2.1 VPX 总线概述

2.1.1

VPX 总线发展

VPX 总线是美国国防部授权由 28 家国际知名嵌入式科研生产厂家为核心成员的

VITA 组织联合讨论并制定的新一代高速串行总线。 VPX 总线来源于 VME 总线，随

着业界对总线技术传输带宽要求不断提高，采用并行方式的 VME 总线逐渐显露其弊

端，一方面并行传输方式是依赖于同一时钟来传输和接收信号，总线带宽依赖于时钟

频率，过分提高时钟频率会引起信号完整性的问题，布线长度稍有差异，会造成数据

的时序紊乱。另一方面，并行总线位宽的增加会导致引脚数增加，封装尺寸增加，布

线数目随之增加，系统成本随之攀升。针对并行总线的缺点，高速串行总线采用时钟

打包和时钟恢复技术以及信号的预加重和均衡处理技术，成功解决了时钟和数据之间

的偏移和抖动问题；采用低压差分电平的传输协议，大大减少了总线位宽，降低了系

统成本。基于高速串行总线的优势， VITA 组织将高速串行互连技术引入到 VME 总

线中，即诞生了新的 VPX 总线，并制定了 VITA46 标准。 VITA46 是 VPX 的基础标

准，也是一个单板模块规范的协议族，包括若干个子规范，主要定义了连接器、 VME

总线与 VPX 总线管脚映射关系、对 PCI Express 、 Serial Rapid IO 、 1/10Gbit Ethernet

等高速串行协议的支持以及系统管理等。在 VITA46 的基础上， VITA 组织又根据市

场使用反馈及功能需求情况对 VPX 标准进行了更新和升级，比较重要的有两个：一

个是 VITA48 ，其全称为“增强加固设计的机械规范”， VITA 48 标准在模块结构等方

面对 VITA46 标准进行了补充，对散热和结构加固等方面做了新的定义，以满足军事

和航空航天领域严酷的应用环境，也是第一个可用于军用平台的商用现货模块；二是

VITA65 ，又称 Open VPX ，是一个基于 VPX 模块的开放式系统架构，它在 VITA46

规范基础上重新定义系统兼容框架，定义了模块结构、连接器、散热、通信协议、电

源定义，并且描述了槽位定义、背板、模块及未定义与应用见的特性，解决了不同厂

家的 VPX 产品兼容问题。目前 VPX 总线仍在不断地更新升级，成为最具潜力的总线

技术。