外形因素有助于配合，功能，特性
在工业电路板、单板计算机(sbc)和嵌入式控制卡的背景下，术语“外形因素”是指这些产品的形状和物理尺寸。然而，在实践中，准确的术语是难以捉摸的。其他术语经常互换使用，以传达电路板级产品外形因素的概念。
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在工业电路板、单板计算机(sbc)和嵌入式控制卡的背景下，术语“外形因素”是指这些产品的形状和物理尺寸。然而，在实践中，准确的术语是难以捉摸的。其他术语经常互换使用，以传达电路板级产品外形因素的概念。这些包括体系结构、总线、内存占用、格式、模块、平台、协议、规范、标准等等。
工业板的外形因素往往有一个相对较小的纵横比。专家说，保持接近正方形的格式是最好的，以减少冲击和振动对板的影响，也有助于获得一个牢固的安装。除了指定尺寸之外，形式因素的选择还提供了其他属性。它设定了电路板在其应用空间内的基本配合和功能。机械布局、连接器和输入/输出(I/O)区域通常也与电路板形状因素相关。嵌入式控件需要特别考虑其形状因素中的空间、功率和可靠性。
不管你怎么称呼它们，使用标准的外形因素简化了开发者的工作。它还为机器制造商及其客户提供了基于通用尺寸和属性的产品长期可用性的一些保证。
雨伞的比喻
根据WinSystems公司副总裁Robert Burckle的说法，对外形尺寸进行分类的一种方法是想象一把雨伞，它代表了计算机板的标准，包括机械尺寸、I/O能力、与其他板的扩展、安装和某些电气特性。“然后，外形尺寸代表了雨伞的大小。”“有些规格比其他规格更详细，因为它们详细说明了电源、I/O点和扩展连接器的位置，以及隔离区域和其他机械问题。”
连接器和I/O放置，甚至安装孔，通常被认为是外形因素的一部分。Burckle说:“这样的外形规格确保了不同制造商的电路板产品是一致的，从而减少了外壳、电缆和其他系统集成的负担。”“然而，电气规格、操作、处理器和使用的其他芯片不属于‘外形因素’的定义。”
Burckle解释说，常见的工业计算机主板标准具有特定的优势。例如，VME和CompactPCI可以通过总线和背板系统进行扩展。PC/104、EPIC和EBX具有可自堆叠的I/O模块，从而消除了对机架和背板的需求。”
嵌入式系统- kontron美国公司产品经理Derrick Lavado认为，嵌入式和/或工业系统板的外形因素的共同属性包括I/O点位置、扩展槽位置、组件高度和安装孔位置。他说:“所有这些考虑因素对于帮助系统工程师设计灵活且熟悉的配置至关重要，这些配置可以缩短产品上市时间，同时随着技术沿着摩尔定律的进一步发展，提供升级路径。”
除了物理尺寸，Lavado认为I/O区域是最显著的外形因素属性之一。例如，为PC/104、EBX和其他形式因素上的标准互连(LAN、串行并行、USB和PS/2)指定I/O连接器位置。Lavado解释说:“为I/O头提供了特定的区域，以便可以从板中获得额外的功能。”他还提到了与某些外形因素相关的组件高度限制，例如PC/104，它使用可堆叠扩展概念。由于I/O模块从CPU模块开始堆叠在一起，因此堆叠模块需要最小的间隙限制，并允许整个系统进行适当的冷却。
受欢迎=长寿
Lavado继续说道:“最受欢迎的外形因素往往是那些能够以非常小的占地面积提供高性能CPU/芯片组组合的产品。他把PC/104也包括在这一类中。“PC/104模块为具有紧凑外壳要求的应用提供了极其灵活的安装选择。所有的I/O都是通过电缆从电路板上连接出来的，这使得远程I/O位置随设计而灵活。”他说。今天，典型的PC/104模块包括强大的cpu和处理器(例如英特尔奔腾M和赛扬M)，据说这些模块提供了出色的性能和出色的低功耗特性。
| EPIC的外形尺寸设置为在PC/104的可堆叠格式和EBX的SBC格式之间获得电路板面积。 |
在美国国家仪器公司(National Instruments Corp.)，外形系数是指电路板的物理尺寸和基本特性。不过，NI仪器控制硬件产品策略经理Tim Fountain表示，导轨和连接器等功能也可能涉及到。接口连接器的位置对于方便的I/O访问非常重要。
NI认为电路板产品的长期可用性和支持对其在系统中的应用至关重要，并在此基础上将外形因素与电路板的整体架构和标准联系起来。“我们更喜欢使用特定的电路板标准，提供最广泛的支持，并在标准内指定形状因素，”工业测量和控制集团经理Todd Walter说。工业系统寿命很长，其主板的补充需要长期复制。此外，NI采用了更高的、平台级的外形因素视图，选择满足客户需求的产品，如冷却能力、低功耗、抗振动和多源，Walter解释说。
该公司与各种电路板形式的因素，包括CompactPCI, PCI Express，和其他PCI衍生产品。美国国家仪器公司创立了PCI专用于仪器仪表的扩展，称为PXI格式。它定义并添加定时、触发和同步信号，使PXI板能够用于测试和测量应用。
WinSystems同意标准和长期产品可用性问题的重要性。一个关键因素是基于公认的标准与多家供应商建立电路板设计，以确保供应寿命。“对于工业产品和系统来说，10到15年的生命周期并不罕见，”Burckle补充道。基于标准的外形因素还意味着提高组件的互操作性和对软件工具的更大访问。
大小、应用程序很重要
VITA (VMEbus国际贸易组织)的执行董事Ray Alderman认为，应用程序决定了电路板形状因素的选择。VITA是一个非营利性的供应商/用户组织，致力于推广vmebus相关标准和开放计算技术。
电路板的大小决定了可以集成的连接器的数量和类型。如果外形尺寸非常小，则可能限制I/O点的数量。Alderman解释说，然而，在更简单的应用中，比如用于注塑成型的机器控制器，较小的外形因素可以做得很好，因为没有太多的I/O点涉及。随着应用程序变得更加事件驱动，I/O点需求增加，高端应用程序需要复杂的接口;例如，在机器视觉或运动控制。在特定应用程序的整体空间限制下，更大的外形尺寸可以满足这些需求。
有许多板的形式因素存在，随着时间的推移，更多的被创造出来。以下是常用的工业或嵌入式控制应用程序，并有财团或协会的支持。
CompactPCI
| EPIC提供三个I/O区(1A、1B、2和3)，用于实现大量通用和特定于应用程序的I/O设备。PC/104扩展模块提供更多的I/O选项。英制尺寸的公制等价物是in 括号 |
这种工业总线格式基于标准PCI(外围组件互连)电气规范，具有Eurocard封装，并有两种基本尺寸:3U (100 × 160 mm -参见在线图表)，带有单个220针连接器和6U (233 x 160 mm)，支持多达三个额外的高密度，2毫米插口连接器。(请参阅下面有关Eurocard的更多信息)。CompactPCI板从机箱的前面插入，允许I/O点突破到前面或后面。机箱内电路板垂直放置，散热效果好;据说具有极佳的抗冲击和抗振动性能。
CompactPCI是为工业自动化、实时机器控制/数据采集、仪器仪表和军事系统等坚固应用而设计的。它由PCI工业计算机制造商集团(PICMG)管理，这是一个由350多家工业计算机产品供应商组成的联盟。这使得制造商的长期支持。
EBX
尺寸为5.75 x 8.0英寸。(146 x 203 mm)，嵌入式板，可扩展(EBX)提供了一个足够大的尺寸来实现单板计算机(SBC)及其操作系统。同时，兼容ebx的电路板足够小，适合具有固有空间限制的深度嵌入式应用。
EBX通常包含CPU、内存、大容量存储接口、显示控制器、串行/并行端口以及嵌入式SBC所需的其他系统元素。这种形式也提供了灵活的系统扩展使用工业标准模块。它支持可堆叠PC/104, PC/104-+，以及PCI-104规范，这为大量标准扩展模块和供应商打开了大门。EBX定义了I/O选项的推荐区域以及连接器和安装孔的精确位置。EBX外形因子分为10个区域，用于标准化各种接口和组件的放置。每个区域(A到J)都有一个相关的最大允许组件高度，范围从0.5到1.5英寸。这些位置可以作为指导方针，在多供应商产品和封装之间实现顺畅的互操作性。PC/104嵌入式联盟管理EBX，其最新版本是2.0版本。
史诗
嵌入式工业计算平台(EPIC)的开发是为了适应EBX外形尺寸大于需要或PC/104太小而无法容纳必要的I/O连接器和电缆(参见“尺寸比较”图)。该格式的重点是为工业和其他应用程序中复杂功能所需的更快的处理器和更多的I/O点提供更多的空间。EPIC处理更大的处理器和更大的散热器，并允许在一个SBC上放置功能，否则将需要多个PC/104模块。
EPIC外形尺寸定义了扩展堆栈的位置(通过“104”规格)、总线连接器以及主板和扩展板的安装孔。同样，这种外形也被划分为多个区域，以标准化连接器和组件的放置(参见“区域规格”图)。最大组件高度限制适用于大多数区域，一个例外是“高CPU和电源区域”，其中处理器具有较大的冷却风扇和/或散热器，以及电源和电源连接器。还定义了三个I/O连接器悬空区，用于对接连接器和电缆，这些连接器和电缆在“104扩展”和EPIC模块之间构成潜在干扰。
PC/104嵌入式联盟也管理EPIC。最新版本是2.0.5。有20多家制造商提供EPIC板，而且这个名单还在不断增加。
PC / 104
根据PC/104联盟的说法，PC/104被定义为“一种小型'外形尺寸'嵌入式PC物理和电气接口标准”，是为了响应用户在空间有限的情况下将微型计算机嵌入其产品和系统中的控制需求而开发的。外形因素还寻求简化电路板设计并避免定制方法的额外成本。
PC/104通过可堆叠模块提供与PC总线的架构、硬件和软件兼容性。这些板模块有8位和16位总线类型，分别对应于PC和PC/AT总线。PC/104进一步指定了两种总线选项，以帮助缓解紧张的嵌入式空间限制。这些选项指定为“堆栈直通”和“非堆栈直通”，取决于总线连接器是否可以通过模块进行扩展。一个堆栈可以包含8位和16位模块的组合。
据报道，大约有160家国际公司生产基于PC/104标准的产品。当前版本是2.5。
PXI
PCI仪器扩展(PXI)是一种模块化仪器平台，专为需要坚固的工业外形因素的测量和自动化应用而设计。PXI系统联盟(PXISA)是一个促进和维护PXI标准的行业联盟，它将CompactPCI的标准PC技术与集成的定时和触发能力相结合，比旧架构提供高达10倍的性能改进。最初由美国国家仪器公司作为CompactPCI的扩展开发，PXI保留了相同的外形因素。
VME
VME已经有20多年的历史了，仍然是嵌入式计算机的开放标准工业外形因素，特别是在军事和国防应用中。(VME代表“VersaModule Europa”，尽管这个术语存在变体。)
最初的规范是由VITA赞助的，为8位、16位和32位并行总线计算机体系结构建立了一个框架，以支持单处理器和多处理器系统。VME机械规格基于IEC 60297和IEEE 1101.10标准，也称为Eurocard外形因素。VME已经标准化了两种卡尺寸:单高度(3U)适用于空间有限和容易振动的环境，双高度(6U)允许在电路板空间可用时放置更多组件。
欧洲标准卡连接
一些流行的工业板的外形因素——compactpci, PXI, VME，等等——实际上是从Eurocard获得它们的物理尺寸的。欧洲卡机械标准(IEEE 1101.10)已经建立了机箱和板的模块化尺寸范围;然而，相对较少的尺寸已经转化为可用的产品。
可能最著名的是3U和6U板尺寸，其中U指的是前面板高度尺寸的“单位”。1U等于1.75英寸。(44.45毫米)。单板高度(或插卡高度)小于机架高度，以留出插卡导轨和前面板的空间。3U卡的实际高度为100mm, 6U卡的实际高度为233.35 mm。模块化Eurocard深度尺寸从100毫米开始，以60毫米的增量增长。
许多形式因素已经创建的板产品，但相对较少的是牢固地确立在工业应用。它需要时间来建立用户和市场的接受，以及长期的产品可用性的声誉。
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