



VMIPMC-5565 是通用电气(GE)智能平台旗下VMIC 品牌生产的一款PMC接口的反射内存(Reflective Memory)实时网络接口卡。该卡插入主机的PMC扩展槽,通过光纤将多个独立计算机(如工控机、服务器、嵌入式系统)的内存空间在逻辑上映射成一个共享的、连续的统一内存空间,实现节点间的极低延迟、高确定性数据共享,是解决苛刻实时应用数据同步问题的经典解决方案。
在一个大型飞行模拟器中,需要多台计算机分别生成立体座舱仪表、窗外视景、运动平台控制等信号。这些系统必须严格同步,任何微小的延迟都会导致飞行员产生眩晕感。系统采用 VMIPMC-5565 反射内存网卡构建实时网络。所有节点计算机中都插有一块 VMIPMC-5565,并通过光纤连接成环网。当主控计算机更新飞行姿态、位置等关键数据时,它只需将数据写入本地的反射内存地址,VMIPMC-5565 的硬件会通过光纤网络,在微秒级内自动、确定地将该数据块广播到网络上所有其他节点的相同内存地址中。这样,所有子系统几乎在同一时刻获取到完全一致的数据,确保了整个模拟环境的完美同步和沉浸感。
主要参数 | 数值/说明 |
产品型号 | VMIPMC-5565 |
制造商 | GE VMIC (GE Intelligent Platforms) |
产品类别 | PMC接口 反射内存(RFM)光纤网络卡 |
主机接口 | PMC (PCI Mezzanine Card) |
网络接口 | 多模光纤(典型为ST或LC接口) |
传输速率 | 高达 2.12 Gbaud (有效数据速率约174 Mbyte/s) |
网络拓扑 | 支持环网或星型拓扑(使用集线器) |
延迟 | 极低且确定,通常在微秒(µs) 量级,与网络负载和节点数无关 |
内存容量 | 板载内存,典型为 256 MB (在所有节点间映射共享) |
传输机制 | 硬件自动广播/写入,不占用主机CPU资源 |
操作系统支持 | Windows, Linux, VxWorks, 等多种实时操作系统 |
创新点1:硬件实现的全局内存共享。 VMIPMC-5565 的核心创新在于其完全通过硬件逻辑实现数据同步。它板载的专用集成电路(ASIC)负责管理网络通信和内存映射。当主机向本地反射内存区写入数据时,ASIC会立即通过光纤网络将数据广播出去,无需主机CPU介入协议栈处理,消除了操作系统调度和网络协议带来的延迟和不确定性。创新点2:确定性的极低延迟。 与传统的TCP/IP网络相比,反射内存的延迟是固定且极低的。数据从写入一个节点到出现在所有其他节点的时间是可预测的,通常在微秒级。这种确定性对于需要严格时间协同的实时系统(如仿真、测试)至关重要。创新点3:高可靠性与抗干扰能力。 光纤介质天然免疫电磁干扰(EMI),非常适合在复杂的工业电磁环境中使用。其环网拓扑具备冗余特性,即使单点光纤断裂,网络仍能通过反向路径通信(需网络管理软件支持),保证了系统的高可用性。


案例:粒子加速器光束线控制系统。 在大型加速器中,多个磁铁电源、束流诊断设备需要根据束流位置和能量进行实时协同调整。这些设备由分布在不同机柜的嵌入式控制器管理。采用 VMIPMC-5565 反射内存网络,将所有控制器的内存映射在一起。中央控制算法计算出的校正量一旦写入,所有电源控制器在微秒内同步收到指令并执行,确保了束流的稳定性和实验数据的准确性。VMIPMC-5565 的确定性性能是该系统成功的关键。
1. 1.带有PMC插槽的主板:如VMEbus单板计算机(SBC)、CompactPCI CPU板或高级电信计算架构(ATCA)主板。
2. 2.反射内存网络集线器(Hub):用于构建星型拓扑,简化布线并提供网络管理功能。
3. 3.多模光纤跳线:用于连接各节点。
4. 4.反射内存网络驱动与API软件:用于在主机操作系统上配置和访问反射内存。
5. 5.同类PCI/PCIe版反射内存卡:如VMIPCI-5565,用于标准工控机。
VMIPMC-5565 的安装需在主系统断电下进行,将其正确插入主板的PMC插槽并固定。配置工作主要包括设置板卡在反射内存网络中的节点ID,并通过提供的API软件在应用程序中映射和访问共享内存区域。
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