现在嵌入式计算机体系运用呈现多样化、小型化、多层次的趋势，在工业现场和军事用途中扮演着越来越重要的人物。跟着各种运用对操作体系和软件要求的日益进步，使得具有广泛习惯性的PC构架的嵌入式计算机体系倍受青睐。尤其是Compact PCI总线在工业和军用范畴的广泛运用，为PC构架的嵌入式计算机体系供给了更多的运用环境。但是，关于一个计算机体系来说，主机的开发周期一般都较长，也较为杂乱。Compulab公司开发的系列嵌入式PC模块为开发 PC构架的嵌入式计算机体系供给了新思路。即以嵌入式PC为中心，经过各种总线桥接电路开宣布习惯各种总线要求的嵌入式计算机；一起也为敏捷进步各种嵌入式计算机体系的功用供给一条卓有成效的途径。 本文介绍以Compulab公司的系列嵌入式PC模块为中心的嵌入式计算机体系的一个规划实例。
1. Compulab 786Core
以色列Compulab出产的786Core是一种小型的、功用很强的高性价比单板嵌入式PC模块
它适用于各种以PC构架为根底的嵌入式运用中。786Core装备了运转Windows、Linux、VxWorks和DOS等操作体系所需的各种芯片组，并装备了相应的BIOS。嵌入式PC模块786Core具有体积小、功用强等特征。整个模块面积仅99mm&TImes;69mm，却集成了 PenTIumIII/Celeron400～700MHz CPU、32～256M SDRAM、LPC、5V兼容的PCI及AC97总线操控，一起还供给VGA／SXGA、两个USB接口、两个PS/2接口、两个10Mbps／100Mbps以太网接口、ATA IDE接口、软驱接口、一个 RS 232和一个RS 422串口。为了习惯嵌入式运用，786Core还内置了嵌入式BIOS。786Core的体系结构框图见
786Core强大和灵敏的功用为嵌入式计算机体系规划者供给了较为宽广的规划空间。尤其是经过PCI总线开宣布的Compact PCI总线体系结构，愈加扩展了该嵌入式体系的功用和运用范畴。但是，因为Compact PCI总线的电气功用和协议的特殊性，依据该总线的设备开发难度可想而知。一般选用多种PCI桥接逻辑，将Compact PCI总线上的操作转化成其他较为简略的总线操作。
2.
依据786Core的嵌入式计算机体系规划与完结嵌入式PC模块的呈现和开展，以及依据PCI总线的各种桥接电路的广泛运用，使得嵌入式计算机体系的开发周期大大缩短，并直接进步了体系的实用性和软件运用的灵敏性。
2.1 体系安排与结构图2描绘一个以PIII CPU为中心的高功用嵌入式计算机体系。它包含16路差分输入A/D、4路RS-232/422串口和双8139以太网操控器，以及与机箱相应的抗恶劣环境电源。该体系的一切模块均为规范的3U尺度，机箱为加固的4槽3U机箱。因为嵌入式PC模块供给的 PCI总线不能供给满足的负载才能，因而主机模块有必要为其添加一个PCI-PCI的桥接芯片–Intel S21152BB。该芯片供给的PCI总线可支撑四个PCI设备。而总线上的设备关于Compact PCI总线来说有必要且只能是仅有的负载。假如要添加负载，则有必要有一个桥接芯片扩展总线的负载才能。如图2中的双网模块。因为该模块中的两个以太网操控器RTL8139D为PCI总线的负载，首要经过PCI-PCI桥接芯片 –Intel S21152BB将总线扩展，再完结两个以太网卡的功用。别的，作为Compact PCI总线体系，一切模块包含体系底板 （BACKPLANE）均依照Compact PCI规范PCIMG2.0 R2.1规划，包含终端匹配电阻的规划（如图2）、底板时钟和中止规划以及其他电气功用的规划。
2.2 扩展模块的规划与完结本体系中，除主机模块外还有三个扩展模块，它们别离完结体系对模仿信号的采样及处理（AD模块）、体系与其他设备的通讯（4串口模块）以及体系与Internet的衔接（双网模块）。本体系中除了上文指出的双网模块需求PCI-PCI的桥接芯片外，AD模块和串口模块与 CPCI总线衔接相同需求桥接芯片AMCC S5920的支撑（如图2所示）。AMCC S5920是单一芯片的多功用设备，它为规划者供给了一条灵敏而简洁的通往PCI总线的路途。经过运用S5920，模块规划者无须考虑PCI总线的各种电气功用和时序的特殊要求，只需依据S5920转化后的相似ISA 的TTL电平的ADD－ON总线进行规划即可。作为PCI上的方针设备，S5920可供给132Mbps的数据传输率，兼容33MHx的PCI总线和高达 40MHz的ADD－ON总线，由它转化出的ADD－ON总线可支撑8、16和32位的数据宽度。
（１）AD模块支撑16路模仿差分输入，信号的采样及AD转化由AD976完结，采样成果由单片机89C52滑润处理后经过光电阻隔器材发送到 CPLD，再由CPLD寄存于静态RAM中供上位机读取。该模块占用32字节8位宽I/O空间，用于寄存16路16位精度的AD采样成果。（２）串口模块经过CD1865支撑4路RS－232／422串口，占用512字节8位宽I/O空间、1路中止。
2.3 软件规划本体系选用VxWorks嵌入式操作体系。它是现在一切独立于处理器的实时体系中最具特征的操作体系之一。VxWorks的微内核 Wind是一个具有较高功用的、规范的嵌入式实时操作体系内核。其主要特征包含：快速多使命切换、抢占式使命调度、使命间通讯手法多样化等。该内核具有使命切换时刻短、中止推迟小、网络流量大等特征，与其他嵌入式实时操作体系比较具有必定的优势。 一切模块的驱动程序均在VxWorks下开发，开发环境为 Tornado II。它是嵌入式实时范畴里最新一代的开发调试环境，是完结嵌入式实时运用程序的完好的软件开发渠道。本体系各个模块的驱动程序均用C言语编写，并在Tornado II下编译成．Ｏ文件用以供给给用户作为二次开发的中间件。操作体系及运用程序均寄存于主机模块的192MB电子盘上，使得软件的运转速度大大进步，也使体系能够作业在温度和稳定性条件都十分恶劣的环境里。
2.4 该体系的特征及技术指标
（1）高功用PIII 700MHz CPU中心，128M SDRAM，192MB电子盘；
（2）支撑多种操作体系：DOS、VxWorks、Windows XP/2000、Linux等
（3）串口模块：4路全双工异步串口，传输速率可达115.2kbps，经过软件设置可选择不同的串口通讯方法，RS-232（V.28） 或RS-422（V.11，X.21）
（4）AD模块：16路模仿差分输入，支撑AD数据智能调度，AD转化时刻最短可达５μｓ／Sample，有用输入信号规模：－15V～＋15V，模仿采样部分与CPCI总线数字部分光电阻隔
（5）双网卡：10Mbps/100Mbps自习惯以太网，支撑主动故障诊断、切换和康复；
（6）先天加固抗震规划；
（7）热传导散热规划；
（8）电磁兼容性规划；
（9）3U规范尺度。
本文描绘的嵌入式计算机体系具有广泛的适用性，因为选用了先天的加固、抗震和热传导规划，在环境特别恶劣的工业现场和军事范畴习惯性极强。此外，该体系的规划进程是一条卓有成效的快速开发嵌入式计算机体系的路途，并较易构成产品的系列化，进步产品的市场竞争力。
