MOTOROLA MVME-147A

الوصف

مرحباً بك في عالم الحوسبة المدمجة الكلاسيكية! MOTOROLA MVME-147A هي وحدة معالجة مركزية (CPU) مدمجة من نوع الكمبيوتر أحادي اللوحة (Single Board Computer – SBC) مصممة لتعمل ضمن بنية VMEbus القوية. تُعد هذه الوحدة، كجزء من سلسلة MVME147 الأوسع، مثالاً على الجيل المتقدم من لوحات VMEbus التي تستخدم معالجات Motorola 68000، وتحديداً معالج MC68030، لتقديم حل متكامل يجمع بين قوة المعالجة ومجموعة غنية من واجهات الإدخال/الإخراج على لوحة واحدة.

يُشير اللاحق “A” في MVME-147A إلى إصدار أو مراجعة معينة ضمن عائلة MVME147، والتي كانت تُقدم تكوينات مختلفة من حيث سرعة المعالج وسعة الذاكرة وميزات الإدخال/الإخراج المحددة (مثل تضمين SCSI).

عناوين SEO مُحسّنة:

• MOTOROLA MVME-147A: كمبيوتر أحادي اللوحة VME بمعالج MC68030.
• MOTOROLA MVME-147A: وحدة تحكم VME 32 بت للأتمتة الصناعية.
• MOTOROLA MVME-147A: ذاكرة DRAM مدمجة مع دعم التكافؤ لأنظمة VME.
• MOTOROLA MVME-147A: واجهة Ethernet و SCSI (اختياري) لأنظمة VME.
• MOTOROLA MVME-147A: منافذ تسلسلية ومتوازية مدمجة في VME SBC.
• MOTOROLA MVME-147A: معالج VMEbus للمراقبة والتحكم في العمليات.
• MOTOROLA MVME-147A: حل تحكم مدمج موثوق للأنظمة القديمة.
• MOTOROLA MVME-147A: استقرار وأداء في بيئات VME الصعبة.
• MOTOROLA MVME-147A: لوحة VME لأجهزة الاستشعار والمشغلات.
• MOTOROLA MVME-147A: لوحة VME متكاملة للمهام الحرجة.

وصف موجز للمنتج:

MOTOROLA MVME-147A هي كمبيوتر أحادي اللوحة (SBC) من فئة 6U VMEbus، تتميز بدمج معالج Motorola MC68030 (32-بت) مع معالج مساعد MC68882 للنقطة العائمة. تُقدم هذه الوحدة ذاكرة DRAM مدمجة بسعات تتراوح من 4 إلى 32 ميجابايت (مع دعم التكافؤ)، بالإضافة إلى ذاكرة SRAM مُدعمة ببطارية للحفاظ على الوقت وإعدادات النظام. تُوفر MVME-147A مجموعة واسعة من واجهات الإدخال/الإخراج الأساسية بما في ذلك منفذ Ethernet، وأربعة منافذ تسلسلية (RS-232C)، ومنفذ طابعة متوازي. العديد من تكوينات MVME147A كانت تشمل أيضاً واجهة SCSI. تُعد هذه اللوحة مثالية للتطبيقات المدمجة والصناعية التي تتطلب قوة معالجة 32 بت، واتصالاً شاملاً، وموثوقية عالية في بيئة VMEbus.

• نوع الوحدة: كمبيوتر أحادي اللوحة (Single Board Computer – SBC)
• الشركة المصنعة: Motorola (سابقاً، الآن Artesyn Embedded Technologies / NXP)
• المعالج: Motorola MC68030 (مع MC68882 FPU).
• الميزة الأساسية: معالج 68K متكامل مع ذاكرة وI/O غني (Ethernet, Serial, Parallel، وSCSI غالباً) على لوحة VME واحدة.

تفاصيل المنتج:

في ذروة عصر معالجات Motorola 68K، برزت سلسلة MVME147، وخصوصاً لوحة MOTOROLA MVME-147A، كحلول متقدمة للحوسبة المدمجة. لقد صُممت هذه اللوحات لتقديم قدرات نظام كاملة على لوحة VME واحدة، مما يقلل من تعقيد النظام الكلي والتكلفة من خلال دمج المكونات الحيوية التي كانت تتطلب في السابق وحدات منفصلة.

تخيل أنك مسؤول عن نظام تحكم معقد في محطة توليد طاقة نووية، حيث يجب مراقبة مئات المستشعرات ومعالجة بياناتها في الوقت الفعلي، بالإضافة إلى التحكم الدقيق في الصمامات والمضخات. قد تحتاج أيضاً إلى تسجيل البيانات بكميات كبيرة على أقراص صلبة، وإرسال البيانات إلى غرفة تحكم مركزية عبر شبكة. في هذا السيناريو، كانت MOTOROLA MVME-147A تُقدم الحل الأمثل. يُمكن لمعالج MC68030 التعامل مع بيانات الاستشعار المعقدة وخوارزميات التحكم. تتيح واجهة Ethernet الاتصال بشبكة المصنع، بينما تُوفر واجهة SCSI (إذا كانت موجودة في التكوين المحدد) اتصالاً عالي السرعة بأجهزة التخزين. تضمن المنافذ التسلسلية الأربعة ومخرج الطابعة المتوازي المرونة اللازمة لتوصيل مجموعة واسعة من أجهزة التحكم القديمة والطابعات. كل هذه الميزات، المدمجة على لوحة واحدة، تُبسط بشكل كبير من تصميم النظام وتُقلل من نقاط الفشل المحتملة، مما يعزز من موثوقية الأنظمة الحرجة.

دعنا نُمعن النظر في بعض الجوانب التي جعلت MOTOROLA MVME-147A وحدة حاسمة:

1. معالج MC68030 ومعالج النقطة العائمة: تُبنى MVME-147A على معالج Motorola MC68030، وهو معالج 32 بت يُعرف بأدائه المحسّن بفضل وجود ذاكرة التخزين المؤقت (cache) المدمجة للتعليمات والبيانات. يُعزز وجود المعالج المساعد MC68882 للنقطة العائمة (FPU) قدرتها على معالجة العمليات الحسابية المعقدة بسرعة، وهو أمر ضروري في تطبيقات مثل معالجة الإشارات، والمحاكاة، والتحكم الآلي الدقيق. كانت هذه اللوحات مُتوفرة بترددات معالج متعددة (مثل 16، 20، 25، أو 33.33 ميجاهرتز) لتناسب متطلبات الأداء المختلفة.

2. ذاكرة DRAM مدمجة مع دعم التكافؤ: تُوفر اللوحة ذاكرة DRAM مدمجة تتراوح سعتها من 4 إلى 32 ميجابايت (حسب التكوين الدقيق للوحة). العديد من هذه التكوينات كانت تدعم التكافؤ (Parity) في الذاكرة، وهي ميزة حاسمة في التطبيقات الصناعية والحاسمة للموثوقية. يُساعد التكافؤ في اكتشاف أخطاء الذاكرة، مما يُساهم في استقرار النظام ويُقلل من مخاطر تعطل العمليات. بالإضافة إلى ذلك، تضمنت اللوحة 4 كيلوبايت من ذاكرة SRAM المدعمة ببطارية للحفاظ على بيانات الساعة الحقيقية (Real-Time Clock) وإعدادات التكوين، بالإضافة إلى مقابس ROM/PROM/EPROM/EEPROM لتخزين البرامج الثابتة.

3. واجهات I/O متكاملة وغنية: تُعد هذه إحدى نقاط القوة الرئيسية في MVME-147A. لقد أدمجت اللوحة مجموعة شاملة من واجهات الإدخال/الإخراج مباشرة على متنها: * Ethernet Transceiver Interface: للاتصال بشبكات LAN، مما يتيح التحكم عن بعد، ونقل البيانات، والمراقبة. * SCSI Bus Interface مع DMA: غالبًا ما كانت مُضمنة في تكوينات MVME-147A (مثل MVME147A-1). تُستخدم لتوصيل أجهزة التخزين عالية السرعة (محركات الأقراص الصلبة، وحدات الشريط)، مع دعم الوصول المباشر للذاكرة (DMA) لتحسين الأداء. * أربعة منافذ اتصالات تسلسلية (EIA-232-D): تُوفر مرونة كبيرة للتواصل مع الأجهزة الطرفية المتنوعة مثل أجهزة المودم، الطابعات التسلسلية، أجهزة الاستشعار، أو أجهزة التحكم الأخرى. * منفذ طابعة متوازي (Centronics compatible): لتوصيل الطابعات أو بعض الأجهزة الطرفية المتوازية.

4. دعم VMEbus متكامل: تُوفر MVME-147A واجهة VMEbus كاملة وقوية، بما في ذلك وظائف المتحكم بالنظام (System Controller)، والتحكم الرئيسي/الفرعي (Master/Slave)، ودعم عناوين 32 بت (A32) وبيانات 32 بت (D32)، مما يضمن التكامل السلس والمرن في أنظمة VME المتعددة المعالجات.

5. تصميم صناعي قوي: تُصمم هذه الوحدة لتحمل البيئات الصناعية القاسية، وتُعرف بموثوقيتها ومتانتها، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب التشغيل المستمر في ظروف صعبة.

باختصار، كانت MOTOROLA MVME-147A لوحة VMEbus SBC متعددة الاستخدامات وقوية، تُقدم أداءً متميزًا بفضل معالج MC68030 ومجموعة واسعة من واجهات الإدخال/الإخراج المدمجة، مما جعلها خيارًا شائعًا للتحكم الصناعي، والأتمتة، والاتصالات، والقياس والاختبار في عصرها.

المواصفات الفنية:

التطبيقات والمجالات:

أين كانت MOTOROLA MVME-147A تُستخدم بشكل أساسي؟ في أي نظام مدمج أو صناعي يتطلب معالجًا قويًا (في ذلك الوقت) مع مجموعة شاملة من واجهات الإدخال/الإخراج والاتصال، كل ذلك ضمن بنية VMEbus الموثوقة.

تخيل أنك مهندس أنظمة في مجال الفضاء والدفاع، وتُصمم نظام تحكم في الأرض لاختبار محركات الصواريخ. يتطلب هذا النظام جمع بيانات عالية السرعة من مئات أجهزة الاستشعار (درجة الحرارة، الضغط، التدفق)، وتحليلها في الوقت الفعلي، وتنفيذ تسلسلات بدء وإيقاف دقيقة للمحركات، بالإضافة إلى تسجيل جميع البيانات في الوقت الحقيقي. كانت MOTOROLA MVME-147A تُوفر القدرة الحاسوبية اللازمة لمعالجة البيانات الضخمة هذه. تتيح واجهة Ethernet الاتصال بشبكة مركز الاختبار، بينما تُستخدم واجهة SCSI لتوصيل محركات الأقراص الصلبة عالية السعة لتسجيل البيانات. تُستخدم المنافذ التسلسلية لربط أجهزة القياس القديمة ووحدات التحكم. تُوفر هذه اللوحة الاستقرار والموثوقية اللازمين للتشغيل الآمن والمستمر في بيئة حرجة للغاية.

دعنا نُفكّر في سيناريوهات أخرى حيث كانت هذه الوحدة تلعب دورًا حيويًا:

• الأتمتة الصناعية: في أنظمة التحكم في العمليات، وأنظمة التصنيع الآلي، وأنظمة التحكم في الحركة (motion control)، حيث تُستخدم للتحكم في الآلات المعقدة، وجمع البيانات من خطوط الإنتاج، والتواصل مع وحدات التحكم القابلة للبرمجة (PLCs) وأجهزة الاستشعار.
• الاتصالات: في معدات الاتصالات ومحطات القاعدة، حيث تُستخدم لوحدات التحكم في الشبكة، ومعالجة البروتوكولات، وأنظمة المراقبة.
• الأنظمة العسكرية والدفاعية: في أنظمة الرادار، وأنظمة السونار، وأنظمة التحكم في المركبات، وأنظمة المحاكاة، حيث تُعد الموثوقية وقدرات المعالجة في الوقت الفعلي أمرًا بالغ الأهمية.
• معدات الاختبار والقياس: في أنظمة الاختبار الآلي لمكونات أشباه الموصلات، أو أجهزة جمع البيانات عالية السرعة، أو التحكم في معدات الاختبار الصناعية المعقدة.
• التصوير الطبي: في بعض أجهزة التصوير الطبي القديمة (مثل الموجات فوق الصوتية القديمة أو أجهزة CT)، لمعالجة الصور والتحكم في الأجهزة الطرفية.

باختصار، كانت MOTOROLA MVME-147A لوحة SBC متعددة الاستخدامات وذات أداء عالٍ لعصرها، تُقدم حلاً متكاملًا لمجموعة واسعة من التطبيقات المدمجة والصناعية التي تتطلب معالجة قوية وواجهات I/O شاملة ضمن إطار VMEbus الموثوق.

المنتجات ذات الصلة:

لفهم سياق MOTOROLA MVME-147A، من المهم النظر إلى الوحدات التي تعمل جنبًا إلى جنب معها أو تُقدم وظائف مماثلة.

• وحدات المعالجة المركزية VMEbus الأخرى من عائلة 68K:
  • MVME162/167/177: هذه هي وحدات VMEbus SBC أحدث وأكثر قوة تستخدم معالجات 68040 و 68060، وتُقدم أداءً أعلى وميزات متطورة مقارنة بـ MVME147.
  • MVME18x: وحدات تستخدم معالجات 88K RISC من Motorola (أقل شيوعًا في أنظمة VME).
• شاسيهات VMEbus (VMEbus Chassis): تُركب MVME-147A داخل شاسيه VMEbus الذي يُوفر الطاقة، والتبريد، والاتصالات الخلفية (backplane) بين الوحدات.
• وحدات الذاكرة VMEbus: على الرغم من أن MVME-147A تحتوي على ذاكرة مدمجة، فإن الأنظمة الأكثر تعقيدًا قد تستخدم وحدات ذاكرة VMEbus إضافية (مثل MVME2xx series) لتوسيع الذاكرة الكلية المتاحة للنظام.
• وحدات I/O VMEbus (مثل MVME3xx Series): إذا كانت واجهات I/O المدمجة في MVME-147A غير كافية لتطبيق معين، فيمكن إضافة وحدات I/O VMEbus متخصصة (مثل MVME300 للI/O الرقمي، MVME335 للI/O التسلسلي/المتوازي الإضافي، MVME340 للI/O التناظري).
• وحدات I/O الخلفية (Transition Modules): مثل MVME712/M، تُستخدم هذه الوحدات (إذا كانت اللوحة تدعمها عبر موصل P2) لتبسيط توصيلات الكابلات لأجهزة I/O الميدانية، خاصةً للمنافذ التسلسلية و Ethernet و SCSI التي تُوجه إلى P2.
• أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي (RTOS): كانت MVME-147A تُستخدم بشكل شائع مع أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي مثل VxWorks، و pSOS+, و OS-9, و LynxOS، نظرًا لطبيعة تطبيقاتها الحرجة.
• لوحات VMEbus من بائعين آخرين: شركات مثل Radstone (الآن جزء من Abaco Systems/GE Intelligent Platforms)، Concurrent Technologies، VMIC، وغيرها، قدمت أيضًا لوحات SBC ووحدات I/O لـ VMEbus.
• حلول الأتمتة المدمجة الحديثة: في حين أن VMEbus لا يزال مستخدمًا في بعض التطبيقات التراثية والعسكرية، فقد حلت محله في العديد من التطبيقات الحديثة تقنيات مثل CompactPCI، VPX، لوحات SBC القائمة على معالجات x86 أو ARM مع واجهات PCI Express، والتي تُقدم أداءً أعلى وكثافة أكبر في عامل شكل أصغر.

باختصار، كانت MOTOROLA MVME-147A لوحة محورية في عصرها، تُمكن الأنظمة المدمجة من الاستفادة من قوة معالجات 68K ومرونة بنية VMEbus لتقديم حلول تحكم وأتمتة موثوقة ومتكاملة.