إلكترونيات الصناديق المعيارية

كان أول معيار للإلكترونيات الصندوقية هو Renatran، والذي تم اشتقاقه من معيار Esone الذي نُشر في عام 1964. ^{[ 1 ]} كان هذا المعيار قيد الاستخدام بشكل رئيسي في فرنسا في الأبحاث النووية.

يتألف نظام ريناتران من صندوق قابل للتركيب في رف بحجم 5U، يتسع لما يصل إلى 8 وحدات توصيل أحادية العرض أو 4 وحدات توصيل مزدوجة العرض. توفر اللوحة الخلفية عدة خطوط طاقة، بالإضافة إلى اتصالات تسلسلية ومتوازية بين الوحدات، وبين الرف والمعدات الخارجية كالطابعات وأجهزة الكمبيوتر. تحتوي كل وحدة توصيل على أقراص ومؤشرات وموصلات في الأمام، وموصل واحد ذو 24 سنًا مثبت ببرغي (Souriau 8196-17، توقف إنتاجه) في الخلف للتوصيل باللوحة الخلفية. تحتوي بعض الوحدات على موصلات إضافية في الخلف، إما مكررة من اللوحة الأمامية لتثبيت أكثر ديمومة، أو منافذ إضافية لأغراض محددة، مثل توصيل وحدات العد على التوالي أو ربط أجهزة مقارنة المستويات. تؤدي وحدة التوصيل عادةً مهمة واحدة، مثل إرسال إشارة ساعة ، أو عكس قطبية الإشارة، أو تخفيف أو تضخيم الإشارات، وغير ذلك.

يُعد معيار NIM (وحدة الأجهزة النووية) أبسط معايير وحدات الصناديق وأقدمها . يحتوي صندوق NIM على مصدر طاقة فقط في اللوحة الخلفية، ولا يوجد به ناقل بيانات أو موصلات بيانات. يتميز موصل اللوحة الخلفية لوحدة NIM بترتيب غير منتظم لدبابيس فردية في مقابس داخل الصندوق. تحتوي وحدات NIM عادةً على عدة كتل منطقية فردية في الواجهة الأمامية، مع وجود مداخل ومخارج على اللوحة الأمامية. على سبيل المثال، قد تحتوي وحدة NIM النموذجية على أربعة مُميزات في اللوحة الأمامية، أو ثلاثة بوابات AND. يمكن استبدال وحدات NIM أثناء التشغيل ، نظرًا لعدم وجود موصلات بيانات في الخلف.

يُعدّ معيار CAMAC (القياس والتحكم الآلي بالحاسوب) معيارًا لاحقًا للصناديق . ^{[ 2 ]} تتميز وحدات CAMAC بأنها أرق بكثير من وحدات NIM. موصل اللوحة الخلفية لوحدة CAMAC هو موصل حافة البطاقة؛ ونظرًا لاحتمالية عدم محاذاة الموصلات عند التوصيل، فإن وحدات CAMAC غير قابلة للاستبدال أثناء التشغيل . تحتوي اللوحة الخلفية لـ CAMAC على بروتوكول إشارة لوحدة تحكم الصندوق لضبط قيم السجلات في الوحدات (للتهيئة) وقراءة قيم السجلات (لجمع البيانات). نظرًا لبطء نقل البيانات عبر اللوحة الخلفية، بعد اختراع FASTBUS، اقتصر استخدام وحدات CAMAC في الغالب على الوحدات التي تتطلب تهيئة حاسوبية، وليس لجمع البيانات.

يُعدّ FASTBUS ^{[ 3 ]} معيارًا للوحدات/الحزم، طُوّر لاحقًا عن المعيارين الآخرين، ويُستخدم في جمع البيانات المتوازية عالية السرعة. ^{[ 4 ]} وبدلًا من المكونات الفردية، تميل وحدات FASTBUS إلى أن تكون وحدات لجمع البيانات مزودة بالعديد من موصلات الإدخال في الواجهة الأمامية، بينما تُقرأ البيانات المخزنة من اللوحة الخلفية. تتكون الموصلات الموجودة في الجزء الخلفي من وحدة FASTBUS من مقبسين متوازيين على الوحدة ودبابيس بارزة من اللوحة الخلفية. يغطي الموصل الرئيسي في حزمة FASTBUS حوالي الثلثين السفليين من الوحدة. يوجد أيضًا موصل علوي يتكون من دبابيس تمرير إلى الجانب الخلفي من اللوحة الخلفية؛ مما يسمح بتوصيل وحدات مخصصة.

وحدات FASTBUS أطول بكثير من الأنواع الأخرى من وحدات الصناديق، لذا فإن الصناديق أطول تبعاً لذلك.

اللوحة الخلفية FASTBUS عبارة عن ناقل بيانات كامل حيث يمكن لأي وحدة التفاوض لتكون المتحكم الرئيسي في الناقل لإرسال أو استقبال البيانات.

ناقل VME (VMEbus) هو ناقل مصمم أصلاً لتوفير ناقل توسعة لمعالج سلسلة Motorola 68000، ولكنه أصبح أيضاً معياراً لصناديق الإلكترونيات الخاصة بالوحدات. تتكون الإصدارات الأولى من VME من ثلاثة دبابيس، مع مقابس دبابيس على الوحدات ودبابيس على اللوحة الخلفية. في الإصدارات اللاحقة، تم توسيع المعيار المادي للموصلات بإضافة صفين من الدبابيس/المقابس على الحواف للتأريض.

تم تصميم VME في الغالب كناقل كمبيوتر، لذا فإن وحداته هي في الغالب وحدات جمع البيانات، وليست إلكترونيات معيارية.

تُعدّ منصة PCI eXtensions for Instrumentation ( PXI ) إحدى منصات الأجهزة الإلكترونية المعيارية العديدة المستخدمة حاليًا. وتُستخدم هذه المنصات كأساس لبناء معدات الاختبار الإلكترونية، وأنظمة الأتمتة، وأجهزة المختبرات المعيارية.

تُعدّ بنية الحوسبة المتقدمة للاتصالات معيارًا مفتوحًا للوحدات الحاسوبية. وإلى جانب إمداد الطاقة وناقلات البيانات، تُحدد هذه البنية أيضًا بنيةً إداريةً تُمكّن من تنفيذ مجموعة من مهام الصيانة عن بُعد. ويخضع هذا المعيار لإشراف اتحاد PICMG . ^{[ 5 ]} تُسمى متطلبات البطاقات المستخدمة في وحدات AdvancedTCA الحاسوبية ببطاقات الميزانين المتقدمة (AMCs)، ويتم تحديدها بشكل مستقل في معيار خاص بها. ^{[ 6 ]}

MicroTCA معيار مفتوح ووحداتي، مبني على AdvancedTCA ، ولكنه أصغر حجمًا. طُوّر في البداية لتطبيقات الاتصالات، ثم توسّع نطاق استخدامه ليشمل مجالات عسكرية وفضائية وعلمية. ^{[ 7 ]} وكما هو الحال مع AdvancedTCA، يستخدم MicroTCA وحدات AMC ، مما يجعل البطاقات قابلة للتبديل بين هذين المعيارين.