AUTOBÚS RÁPIDO

FASTBUS (IEEE 960) es un estándar de bus informático , originalmente diseñado para reemplazar el sistema CAMAC ( Computer Automated Measurement and Control ) en la adquisición de datos a gran escala y de alta velocidad. También es un estándar de electrónica modular comúnmente utilizado en sistemas de adquisición de datos en detectores de partículas .

Un sistema FASTBUS consta de uno o más segmentos. Cada segmento puede ser un "segmento de caja" o un "segmento de cable". Los segmentos se conectan entre sí mediante un conector de segmento (SI). Un segmento de caja generalmente consta de un plano posterior con ranuras para alojar hasta 26 módulos, montados en un rack de 19 pulgadas . Cada módulo suele ser una placa de circuito impreso con un panel frontal, similar a un PC blade . Los módulos tienen unas dimensiones aproximadas de 14  pulgadas por 15 pulgadas y pueden ocupar una o más ranuras adyacentes. ^{[ 1 ]}

Los sistemas pequeños pueden constar de un solo segmento de caja, o de un pequeño número de segmentos de caja independientes conectados directamente a un ordenador central en lugar de utilizar interconexiones entre segmentos.

FASTBUS utiliza el estándar eléctrico de lógica acoplada por emisor (ECL), que permite una mayor velocidad que TTL y genera menos ruido de conmutación. Los segmentos implementan un bus de direcciones/datos multiplexado de 32 bits, lo que permite un espacio de direcciones mayor que CAMAC. Un módulo puede ser maestro o esclavo. Puede haber varios maestros en un segmento; los maestros arbitran el control del bus y luego realizan transferencias de datos hacia o desde los esclavos. Esto permite una lectura muy rápida de un segmento completo mediante una lectura de bloques encadenada desde un maestro con una CPU de propósito general. Cada tarjeta de E/S asumirá entonces la función de maestro, enviará sus datos y luego transferirá la función de maestro a la siguiente tarjeta en la secuencia, todo ello sin la sobrecarga de la placa supervisora ​​con la CPU de propósito general.

Los segmentos de cable se implementan mediante cables de par trenzado paralelo de 32 bits y un esquema de señalización diferencial. El estándar eléctrico permite el uso de chips receptores ECL convencionales, pero requiere circuitos transmisores personalizados que permitan que las líneas operen simultáneamente en estado alto y bajo de forma segura; esta característica es necesaria para la lógica de arbitraje.

Las cajas de tamaño completo contienen 26 módulos. ^{[ 1 ]} Cada módulo puede disipar hasta 70  W, lo que da una carga térmica total de la caja de 1750  W. Los módulos requieren una  fuente de alimentación de −5,2 V para la interfaz ECL, generalmente una  fuente de alimentación separada de −2 V para la terminación ECL y, a menudo, una  fuente de alimentación de +5 V para la lógica TTL o CMOS. El estándar FASTBUS también tiene pines de +15  V y -15  V en el plano posterior, que normalmente se alimentan con fuentes de alimentación muy pequeñas, ya que la mayoría de los módulos usan muy poco +/- 15  V (o nada en absoluto).  Se tendrían que usar fuentes de alimentación especiales de alta capacidad con grandes fuentes de 15 V si los módulos consumieran grandes cantidades de corriente en esos rieles. Las cajas normalmente tienen fuentes de alimentación conmutadas dedicadas de 200  A o 300  A, que proporcionan corriente a los módulos a través de múltiples pines en el conector del plano posterior. Una instalación grande normalmente tiene varios racks, cada uno con tres cajas. La refrigeración y la gestión del aire son aspectos importantes, al igual que el diseño seguro de la distribución de energía de alta corriente.

Un chasis FASTBUS es bastante más alto que otros tipos de chasis para componentes electrónicos. La fuente de alimentación de un chasis FASTBUS suele estar montada debajo del chasis, en lugar de estar integrada en él, lo que ocupa aún más espacio vertical en el rack.

FASTBUS se concibió como un reemplazo para CAMAC en sistemas de adquisición de datos. Las limitaciones de CAMAC incluían una velocidad de bus lenta, un ancho de bus limitado, un único controlador de bus y comunicaciones entre módulos poco manejables (la red de ramificación CAMAC). FASTBUS buscaba mejorar todas estas áreas mediante el uso de una lógica de bus más rápida (ECL), un protocolo de bus asíncrono y un sofisticado diseño multisegmento. En aquel momento, parecía obvio que la forma de lograr mayor velocidad era mediante un bus paralelo ancho, ya que la lógica para cada bit ya alcanzaba la máxima velocidad que permitía la electrónica. Desarrollos posteriores se han orientado hacia protocolos seriales de alta velocidad como SATA, lo que ha dejado diseños como el segmento serial de FASTBUS como un callejón sin salida tecnológico.

La norma IEEE fue aprobada originalmente en mayo de 1984.

FASTBUS se utilizó en muchos experimentos de física de altas energías durante la década de 1980, principalmente en laboratorios involucrados en el desarrollo del estándar. Entre ellos se incluyen el CERN , SLAC , Fermilab , el Laboratorio Nacional de Brookhaven y TRIUMF .

En los sistemas de menor escala , FASTBUS ha sido sustituido en gran medida por VMEbus , y en los sistemas grandes, por diseños personalizados (que tienen un menor coste por canal).

Los problemas para fabricar de forma fiable los chips transmisores de segmentos de cable, junto con las dificultades de gestión del cable en el bus paralelo ancho, contribuyeron al bajo uso de segmentos de cable. Los módulos de interconexión del sistema también eran complejos y costosos, lo que desincentivó aún más el uso de segmentos de cable. Estos problemas, sumados al desarrollo tardío de chips de protocolo económicos, impidieron que se aprovechara todo el potencial de la arquitectura multisegmento FASTBUS.

FASTBUS se describe en la norma IEEE 960-1986: "Estándar IEEE FASTBUS: Sistema modular de adquisición y control de datos de alta velocidad".

El sistema en el que se basa la norma IEEE (Informe DOE/ER-0189 del Departamento de Energía de EE. UU.) fue desarrollado por el comité NIM del Departamento de Energía de EE. UU. Representantes del comité ESONE de laboratorios europeos y de otros laboratorios de Europa y Canadá también contribuyeron a la norma.