CPCI總線（中文又稱緊湊型PCI）是由PICMG組織于1994年提出的高性能工業(yè)計算機總線標準。它采用了抗震的Eurocard封裝，是標準PCI總線的工業(yè)版本。插孔連接器被設(shè)計成從正面裝進機架安裝系統(tǒng)，使其特別適用于工業(yè)應(yīng)用。

最近，計算機電話行業(yè)在PICMG的指導(dǎo)下，已經(jīng)將CompactPCI系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)擴展到支持模擬和數(shù)字電話連接器，使其成為工業(yè)計算機領(lǐng)域的一個重要標準。

一、CPCI總線接口介紹

CPCI總線是一種高性能的計算機總線，它以PCI電氣規(guī)范為基礎(chǔ)，采用2mm密度的針孔連接器，具有更高氣密性和防腐性，進一步提高可靠性和負載能力。CPCI總線的高開放性和高可靠性，以及支持熱插拔的特性，使得該技術(shù)在工業(yè)自動化、軍事、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

此外，由于CPCI總線擁有較高的帶寬，它也適用于一些高速數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用，例如網(wǎng)絡(luò)通信、圖像處理等。在高速數(shù)據(jù)通信中，CPCI總線可以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的傳輸延遲，從而能夠滿足一些高性能應(yīng)用的需求。

CPCI-3U和CPCI-6U是CPCI標準中的兩種不同尺寸規(guī)格的電路板和機箱設(shè)計。具備模塊化、熱插拔、強固耐用、高速數(shù)據(jù)傳輸等優(yōu)點，便于構(gòu)建靈活且易于維護的模塊化電子系統(tǒng)架構(gòu)。

●CPCI-3U：表示的是按照CPCI標準的3個單元（Unit）高度的電路板或機箱設(shè)計。每個單元（1U）等于1.75英寸（約44.45毫米），所以CPCI-3U的板卡高度為大約52.5毫米。此類板卡體積較小，適用于緊湊型系統(tǒng)設(shè)計，它可以在有限的空間內(nèi)集成多種功能模塊，廣泛應(yīng)用于需要小巧體積和較高集成度的工業(yè)控制、通信系統(tǒng)以及某些特定領(lǐng)域的嵌入式計算系統(tǒng)。

●CPCI-6U：表示的是6個單元高度的CPCI電路板或機箱設(shè)計，其高度約為105毫米。相比CPCI-3U，CPCI-6U擁有更大的板面空間，可承載更多的接口插槽和更復(fù)雜的電路設(shè)計，因此更加適用于需要大量擴展能力和更高功能集成度的應(yīng)用場景，如大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電信設(shè)備、軍事指揮系統(tǒng)以及科研儀器等。

二、CPCI總線接口引腳定義

CPCI總線接口的引腳定義分為兩部分，分別是3U和6U高度的電路插板設(shè)計。在3U與6U高度的電路插板設(shè)計中，CPCI總線接口的引腳定義包括以下幾個信號：

需要注意的是，以上信號定義可能會因為不同的標準或規(guī)范而有所不同，建議參考具體的標準或規(guī)范進行引用。

三、CPCI總線的PCB設(shè)計

1、電源分配

需要為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源，使用多個電源軌，并使用跳線和電容進行電壓調(diào)節(jié)。

2、接地設(shè)計

良好的接地設(shè)計可以減少EMI和信號干擾，使用單獨的電源接地和信號接地，并在它們之間使用隔離層。

3、板層設(shè)計

使用多層板可以提高信號質(zhì)量和穩(wěn)定性，通常使用4層或6層板。

4、布局規(guī)則

CPCI 插座一般都是壓接器件，布局時需注意器件離插座的間距: Top層保證3mm 以上，Bottom保證5mm以上。

5、布線策略

使用等長布線策略，確保總線和控制信號的延遲一致，時鐘信號控制在2450-2500mil，其他信號<=2500mil，避免時序問題。

6、電磁兼容性

使用屏蔽電纜和去耦電容來減少EMI和信號干擾。

7、時序分析

使用仿真工具進行時序分析，確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和正確性。

8、CPCI插座

插座位置要嚴格按照CPCI 標準規(guī)范（3U, 6U）進行。

9、防靜電拉手條

保護CPCI系統(tǒng)中的電子元件不受靜電放電的影響。

四、CPCI總線的可制造性設(shè)計

1、減少PCB組裝的制程工序及成本，盡量使零件置于PCB的主焊接面，相同或相似的元件應(yīng)置于同一列或一排并且極性應(yīng)指向同一方向。

2、在PCB上按尺寸及數(shù)量均勻的分配元件以避免PCBA在回流過程及波峰焊接過程中變形。連接器和插座應(yīng)置于PCBA的主要焊接面。

3、CPCI的插件引腳一般都是按壓方式，設(shè)計PCB封裝引腳是需注意引腳孔徑大小。孔徑大了器件會松動，孔徑小器件插不下去。

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