. (rk)

MotorolaTel.: 06 11/3 6116 04

Kennziffer 712

SYSTEM-DESIGN Produkte


CompactPCI-Board mit Dual-PMC-Modul

Auf Kommunikationsanwen-dungen mit hohem Leis-

tungsbedarf ist das 6U-Compact-PCI-Board K2 von SBS ausge-richtet. Die Single-Slot-CPU un-terstützt Hot-Swap und arbeitetim System- oder Non-System-Mode. Zwei PMC-Steckplätze er-lauben kundenorientierte E/A-Lösungen wie zum BeispielDual-Ethernet, T1/E1, ATMSAR (OC3) und zukünftigT3/E3. Der K2 ist mit einemIBM-366- bis 500-MHz-Power-PC-750-Prozessor konfiguriert,sowie mit 1 MByte L2-Cacheund 128 MByte- bis 1 GByte-SDRAM (mit ECC). Er bietet 2MByte Flashspeicher, 16 MBytebis 32 MByte-IDE-Flash-Spei-cher und ein 32-K-NVRAM/RTC. Die Frontplat-

ten-E/A beinhaltet einen Ether-net-Port und einen seriellen RS-232C-Port. Das Board ist mitVxWorks erhältlich. (rk)

SBSTel.: 08 21/5 03 40

Kennziffer 714

CompactPCI-CPU mit erweitertem Temperaturbereich

Die CompactPCI-CPU Com-pactMax von SMA mit Mo-

bile-Pentium-III, integriertem100-MBit-Ethernet- und IE-EE-1394-Interface ist jetzt imerweiterten Temperaturbereichvon -25 °C bis +85 °C erhältlich.Möglich wird dies unter ande-

rem durch das robuste Designdes Industrie-PCs. Damit ist

CompactMax auch für denmobilen Einsatz geeignet. (rk)

SMATel.: 05 61/9 52 20

Kennziffer 7182-GHz-Pentium-III-Slot-CPU

Die 2 x 1-GHz-PIII-Slot-CPU mit Intel-840-Chip-

satz von DSM ist für extremschnelle Rechenleistung ausge-legt und mit hoher Transferleis-tung auf Speicherbus, System-bus und I/O ausgestattet. DieKarte wird unter anderem inden Infinity-Systemen und Ser-vern von DSM einzeln oder alsMehrprozessorsystem einge-setzt, kann aber auch einzelnbezogen werden. Die CPUskönnen mit bis zu 3,2-GByte/sauf den maximal 2 GBytegroßen Speicher unter der op-tionalen Verwendung von RAM-Bus-Modulen zugreifen. Die

On-Board-AGP-kompatiblen64-Bit-Grafik-Controller ver-fügen über einen 2 x 8-MByte-Bildspeicher (maximal). Nebendem VGA-Signal werden auchdie TFT/LCD-Anschlüsse nachaußen geführt. Der 64-Bit-PCI-Bus wird mit 66 MHz getaktetund weist eine Bandbreite von533 MByte/s auf. Über einePCI/ISA-Bridge werden dieStandard-I/O-Bausteine für EI-DE, FDC, UARTs undRS422/485 angesteuert. (rk)

DSMTel.: 089/15 79 82 50

Kennziffer 716

Multifunktionszählerkarte für CompactPCI-Bus

Mit der Multifunktions-zählerkarte CPCI-1710

für den CompactPCI-Bus vonAddi-Data, kann der Anwendermit der gleichen Hardware-Ba-sis eine Vielfalt von Applikatio-nen realisieren und die Funktio-nalität der Karte seiner Bedürf-nisse beliebig anpassen. DieKarte zählt Impulse, misst Fre-quenzen, erfasst Inkrementalge-ber oder kommuniziert mit ei-nem anderen PC am gleichenAnschluss und mit der gleichenAnschlussleitung. Nicht dieHardware der Karte bestimmtdie Funktion, sondern der An-wender legt per Software selbstfest, was die Karte am gegebe-nen Einsatzort tun soll. Für jedesder vier Onboard-Funktionsmo-

dule kann wahlweise eine derfolgenden Funktionen ausge-wählt werden: 3 x Zähler/Timer,1 x 32-Bit bzw. 2 x 16-Bit-Inkre-mentalgebererfassung, 3 x Er-fassung von Absolutdrehge-ber/SSI, 4 x Impulserfassung,Frequenzmessung, Pulsbreiten-messung, Periodendauermes-sung und acht digitale E/As(24V, TTL, RS422). Bis zu 28verschiedene Eingangssignalesind gleichzeitig erfassbar. Ma-ximal zwölf Ausgänge überneh-men diverse Steuerungsaufga-ben und können unterschiedlichhohe Lasten (teilweise bis 1 A)treiben. Die komplette galvani-sche Trennung der Ein- undAusgänge durch Optokopplererlaubt eine rückwirkungsfreieSignalkonditionierung undschützt das CompactPCI-Sys-tem vor gefährlichen Störungenaus der Umgebung. (rk)

Addi-DataTel.: 0 7723/9 49 30

Kennziffer 720

Im Fokus: Web-Kennziffern

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Zunächst wählen Sie aus, in welcher Ausgabe Sie recherchieren möchten. Dann kreuzen Sie eine oder mehrere Produktkategorien an.Alternativ können Sie,falls Sie schon genau wis-sen, wofür Sie sich inte-r e s -sieren, direkt den Namendes Anbieters eingeben.Drücken Sie die Schalt-fläche „Weiter“, um IhreAbfrage zu starten.

Das System stellt nuneine Liste aller Inseren-ten und redaktionellenBeiträge zusammen, dieIhren Suchkriterien ent-sprechen. Wenn die Firmaeine eigene Web-Sitebesitzt, dann ist der Firmenname in der linken Spalte mit einem Hy-perlink unterlegt. Wichtig für Ihre Info-Anforderung sind die letztenvier Spalten. Hier können Sie bei jeder Firma ankreuzen, ob Sie wei-tere Informationen per E-Mail, Post, Fax oder Telefon erhaltenmöchten. Selbstverständlich können Sie hier mehr als eine Firmaankreuzen. Auf diese Weise erstellen Sie ohne zusätzlichen Auf-

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KENNZIFFERN

Systeme 7/200080

Informationen schnell perAnzeigen-Kennziffern und Inserentenverzeichnis

RedaktionsinhaltThema/Produkt Hersteller Seite Kennziffer

MarktGeeignete Applikationen finden Kanda Systems 6 100Neue Geschäftsstelle in München Janz 7 102Infineon feiert in Dresden Infineon 7 104Motorola und Sun kooperieren Motorola 8 106Von der Idee bis zur Serienreife DSPecialists 8 108Breitbandkommunikation stärken Infineon 8 110SMD-LED-Fertigung in Deutschland Toshiba 10 112ON übernimmt Cherry ON Semiconductor 10 114Intensivere Kundenbetreuung Motorola 10 116Steckverbinder neu im Programm CAC Fabrimex 10 118LIN-Protokoll wird unterstützt Microchip 12 120DSP-Know-how gekauft National Semicond. 12 122Design schneller ICs Simplex 12 124Eurodis ist Omron-Distributor Omron 12 126

Titel-StoryWieviel Verfügbarkeit ist wirklich genug? Force 13 200

SchwerpunktI/Os gut geschützt Motorola 16 300Wer die Wahl hat, … MicroSys 21 302Der Park-Assistent für Jumbos PEP 24 304Normierung schneller als Produkte Tech-Consulting 26 306Änderungen bei PCI-Steckverbindern Erni 30 308Stets up to date Trenew 33 310»Open Telecommunications«-Lösungen Natural Microsystems 36 312VMEbus-PC für die Automatisierung Rotec 40 314Welches ist die geeignete Busarchitektur? APW Electronics 42 316

Elektronik-FocusFreiheit bei der innovativen Gestaltung CCL 55 400Deuteriumlampen hoher Lebensdauer L.O.T.-Oriel 56 40210-Zoll-SVGA-Display Hitachi 56 404Industrie-LCD-Monitore A.C.T. Kern 57 406VGA-LCD mit hoher Auflösung Toshiba 57 408CRT-Industriemonitore JK Electronic 57 4102300 Lux helles Licht Vision & Control 57 412LCD-Standardmodule Electronic Assembly 58 414LCD-Monitor mit Videoeingang A.C.T. Kern 58 416LCD-Monitor im Metallgehäuse SR System-Elektronik 58 418LCD-Monitore für die Industrie JK Electronic 59 420

Chip-DesignWarum noch ein weiterer Mikroprozessor-Core? ARM 59 500Schneller Produktterm-PLDin 0,22-µm-Prozessen Altera 61 502

Thema/Produkt Hersteller Seite Kennziffer

Preiswerte PLD-Familie mit Embedded-Speicher Altera 61 504Viewer für RTOS Enea OSE 62 506OS-9 unterstützt Threads Microware 62 508Emulation ohne Zielsystem Ikos 62 510Embedded-Linux-Plattform für vernetzte Produkte NETsilicon 62 512PCB-Design-Studio auf IBM-NT-IntelliStation Hoschar 62 514Konfigurierbare Fibre-Channel-Bausteine Quicklogic 63 516Online-Programmiersystem Data I/O 64 518Low-cost-FPGAs Actel 64 520Crosstalk-Analyzer CadMOS 64 522Entwicklerpaket für den ST10F168 FS Forth-Systeme 64 524

Board-DesignBasisbandprozessor für High-Performance-WLANs Intersil 65 600Multi-Channel-IC für Voice-Gateway PMC-Sierra 65 602USB-1.1-kompatibler Transceiver Fairchild 65 604Audiodecoder für MP3 Memec 65 606Subminiatur-Relais Omron 66 608Digitale Potentiometer im BGA Xicor 66 610Winzige Präzisions-Spannungsreferenz Spoerle Electronic 66 612MDSL-Transceiver Infineon 66 61464-Bit-PCI-I/O-Beschleuniger-Chip PLX 66 616Selbstrückstellende SMD-Sicherungen Raychem 67 618Miniatur-MOSFETs Toshiba 67 620FPGA-Architektur mit 18 KByte RAM Xilinx 68 622Schottky-Gleichrichter ON Semiconductor 68 624Präzisionswiderstände im SOT-23 Vishay 68 626HEXFET-MOSFETS im FlipFET-Gehäuse International Rectifier 68 628Clock-Baustein im SOIC-Gehäuse Actron 68 630

System-DesignDie Evolution der Java-Technologie Insignia 69 700Vollwertige Rechner im Scheckkartenformat IBR 72 702Zwei-Schritt-Hot-Swap-Griff Elma 74 70419-Zoll-CPU-Board für CompactPCI, AT96 oder ISA96 IBR 74 706CPCI-Peripherieprozessor Kontron 75 708PMC für CompactPCI und VME Force 75 710PCI-Mezzanine-Card-Adapter Motorola 75 712CompactPCI-Board mit Dual-PCM-Modul SBS 76 7142-GHz-Pentium-III-Slot-CPU DSM 76 716CompactPCI-CPU mit erweitertem Temperaturbereich SMA 76 718Multifunktionszählerkarte für CompactPCI-Bus Addi-Data 76 720

Inserent/Anbieter Seite Kennziffer

Botronic 73 024DSM Digital Service 37 015DV-Job.de 63 020DV-Markt 61 019EKF-Elektronik 27 012Eltec Elektronik 9 006Eltec Elektronik 11 007Elmeco 43 018ept 31 013ETAS 4.US 025Force Titel 001Gespac 35 014Janz Computer 23 010

Inserent/Anbieter Seite Kennziffer

Kontron Elektronik 25 011KONZ & BRUNE 67 022MEN Mikro Elektronik 41 017Microsyst Systemelectronic 67 023Microware Systems 3 003PLC2 75 SeminarführerRotec 7 005Spectra Computersysteme 67 021Sphinx 41 016Tekelec Airtronic 2.US 002Trenew Electronic 19 009Xilinx 17 008XiSys 5 004


Meine Funktion: Spezialist Gruppen-/Abteilungsleiter Einkauf Unternehmensleitung

Mein Unternehmen beschäftigt:

1 bis 19 Mitarbeiter 20 bis 49 Mitarbeiter 50 bis 99 Mitarbeiter

100 bis 249 Mitarbeiter 250 bis 499 Mitarbeiter 500 bis 999 Mitarbeiter

über 1000 Mitarbeiter

Entwicklungswerkzeuge: EDA-Software Emulatoren Programmiergeräte Logikanalysatoren Entwicklungs-Tools

(Compiler, Linker, Debugger etc.)

Echtzeitbetriebssysteme andere:

Bauelemente: Prozessoren Controller Programmierbare Logik Speicherbausteine Displays Sensoren

Automatisierungstechnik: Feldbus-Komponenten Steuerungen Sensoren/Aktoren Industrie-PCs VMEbus Bildverarbeitung Fuzzy-Technologie andere:

Meßtechnik: PC-Meßtechnik Meßtechnik-Software Oszilloskope Kommunikationsmeßtechnik EMV-Meßtechnik Meßwerterfassung andere:

Passive Bauelemente (Widerstände, Konden-satoren etc.)

Steckverbinder Kabel Tastaturen Gehäuse andere:

OEM-Pheripherie: PC-Erweiterungskarten Motherboards Laufwerke Monitore Tastaturen Drucker andere:

INFO-FAX

Systeme 7/2000 81

Info-Fax für

An AWi-VerlagSYSTEME-LeserserviceHerzog-Otto-Str. 4283308 Trostberg

Ich möchte Informationsmaterial zu Produkten mitfolgenden Kennziffern (siehe nebenstehende Übersicht):

Meine Anschrift lautet: (bitte deutlich schreiben)

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Vorname/Name

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PLZ/Ort

Telefon

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1. 3.

4. 5. 6.

7. 8. 9.

10. 11. 12.

Damit Hersteller und Anbieter von Produkten, für die ich mich interessiere, meine Kennziffernanfragen so gezielt wie möglich beantworten können, bin ich damit einverstanden, daß diese Daten elektronisch gespeichert und weitergegeben werden.

Ort, Datum Unterschrift

SYSTEMESYSTEME

77/2000/2000

Mein Unternehmen gehört zu folgender Branche: Elektronikindustrie Elektroindustrie Kommunikation Maschinenbau Automatisierungstechnik Fahrzeughersteller- und -zulieferer Chemische oder pharmazeutische Industrie Ingenieurbüros Systemhäuser Elektronik-Dienstleister Hochschulen und Forschungsinstitute Luft- und Raumfahrtindustrie Distribution Büromaschinen und Datenverarbeitung sonstige:

Ich interessiere mich für folgende Themen:

2.

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Tragen Sie die entsprechende Kennziffer unter www.systeme-online.de/direkt an dervorgesehenen Stelle ein und Sie gelangen direkt und ohne Umwege zu Ihren gewünschten Zusatzinformationen.

Selbstverständlich haben Sie nach wie vor die Möglichkeit, weitere Anzeigen-Produkt-Infos mit dem untenstehenden Faxformular abzurufen. Einfach ausfüllen und an die Fax-Nummer 08621/97 99 60 faxen.Zum schnellen Überblick haben wir alle inserierenden Firmen auf der gegenüberliegenden Seite aufgelistet.

Info-Fax # 023 www.systeme-online.de/direkt

Info-Fax # 023 www.systeme-online.de/direkt

gen in Silizium-Germanium-Technologie. Diese Technologiebietet bei vergleichbarer Leistungsaufnahme gegenüber der bis-lang üblichen Siliziumtechnik eine höhere Genauigkeit bei we-sentlich höheren Ge-schwindigkeiten und beiniedrigem Rauschen.Damit der Design-Inge-nieur vollständigen Zu-griff auf die Leistungs-fähigkeit dieses DSOserhält, wurden spezielleaktive und Differential-Tastköpfe zum An-schluss der Prüflingeentwickelt.


VORSCHAU

Systeme 7/200082

Die nächste Ausgabe erscheint am 23.08.2000

Zukunft der FeldbusseZur Übertragung von Informationen in der Automatisierung

werden überwiegend Feldbusse verwendet. Diese Feldbussewie z.B. CAN-Bus, Profibus, Interbus, ARCnet und LON die-nen im Allgemeinen dazu, komplexe Anlagen zu steuern und zuüberwachen. Allerdings zeigt sich heute der Trend, dass durch-

gängige, dezentrale indus-trielle Kommunikations-konzepte auf Basis derNetzwerk- und Internet-Technologie die industri-elle Automatisierungs-technik neu ordnen wer-den. Durchgängig des-halb, weil von der Mana-gementebene über dieSteuerungsebene bis hinzur Sensor-/Aktorebene

lediglich eine Konzeption zu realisieren ist und dezentral, weilsich eigenständige Steuerungseinheiten bilden lassen. Ein Zei-chen dafür ist das Vordringen des Ethernets mit TCP/IP-Proto-koll in die Werkshallen. Mehr zur Zukunft der Feldbusse imSchwerpunkt in der nächsten Ausgabe.

Ausgabe Erscheinungs- Schwerpunktthema Elektronik-Focus Redaktions- Anzeigen-Nummer termine/Messen (Einkaufsführer schluss schluss

& Produktnews)

9/00 21.09.00 Elektromechanik für Embedded-Systeme Systems-on-Silicon 08.08.00 24.08.00exponet 2000 Standards, Normungen, Steckverbinder, Kabel, IP-Böcke, Prozessor-Cores, 19.09. - 21.09. 2000 Backplanes, Gehäuse, Leiterplatten, EMV etc. SoCs, Entwicklungs-Tools Düsseldorf etc.

Marktübersicht: Gehäuse und Backplanes MÜ: Emulatoren

10/00 02.11.00 Prozessoren und Controller Bildverarbeitung 08.09.00 04.10.00Systems 2000 Prozessoren und Controller, Embedded-Prozessoren und CCD-Kameras, Video-06.11. - 10.11. 2000 Controller, Entwicklungssysteme, Debugger, Compiler, Chips, Frame-GrabberMünchen Linker, Prozessor-Cores, Betriebssysteme etc.

Marktübersicht: Prozessoren und Controller MÜ: CCD-Kameras

11/00 23.11.00 Industrielle Rechnersysteme EMV/Schutz vor 02.10.00 25.10.00Electronica 2000 VMEbus, CompactPCI, PC/104, 19-Zoll-Systeme, Störstrahlung21. - 24.11. 2000 Feldbussysteme, Industrie-PCs, SPS, Visualisierungs- Gehäuse, Steckverbinder, München software, Sensoren, Aktoren, Betriebssysteme etc. Kabel, EMV-Messtechnik SPS/IPC/Drives etc.28.- 30.11. 2000 Marktübersicht: Industrielle Computer-Boards MÜ: EMV-KomponentenNürnberg Forumsgespräch: Trends bei Industrierechnern

Internet-Tools für die Deve-lopment-Supply-Chain

In der heutigen Zeit gibt es nur eine Möglichkeit, komplexeelektronische Produkte schnell auf den Markt zu bringen: Manmuss in der Lage sein, so viele bereits entwickelte und geteste-te Design-Blöcke wie möglich über »cut & paste« wiederzuver-wenden. Diese virtuellen Komponenten können von externenLieferanten, Bibliotheksanbietern, Subunternehmen oder inter-nen Quellen sowie von kommerziellen Partnern im Design-Pro-zess stammen. Der Fluss dieser Information zwischen den ein-zelnen Quellen bildet eine sehr komplexe Development-Supp-ly-Chain (DSC), ähnlich der bekannten Manufacturing-Supply-Chain (MSC). Die Unternehmen haben zwischenzeitlich ge-lernt, dass auf den heutigen internationalen Märkten der Wett-bewerb nicht mehr zwischen einzelnen Firmen ausgefochtenwird, sondern zwischen den einzelnen DSCs. Wie man mit Hil-fe des Internets den komplexen Informationsfluss steuern kann,zeigt ein Artikel in der nächsten Ausgabe.

Ständige Rubriken: Chip-Design – Board-Design – System-Design

MesstechnikNach sieben mageren Jahren hat sich die Messtechnik-Bran-

che wieder erholt und ist wieder im Aufschwung. Ein Pfeilerdes Wachstums ist die Kommunikation, in deren Fahrwasserauch die entsprechende Messtechnik mit guten Zuwachsratenaufwarten kann. Aber auch in der allgemeinen Messtechnik gibtes derzeit einiges an Neuheiten. So wurde z.B. ein DSO mit vierKanälen, einer Bandbreite von 4 GHz bis zu 20 GS/s Abtastrateund bis 32 MBit Speichertiefe vorgestellt. Erreicht wurde diesehohe Bandbreite durch Verwendung von integrierten Schaltun-

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VMEbus- & CPCI-Systeme - ITwelzel.bizgwise.itwelzel.biz/CDROMs/AWI/SYS/SYS07.pdf · · 2001-02-22ELEKTRONIK-MAGAZINAGAZIN FÜRFÜR CHIPHIP-, BOARDOARD- & SYSTEMYSTEM-DESIGNESIGN