前言

　　對于當今的電子工業(yè)而言，從組件到系統(tǒng)、設計到生產(chǎn)，量測工作皆是不可或缺的一環(huán)。工廠必須借助量測獲知產(chǎn)品效能，作為產(chǎn)品設計的參考依據(jù)；在生產(chǎn)過程中，往往需要量測設備把握廠房的命脈；而量測效率往往也與生產(chǎn)效率關(guān)系甚密，成為決定市場競爭力消長的關(guān)鍵因素。

　　因為量測技術(shù)的重要所在，其成熟與發(fā)展過程中的每一步無不吸引著業(yè)界關(guān)注的目光。從上世紀70年代以來，量測技術(shù)經(jīng)歷了從gpib到pxi的變革，而近年來國內(nèi)廠商在pxi技術(shù)上的迅速發(fā)展壯大，更是值得國內(nèi)量測用戶欣喜的事情。

gpib——vi量測的先行者

　　早在70年代，為了讓計算機控制許多獨立的量測儀器，ieee定義了一套高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議——488.1/488.2。對于基于計算機的數(shù)字化測量測試儀器，人們將其稱為虛擬儀器（vi）。gpib技術(shù)就是ieee488標準的虛擬儀器早期的發(fā)展階段，它的出現(xiàn)使電子測量從獨立的單臺手工操作向大規(guī)模自動測試系統(tǒng)發(fā)展。典型的gpib系統(tǒng)由一臺pc機、一塊gpib接口卡和若干臺bpib形式的儀器通過gpib電纜連接而成，使用共同的字串語法控制儀器 (488.2或scpi)。在標準情況下，一塊gpib接口可帶多達14臺儀器，電纜長度可達40米。gpib技術(shù)可用計算機實現(xiàn)對儀器的操作和控制，替代傳統(tǒng)的人工操作方式，可以很方便地把多臺儀器組合起來，形成自動測量系統(tǒng)。

　　gpib測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和命令簡單，有專為儀器控制所設計的接口信號和牢固的接插件，加之幾乎所有獨立儀器都有g(shù)pib接口，因而體現(xiàn)出其簡單性和便利性的優(yōu)勢所在。但是gpib的缺點也是顯而易見的——無法提供多臺儀器同步和觸發(fā)的功能，在傳輸大量數(shù)據(jù)時帶寬不足。因此，gpib主要應用于臺式儀器，適合于精確度要求高的，但不要求對計算機高速傳輸狀況時應用。因此，對于更高要求的量測應用，便需要技術(shù)方面的進一步革新，vxi總線技術(shù)就是在這樣的背景下出現(xiàn)的。

vxi——量測標準的開放品

　　在gpib之后出現(xiàn)的vxi總線技術(shù)是vme總線在儀器領域的擴展（vxi即vmebus extensions for instrumentation的縮寫）。1981年10月，motorola 、mostek和signetics宣布它們共同支持基于versabus和eurocard模塊尺寸的系列板卡，這就是著名的vmebus。1987年，vmebus被ieee正式接受為萬用背板總線（versatile backplane bus）標準——vmebus（ansi/ieee 1014-1987）。

　　由于vme畢竟不是面向儀器的總線標準，來自colorado data system、 hewlett packard、 racal dana、 tektronix和wavetek等5家儀器公司的技術(shù)代表于1987年6月宣布成立了一個技術(shù)委員會。同年7月，該委員會（即后來的vxi總線聯(lián)合體）發(fā)布了vxibus規(guī)范的第1個版本，幾經(jīng)修改和完善，于1993年9月20日出版發(fā)行。vxi總線標準發(fā)展歷史如下表所示。

vxibus標準發(fā)展史

　　版本　　　0.0　　　　1.0　　　 1.1　　 　1.2　　　　1.3　 　　 1.4　　 ieee-1155
　　日期　1987.7.9　1987.8.24　1987.10.7　1988.6.21　1989.7.14　1992.4.21　1993.9.20

　　vxi總線具有穩(wěn)定的電源，強有力的冷卻能力和嚴格的rfi/emi屏蔽。它具有標準開放、結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強（高達40mb/s的帶寬是gpib的40倍）、定時和同步精確、模塊可重復利用，以及受到眾多儀器廠家支持的優(yōu)點，很快就得到廣泛的應用。由于是前插拔、模塊化的儀器，vxi系統(tǒng)的組建和使用變得很方便，尤其是組建大、中規(guī)模的自動測量系統(tǒng)時；vxi也適合于對速度、精度要求高的場合，因此主要用于軍事、航空航天和ate等領域的量測平臺。

　　雖然時至今日vxi總線的儀器和系統(tǒng)已被普遍接受，但是因為組建vxi總線要求有機箱、零槽管理器及嵌入式控制器，造價高昂；加之40mb/s的帶寬對于現(xiàn)今的高速量測裝置仍嫌不足，人們又對量測技術(shù)提出了更高的要求。在pci總線成為主流的今天，pxi技術(shù)順應而生。

pxi——量測技術(shù)的生力軍

　　pxi 是pci extensions for instrumentation 的縮寫。直觀地說，compactpci + extensions for instrumentation = pxi。對于pxi的發(fā)展，首先要提到制訂并推廣pxi規(guī)格的組織——pxisa (pxi system alliance)。pxisa于1997年成立，同年推出了1.0版的pxi規(guī)格。隨著pxisa的接受度提高，以及pxi標準的不斷完善，pxi的規(guī)格和相關(guān)產(chǎn)品也逐漸走向了標準化的道路。1998年，pxi被定為工業(yè)標準，pxi開始快速而穩(wěn)健地發(fā)展。2000年時，pxisa又推出了pxi 2.0版，并于2003年2月將規(guī)格更新至2.1版。

　　為更適于工業(yè)應用，pxi總線方式為pci總線內(nèi)核技術(shù)增加了成熟的技術(shù)規(guī)范和要求，增加了多板同步觸發(fā)總線的技術(shù)規(guī)范，以便使用于相鄰模塊的高速通訊局總線。pxi還具有高度的可擴展性：pxi具有8個擴展槽，通過使用pci-pci橋接器，可擴展到256個擴展槽，而臺式pci系統(tǒng)只有3~4個擴展槽，臺式pc