Electrónica modular en cajas

El primer estándar para electrónica de cajas fue Renatran, que a su vez se derivó del estándar Esone publicado en 1964. ^{[ 1 ]} Este estándar se utilizó principalmente en Francia en la investigación nuclear.

El sistema Renatran consistía en un chasis de 5U para montaje en rack que podía albergar hasta 8 unidades enchufables de ancho simple o hasta 4 de ancho doble. El plano posterior suministraba varias líneas de alimentación, así como comunicaciones serie y paralelo entre los módulos y entre el rack y equipos externos como impresoras y ordenadores. Cada unidad enchufable tenía los diales, indicadores y conectores en el frontal, y un único conector de 24 pines atornillado (Souriau 8196-17, ya descatalogado) en la parte posterior para conectarse al plano posterior. Algunas unidades tenían conectores adicionales en la parte posterior, ya sea duplicados del panel frontal para una instalación más permanente, o puertos adicionales para fines específicos, como la conexión en cadena de módulos de conteo o la interconexión de comparadores de nivel. Una unidad enchufable generalmente realizaba una única tarea, como emitir una señal de reloj , invertir la polaridad de la señal, atenuar o amplificar señales, etc.

El estándar de módulo de chasis más simple y uno de los primeros es el estándar NIM (Nuclear Instrumentation Module) . Un chasis NIM solo tiene alimentación en el plano posterior; no tiene bus de datos ni conectores de datos. El conector del plano posterior del NIM es una disposición irregular de pines individuales en zócalos dentro del chasis. Los módulos NIM suelen tener varios bloques lógicos simples en el panel frontal, con entradas y salidas en el mismo. Un módulo NIM típico podría tener, por ejemplo, cuatro discriminadores en el panel frontal o tres puertas AND. Los módulos NIM se pueden intercambiar en caliente , ya que no tienen conectores de datos en la parte posterior.

Un estándar de crate posterior es Computer Automated Measurement and Control, o CAMAC . ^{[ 2 ]} Los módulos CAMAC son mucho más delgados que los módulos NIM. El conector de backplane de un módulo CAMAC es un conector de borde de tarjeta; debido a la posibilidad de desalineación de los conectores al conectarlos, los módulos CAMAC NO son intercambiables en caliente . El backplane CAMAC contiene un protocolo de señalización para que el controlador del crate establezca los valores de los registros en los módulos (para configuración) y lea los valores de los registros (para adquisición de datos). Debido a la lentitud de la comunicación de datos a través del backplane, una vez que se inventó FASTBUS, los módulos CAMAC se utilizaron principalmente para módulos que necesitaban ser configurados por computadora pero no para adquisición de datos.

FASTBUS ^{[ 3 ]} es un estándar de módulo/caja desarrollado posteriormente a los otros dos para la adquisición de datos en paralelo de alta velocidad. ^{[ 4 ]} En lugar de componentes individuales, los módulos FASTBUS suelen ser módulos de adquisición de datos con muchos conectores de entrada en el frontal, mientras que los datos almacenados se leen en el plano posterior. Los conectores en la parte posterior de un módulo FASTBUS son dos zócalos de pines paralelos en el módulo y pines que sobresalen del plano posterior. El conector principal en una caja FASTBUS cubre aproximadamente los 2/3 inferiores del módulo. También hay un conector superior que consta de pines de paso a la parte posterior del plano posterior; esto permite conectar módulos personalizados allí.

Los módulos FASTBUS son mucho más altos que los otros tipos de módulos de caja, por lo que las cajas son proporcionalmente más altas.

El bus de datos FASTBUS es un bus de datos completo en el que cualquier módulo puede negociar para convertirse en el maestro del bus y así enviar o recibir datos.

VME (VMEbus) es un bus diseñado originalmente para proporcionar un bus de expansión para el procesador Motorola serie 68000, pero también se convirtió en un estándar para módulos electrónicos. Las primeras versiones de VME tenían tres pines de ancho con zócalos en los módulos y pines en el plano posterior. En versiones posteriores, el estándar físico amplió los conectores con dos filas más de pines/zócalos en los bordes para la conexión a tierra.

VME está diseñado principalmente como un bus de computadora, por lo que sus módulos son en gran medida módulos de adquisición de datos, no electrónica modular.

PCI eXtensions for Instrumentation ( PXI ) es una de las diversas plataformas de instrumentación electrónica modular que se utilizan actualmente. Estas plataformas sirven de base para la construcción de equipos de prueba electrónicos, sistemas de automatización e instrumentos de laboratorio modulares.

La Advanced Telecom Computing Architecture es un estándar abierto para crates. Además de los buses de alimentación y datos, también define una infraestructura de gestión. Esto permite realizar diversas tareas de mantenimiento de forma remota. El estándar está regido por el consorcio PICMG . ^{[ 5 ]} Los requisitos para las tarjetas que se utilizan en los crates AdvancedTCA se denominan Advanced Mezzanine Cards (AMC) y se especifican de forma independiente en su propio estándar. ^{[ 6 ]}

MicroTCA es un estándar abierto y modular, basado en AdvancedTCA , pero con un formato más pequeño. Desarrollado inicialmente para aplicaciones en telecomunicaciones, ha superado su propósito original al desarrollar módulos para uso militar, aeroespacial y científico. ^{[ 7 ]} Al igual que AdvancedTCA, utiliza AMC , lo que hace que las tarjetas sean intercambiables entre ambos estándares.