فاست باص
يُعدّ FASTBUS (IEEE 960) معيارًا لناقل البيانات الحاسوبي ، وكان الهدف منه في الأصل استبدال نظام القياس والتحكم الآلي الحاسوبي (CAMAC) في عمليات جمع البيانات عالية السرعة وواسعة النطاق. كما أنه معيار إلكتروني معياري يُستخدم عادةً في أنظمة جمع البيانات في كاشفات الجسيمات .
وصف الحافلة
يتكون نظام FASTBUS من جزء واحد أو أكثر. قد يكون كل جزء "جزءًا هيكليًا" أو "جزءًا كابليًا". تُربط الأجزاء معًا باستخدام وصلة بينية (SI). يتكون الجزء الهيكلي عادةً من لوحة خلفية مزودة بفتحات تتسع لما يصل إلى 26 وحدة، مثبتة في رف قياس 19 بوصة . كل وحدة عبارة عن لوحة دوائر مطبوعة مزودة بلوحة أمامية، تشبه لوحة الكمبيوتر الشخصي . يبلغ حجم الوحدات حوالي 14 بوصة × 15 بوصة، وقد تشغل فتحة واحدة أو أكثر من الفتحات المتجاورة. [ 1 ]
قد تتكون الأنظمة الصغيرة من جزء واحد فقط من الصندوق، أو عدد قليل من أجزاء الصندوق المستقلة المتصلة مباشرة بجهاز كمبيوتر مركزي بدلاً من استخدام وصلات بين الأجزاء.
تستخدم تقنية FASTBUS معيار ECL ( منطق اقتران الباعث ) الكهربائي، مما يتيح سرعة أعلى من TTL ويقلل من ضوضاء التبديل. تُنفذ الوحدات ناقل بيانات/عناوين متعدد الإرسال 32 بت، مما يوفر مساحة عناوين أكبر من CAMAC. قد تكون الوحدة الرئيسية أو التابعة. يمكن أن يوجد أكثر من وحدة رئيسية في الوحدة الفرعية؛ حيث تتولى الوحدات الرئيسية إدارة الناقل ثم تنقل البيانات من وإلى الوحدات التابعة. يتيح ذلك قراءة سريعة جدًا للوحدة الفرعية بأكملها من خلال قراءة متسلسلة من وحدة رئيسية مزودة بمعالج مركزي للأغراض العامة. بعد ذلك، تتولى كل بطاقة إدخال/إخراج دور الوحدة الرئيسية، وترسل بياناتها، ثم تسلمها إلى البطاقة التالية في التسلسل، كل ذلك دون الحاجة إلى لوحة تحكم مزودة بمعالج مركزي للأغراض العامة.
تُنفذ قطاعات الكابلات باستخدام كابلات زوجية ملتوية متوازية بعرض 32 بت ونظام إشارات تفاضلي. يسمح المعيار الكهربائي باستخدام رقائق استقبال ECL عادية، ولكنه يتطلب دوائر إرسال مخصصة تسمح بتشغيل الخطوط بأمان في حالتي الجهد العالي والمنخفض في الوقت نفسه - وهذه الميزة ضرورية لمنطق التحكيم.
تحتوي الصناديق كاملة الحجم على 26 وحدة. [ 1 ] قد تُبدد كل وحدة ما يصل إلى 70 واط، مما يُعطي حملاً حرارياً إجمالياً للصندوق يبلغ 1750 واط. تتطلب الوحدات مصدر طاقة -5.2 فولت لواجهة ECL، وعادةً مصدر طاقة -2 فولت منفصل لإنهاء ECL، وغالباً مصدر طاقة +5 فولت لمنطق TTL أو CMOS. يحتوي معيار FASTBUS أيضاً على دبابيس +15 فولت و-15 فولت على اللوحة الخلفية، والتي تُغذى عادةً بمصادر طاقة صغيرة جداً لأن معظم الوحدات تستخدم القليل جداً من +/- 15 فولت (أو لا تستخدمه على الإطلاق). يجب استخدام مصادر طاقة خاصة عالية السعة مع مصادر طاقة كبيرة 15 فولت إذا سحبت الوحدات كميات كبيرة من التيار على هذه المسارات. تحتوي الصناديق عادةً على مصادر طاقة مخصصة 200 أمبير أو 300 أمبير تعمل بنظام التبديل، لتوفير التيار للوحدات من خلال دبابيس متعددة على موصل اللوحة الخلفية. عادةً ما يحتوي التركيب الكبير على رفوف متعددة، كل منها يحتوي على ثلاثة صناديق. يُعد التبريد ومعالجة الهواء من القضايا المهمة، وكذلك التصميم الآمن لتوزيع الطاقة ذات التيار العالي.
الوصف المادي
صندوق FASTBUS أطول بكثير من صناديق الإلكترونيات الأخرى. عادةً ما يتم تركيب وحدة التغذية الكهربائية الخاصة بصندوق FASTBUS أسفل الصندوق، بدلاً من أن تكون جزءًا لا يتجزأ منه، مما يشغل مساحة رأسية أكبر في الرف.
تاريخ
صُممت تقنية FASTBUS كبديل لتقنية CAMAC في أنظمة جمع البيانات. تمثلت عيوب CAMAC في بطء سرعة ناقل البيانات، ومحدودية عرضه، ووحدة تحكم واحدة فقط، بالإضافة إلى صعوبة الاتصالات بين الوحدات (CAMAC Branch Highway). سعت FASTBUS إلى تحسين جميع هذه الجوانب باستخدام منطق ناقل بيانات أسرع (ECL)، وبروتوكول ناقل بيانات غير متزامن، وتصميم متطور متعدد الأجزاء. في ذلك الوقت، بدا واضحًا أن السبيل الأمثل لزيادة السرعة هو استخدام ناقل بيانات متوازي عريض، نظرًا لأن سرعة منطق كل بت كانت بالفعل في حدود إمكانيات الإلكترونيات المتاحة. لاحقًا، اتجهت التطورات نحو بروتوكولات تسلسلية عالية السرعة مثل SATA، مما جعل تصميمات مثل الجزء التسلسلي في FASTBUS طريقًا مسدودًا من الناحية التقنية.
تمت الموافقة على معيار IEEE في الأصل في مايو 1984.
استُخدمت تقنية FASTBUS في العديد من تجارب فيزياء الطاقة العالية خلال ثمانينيات القرن الماضي، لا سيما في المختبرات المشاركة في تطوير هذا المعيار. وتشمل هذه المختبرات CERN و SLAC و Fermilab ومختبر بروكهافن الوطني و TRIUMF .
تم استبدال FASTBUS إلى حد كبير بـ VMEbus في الأنظمة الصغيرة الحجم، وبالتصميمات المخصصة (التي تتميز بتكلفة أقل لكل قناة) في الأنظمة الكبيرة.
ساهمت مشاكل تصنيع رقائق إرسال أجزاء الكابلات بشكل موثوق، بالإضافة إلى مشاكل معالجة الكابلات في ناقل البيانات المتوازي العريض، في انخفاض استخدام أجزاء الكابلات. كما كانت وحدات الربط البيني للنظام معقدة ومكلفة، مما أدى بدوره إلى تثبيط استخدام أجزاء الكابلات. هذه المشاكل، إلى جانب تأخر تطوير رقائق البروتوكول منخفضة التكلفة، أعاقت استغلال الإمكانات الكاملة لبنية FASTBUS متعددة الأجزاء.
المعايير
تم وصف FASTBUS في معيار IEEE 960-1986: "نظام IEEE القياسي FASTBUS المعياري عالي السرعة لاكتساب البيانات والتحكم".
تم تطوير النظام الذي يستند إليه معيار IEEE (تقرير وزارة الطاقة الأمريكية DOE/ER-0189) من قبل لجنة NIM التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية. كما ساهم ممثلون عن لجنة ESONE التابعة لمختبرات أوروبية، ومختبرات أخرى في أوروبا وكندا، في وضع هذا المعيار.
مراجع
- حافلات الكمبيوتر
