如果COTS板不能滿足您的需求，并且沒(méi)有時(shí)間設(shè)計(jì)自定義解決方案，則可能存在第三種方式 - 現(xiàn)有產(chǎn)品的定制工程。這就是摩托羅拉在該公司的一個(gè)通信產(chǎn)品線急需新的CompactPCI板時(shí)所做的事情。

摩托羅拉商業(yè)，政府和工業(yè)解決方案部門(mén)的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)部門(mén)看到了基于企業(yè)中語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的融合日益增長(zhǎng)。產(chǎn)品經(jīng)理確定需要一個(gè)高性能，多服務(wù)集中器，企業(yè)可以將其用于將數(shù)字語(yǔ)音和數(shù)據(jù)流量集成到一個(gè)單一點(diǎn)。

該產(chǎn)品系列，摩托羅拉Vanguard 7300系列高性能產(chǎn)品，高密度，模塊化和冗余的多業(yè)務(wù)接入和集中器設(shè)備，擴(kuò)展了Vanguard系列多業(yè)務(wù)路由器。 Vanguard 7300支持?jǐn)?shù)據(jù)和語(yǔ)音融合，同時(shí)為無(wú)線和有線通信集成奠定了基礎(chǔ)。它通過(guò)結(jié)合路由器，交換機(jī)和語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)的功能，將通信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整合到一個(gè)單一點(diǎn)。 Vanguard 7300每秒可處理130,000個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)機(jī)架最多可容納4,200個(gè)數(shù)字語(yǔ)音端口，雙電源和CompactPCI架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)模塊化和可擴(kuò)展性。

作為此數(shù)字通信解決方案的一部分，摩托羅拉需要使用CompactPCI接口的可選板為Vanguard 7300產(chǎn)品提供8端口，高速串行接口。該委員會(huì)旨在擴(kuò)大集中器的范圍，為客戶(hù)提供替代數(shù)據(jù)路徑。由于上市時(shí)間的壓力，摩托羅拉工程集團(tuán)尋找外部供應(yīng)商，而不是在內(nèi)部建立董事會(huì)。

不幸的是，沒(méi)有董事會(huì)供應(yīng)商能夠滿足公司對(duì)現(xiàn)有商業(yè)的獨(dú)特技術(shù)要求。產(chǎn)品。一些市場(chǎng)和工程需求導(dǎo)致了這一結(jié)論。 “我們的第一個(gè)問(wèn)題，”Vanguard 7300工程經(jīng)理Mark Murphy解釋說(shuō)，“該卡只能占用Vanguard產(chǎn)品中的一個(gè)插槽，并且必須有8個(gè)高速串行端口。我們對(duì)這些端口的初始要求是它們必須支持至少2 Mbits/s的帶寬，在產(chǎn)品生命周期內(nèi)有可能增長(zhǎng)到8到10 Mbits/s。“

外形尺寸也在選擇a供應(yīng)商。摩托羅拉決定采用CompactUCI熱插拔配置，采用6U外形。它能夠找到許多具有PMC外形的潛在卡，但不能用于6U。另一個(gè)考慮因素是串口性能。許多潛在的解決方案提供低于1 Mbit/s的串行性能，并且具有少于8個(gè)端口。 “我們需要能夠支持混合的串行協(xié)議，如果可能的話，可以同步，但異步也可以滿足我們的需求，”墨菲說(shuō)。

摩托羅拉不是從零開(kāi)始設(shè)計(jì)I/O板，而是尋求能夠?yàn)槠湓O(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)的供應(yīng)商。上市時(shí)間是一個(gè)重要的考慮因素，因此無(wú)法開(kāi)發(fā)和測(cè)試新電路板。 COTS解決方案是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)部署可靠，高性能產(chǎn)品的唯一途徑，可以滿足嚴(yán)格的成本和上市時(shí)間要求。

與許多通信產(chǎn)品一樣，軟件是關(guān)鍵的差異化因素。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)可以將軟件技能和現(xiàn)有軟件組件用于新的硬件解決方案。摩托羅拉需要一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的電路板，其自定義功能可以與現(xiàn)有的Vanguard軟件配合使用。

傳統(tǒng)支持

另一個(gè)問(wèn)題是繼續(xù)需要支持摩托羅拉的傳統(tǒng)通信產(chǎn)品。在存在許多不同的產(chǎn)品世代和變體的情況下，將它們聯(lián)系在一起的唯一方法通常是向前推進(jìn)嚴(yán)格的兼容性要求。這種方法使客戶(hù)能夠安全地進(jìn)行投資并在必要時(shí)添加增強(qiáng)功能和升級(jí)。

由于需要向后兼容性，高速串口設(shè)計(jì)的技術(shù)要求非常嚴(yán)格且非常具體。摩托羅拉對(duì)支持舊產(chǎn)品配置有非常嚴(yán)格的要求，因此任何第三方解決方案幾乎肯定必須在接受之前進(jìn)行定制工程。對(duì)后向兼容性的需求影響了電路板設(shè)計(jì)的幾個(gè)方面。

“我們的規(guī)范要求采用獨(dú)特的引腳配置，”摩托羅拉項(xiàng)目工程師Irv Forbes解釋道。 “這是一種內(nèi)部配置，我們需要保持不同代產(chǎn)品的兼容性。其次，我們需要為每個(gè)端口提供單獨(dú)的時(shí)鐘模式，這通常不支持商用主板。”使用現(xiàn)成的組件無(wú)需修改即可消除對(duì)獨(dú)特引腳配置的要求。下一步是找到一個(gè)提供最佳功能集的供應(yīng)商作為進(jìn)一步工作的起點(diǎn)。

在編寫(xiě)產(chǎn)品規(guī)范后，摩托羅拉討論了各種各樣的電路板要求，并且空出來(lái)了，它預(yù)料到了。在第二輪中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)由三個(gè)供應(yīng)商組成的簡(jiǎn)短列表，其中包含滿足功能和性能要求的電路板。它與這些供應(yīng)商進(jìn)行了詳細(xì)討論，討論了其剩余的工程要求，并根據(jù)SBS技術(shù)公司選擇的技術(shù)反饋，在其PMC-HS-Serial板上執(zhí)行定制工程工作，以便完成產(chǎn)品的剩余部分。 “我們合作的SBS工程師馬上就能理解我們想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，并且知道如何去做，”福布斯說(shuō)。

雖然SBS PMC-HS-Serial主板滿足摩托羅拉Vanguard 7300的基本技術(shù)要求，但它對(duì)設(shè)計(jì)的其他要求并不完全正確。除了摩托羅拉在產(chǎn)品兼容性方面所需的獨(dú)特引腳和時(shí)鐘特性外，PMC-HS-Serial電路板只有四個(gè)串行端口，必須重新配置以滿足6U外形尺寸，并且必須使電纜連接到由于Vanguard 7300包裝的限制，板的后部。使用現(xiàn)成的PMC需要一個(gè)現(xiàn)成的6U CompactPCI PMC載板，兩個(gè)PMC-HS-Serial板和一個(gè)定制的后面板轉(zhuǎn)換模塊。除了滿足技術(shù)要求外，SBS還將所用四塊印刷電路板的數(shù)量減少到兩塊，大大降低了制造成本，并可能提高可靠性。

這一級(jí)別的工程工作是通過(guò)SBS完成的'I/O Select程序，為CompactPCI應(yīng)用提供專(zhuān)用的I/O解決方案，滿足大批量生產(chǎn)要求。 I/O Select可幫助具有更高生產(chǎn)需求的SBS客戶(hù)滿足減少上市時(shí)間和降低單位成本的往往相反的要求。它通過(guò)現(xiàn)成的夾層，載板和轉(zhuǎn)換模塊的組合，立即為客戶(hù)提供大部分最終解決方案，從而立即開(kāi)始軟件工程。最終的大批量定制產(chǎn)品僅包含所需的現(xiàn)成產(chǎn)品的元素，并添加了必須由更多電路板提供的定制功能。

分階段過(guò)程

摩托羅拉定義了一個(gè)重新設(shè)計(jì)SBS高速串行板的三階段流程。首先，摩托羅拉工程師希望確保滿足功能要求。然后，努力的重點(diǎn)是確保電路板設(shè)計(jì)修改符合工程標(biāo)準(zhǔn)，并產(chǎn)生最佳設(shè)計(jì)。最后，項(xiàng)目工程師在最終驗(yàn)收和發(fā)布到制造之前同意了電路板的生產(chǎn)準(zhǔn)備情況。

摩托羅拉和SBS在I/O Select計(jì)劃的支持下共同合作，重新設(shè)計(jì)了SBS PMC -HS-串行板，以滿足成本和外形要求。采用PMC模塊，SBS能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為6U外形。刪除不需要的連接器并重新配置電路板同時(shí)保留并在某些情況下增強(qiáng)功能是最初的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，也是首先遇到的問(wèn)題。最初的原型在6U外形中提供了完整的功能集。

根據(jù)福布斯的說(shuō)法，定制設(shè)計(jì)中最困難的方面是時(shí)鐘要求。摩托羅拉要求八個(gè)端口獨(dú)立計(jì)時(shí)，每個(gè)端口支持幾種不同的模式和許多不同的波特率。為了滿足這一要求，SBS為每個(gè)端口設(shè)計(jì)了單獨(dú)的數(shù)字鎖相環(huán)，并設(shè)計(jì)了一個(gè)FPGA，以提供時(shí)鐘速率和端口模式的單獨(dú)配置。一旦FPGA集成到電路板中，用戶(hù)就可以單獨(dú)配置每個(gè)端口。

設(shè)計(jì)的第二個(gè)難點(diǎn)是需要支持熱插拔功能。雖然PMC板已經(jīng)具有PCI總線控制器，但熱插拔和將兩個(gè)PMC設(shè)計(jì)結(jié)合到最終產(chǎn)品中需要引入PCI橋。摩托羅拉和SBS工程師合作定義了這些要求，并選擇了一個(gè)商用橋，SBS能夠?qū)⑵浼傻诫娐钒逶O(shè)計(jì)中。

據(jù)摩托羅拉稱(chēng)，SBS在推進(jìn)工程工作后約90天內(nèi)交付了三塊原型板。在使用這些原型進(jìn)行大量測(cè)試后，摩托羅拉得出結(jié)論，唯一的不足是背板中缺少接地引腳。這在董事會(huì)的下一次迭代中很容易解決，使摩托羅拉能夠在預(yù)算限制內(nèi)按時(shí)在產(chǎn)品制造和產(chǎn)品上市。摩托羅拉能夠提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)范以及SBS的快速響應(yīng)，證明了通過(guò)重新設(shè)計(jì)以滿足獨(dú)特需求的商業(yè)產(chǎn)品快速進(jìn)入市場(chǎng)的可行性。