<![CDATA[
مقدمة
القياس والتحكم المؤتمت بالحاسوب (CAMAC) هو معيار ناقل وحاوية إلكترونيات معيارية لاكتساب البيانات والتحكم فيها. تم تصميمه في الأصل في أواخر الستينيات، وسرعان ما أصبح معيارًا صناعيًا، ولا يزال مستخدمًا حتى اليوم، خاصة في البيئات العلمية والصناعية التي تتطلب دقة وموثوقية عاليتين.
تاريخ وتطور نظام CAMAC
يعود أصل نظام CAMAC إلى أواخر الستينيات عندما بدأت الحاجة إلى نظام معياري لاكتساب البيانات والتحكم فيها في النمو داخل المجتمعات العلمية والهندسية. قبل ذلك، كانت الأنظمة غالبًا ما تكون مخصصة ومصممة لتطبيق معين، مما يجعل التكامل وإعادة الاستخدام أمرًا صعبًا. تم تطوير CAMAC لتوفير حل مرن وقابل للتكيف يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات.
تم تطوير المعيار الأصلي بواسطة اللجنة الأوروبية لمعايير الإلكترونيات النووية (ESONE)، وتم نشره في عام 1969. وسرعان ما تم اعتماده من قبل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) كمعيار IEEE 583. على مر السنين، تم تطوير العديد من المعايير ذات الصلة، مثل Fastbus و VMEbus، ولكن CAMAC ظل معيارًا مهمًا، خاصة في التطبيقات التي تتطلب الدقة والموثوقية.
المكونات الرئيسية لنظام CAMAC
يتكون نظام CAMAC من عدة مكونات رئيسية تعمل معًا لتوفير نظام كامل لاكتساب البيانات والتحكم فيها. هذه المكونات تشمل:
- الحاوية (Crate): الحاوية هي الهيكل المادي الذي يحتوي على وحدات CAMAC. عادة ما تكون الحاوية عبارة عن هيكل معدني يوفر الطاقة والتواصل لوحدات CAMAC. تحتوي الحاوية القياسية على 25 موقعًا للوحدات.
- وحدات CAMAC: الوحدات هي المكونات الوظيفية للنظام. يمكن أن تكون الوحدات مجموعة متنوعة من الأجهزة، مثل محولات تناظرية إلى رقمية (ADCs)، ومحولات رقمية إلى تناظرية (DACs)، وموقتات، وعدادات، ووحدات تحكم. يتم توصيل الوحدات بالحاوية من خلال موصل قياسي.
- وحدة التحكم في الحاوية (Crate Controller): وحدة التحكم في الحاوية هي الواجهة بين الحاوية والكمبيوتر. تتحكم وحدة التحكم في الحاوية في التواصل بين الكمبيوتر والوحدات الموجودة في الحاوية. يمكن أن تكون وحدة التحكم في الحاوية جهازًا بسيطًا مثل محول ناقل متوازي، أو جهازًا أكثر تعقيدًا مثل معالج دقيق.
- الناقل (Dataway): الناقل هو نظام الاتصال الذي يربط بين وحدات CAMAC ووحدة التحكم في الحاوية. يسمح الناقل بنقل البيانات والأوامر بين الوحدات والكمبيوتر.
كيف يعمل نظام CAMAC؟
يعمل نظام CAMAC عن طريق السماح للكمبيوتر بالتحكم في الوحدات الموجودة في الحاوية. يتواصل الكمبيوتر مع وحدة التحكم في الحاوية، التي بدورها تتواصل مع الوحدات الموجودة في الحاوية. يمكن للكمبيوتر إرسال الأوامر إلى الوحدات، وقراءة البيانات من الوحدات، وكتابة البيانات إلى الوحدات.
عملية الحصول على البيانات باستخدام نظام CAMAC تتضمن عدة خطوات. أولاً، يرسل الكمبيوتر أمرًا إلى وحدة التحكم في الحاوية لتحديد الوحدة التي سيتم قراءة البيانات منها. ثم ترسل وحدة التحكم في الحاوية أمرًا إلى الوحدة المحددة لبدء عملية القياس. تقوم الوحدة بإجراء القياس وتحويل البيانات إلى تنسيق رقمي. ثم ترسل الوحدة البيانات الرقمية مرة أخرى إلى وحدة التحكم في الحاوية، التي بدورها ترسل البيانات إلى الكمبيوتر. يمكن للكمبيوتر بعد ذلك معالجة البيانات وعرضها أو تخزينها لمزيد من التحليل.
مزايا وعيوب نظام CAMAC
لنظام CAMAC العديد من المزايا، بما في ذلك:
- المعيارية: المعيارية تعني أنه يمكن استخدام وحدات CAMAC من مختلف الشركات المصنعة في نفس النظام. هذا يجعل من السهل بناء أنظمة مخصصة لتلبية احتياجات محددة.
- المرونة: يمكن استخدام CAMAC في مجموعة متنوعة من التطبيقات. هذا يجعله خيارًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب المرونة.
- الدقة: تم تصميم CAMAC لتوفير دقة عالية. هذا يجعله خيارًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية.
- الموثوقية: تم تصميم CAMAC لتوفير موثوقية عالية. هذا يجعله خيارًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب موثوقية عالية.
على الرغم من مزاياه العديدة، فإن نظام CAMAC له أيضًا بعض العيوب، بما في ذلك:
- التكلفة: يمكن أن يكون CAMAC مكلفًا نسبيًا مقارنة بالمعايير الأخرى.
- الحجم: يمكن أن يكون CAMAC كبيرًا نسبيًا مقارنة بالمعايير الأخرى.
- السرعة: يمكن أن تكون سرعة نقل البيانات في CAMAC محدودة نسبيًا مقارنة بالمعايير الأحدث.
تطبيقات نظام CAMAC
يستخدم نظام CAMAC في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:
- الفيزياء النووية: يستخدم CAMAC على نطاق واسع في الفيزياء النووية لاكتساب البيانات من التجارب.
- الفيزياء عالية الطاقة: يستخدم CAMAC أيضًا في الفيزياء عالية الطاقة لاكتساب البيانات من التجارب.
- التحكم الصناعي: يستخدم CAMAC في التحكم الصناعي للتحكم في العمليات الصناعية.
- اكتساب البيانات: يستخدم CAMAC في اكتساب البيانات لمجموعة متنوعة من التطبيقات.
- التجارب العلمية: يستخدم CAMAC في العديد من التجارب العلمية التي تتطلب دقة وموثوقية عاليتين.
بدائل لنظام CAMAC
على الرغم من أن CAMAC كان معيارًا مهمًا لعقود، إلا أن هناك العديد من البدائل المتاحة اليوم. تشمل بعض البدائل الأكثر شيوعًا:
- VMEbus: VMEbus هو معيار ناقل آخر يستخدم على نطاق واسع في التطبيقات العلمية والصناعية. يوفر VMEbus سرعة نقل بيانات أعلى من CAMAC، ولكنه أيضًا أكثر تعقيدًا وتكلفة.
- PCI/PCIe: PCI و PCIe هما معياران للحافلات المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية. يمكن استخدام PCI و PCIe لاكتساب البيانات والتحكم فيها باستخدام بطاقات الإدخال/الإخراج المناسبة.
- Ethernet: Ethernet هو معيار شبكة يستخدم على نطاق واسع. يمكن استخدام Ethernet لاكتساب البيانات والتحكم فيها باستخدام أجهزة متصلة بالشبكة.
- PXI: PXI هو معيار معياري لاكتساب البيانات والتحكم فيها يعتمد على PCI. يوفر PXI مزيجًا من مزايا PCI و VMEbus.
مستقبل نظام CAMAC
على الرغم من ظهور معايير جديدة، لا يزال نظام CAMAC مستخدمًا في العديد من التطبيقات، خاصة تلك التي تتطلب دقة وموثوقية عاليتين. ومع ذلك، من المحتمل أن يستمر استخدامه في الانخفاض مع استمرار تطور التكنولوجيا وظهور معايير جديدة توفر أداءً أفضل ومرونة أكبر. ومع ذلك، فإن البنية التحتية الحالية لأنظمة CAMAC في العديد من المنشآت العلمية والصناعية تضمن بقاءه قيد الاستخدام لبعض الوقت في المستقبل.
نصائح لاختيار نظام CAMAC المناسب
عند اختيار نظام CAMAC، من المهم مراعاة الاحتياجات المحددة للتطبيق. تتضمن بعض العوامل التي يجب مراعاتها:
- عدد القنوات: عدد القنوات هو عدد الإشارات التي يجب قياسها أو التحكم فيها.
- معدل العينة: معدل العينة هو عدد القياسات التي يتم إجراؤها في الثانية.
- الدقة: الدقة هي دقة القياسات.
- الميزانية: ميزانية النظام.
من المهم أيضًا اختيار مورد حسن السمعة لوحدات CAMAC. هناك العديد من الشركات المصنعة لوحدات CAMAC، ولكن ليست جميعها متساوية. من المهم اختيار شركة مصنعة ذات سمعة طيبة في إنتاج وحدات عالية الجودة.
خاتمة
القياس والتحكم المؤتمت بالحاسوب (CAMAC) هو معيار راسخ لاكتساب البيانات والتحكم فيها، يتميز بالمعيارية والمرونة والدقة والموثوقية. على الرغم من وجود بدائل أحدث، لا يزال CAMAC مستخدمًا على نطاق واسع في البيئات العلمية والصناعية. عند اختيار نظام CAMAC، من الضروري مراعاة الاحتياجات الخاصة بالتطبيق واختيار مورد موثوق به. على الرغم من أن مستقبل CAMAC قد يشهد تراجعًا طفيفًا مع ظهور تقنيات جديدة، إلا أن بنيته التحتية الحالية تضمن استمرار استخدامه في العديد من التطبيقات لسنوات قادمة.