葉云燕

    PXI是一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動化應(yīng)用度身定制的模塊化儀器平臺，具備機械、電氣與軟件等多方面的專業(yè)特性。PXI(PCI extensions for instrumentation)充分利用了當(dāng)前最普及的臺式計算機高速標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)——PCI。PXI規(guī)范是CompactPCI（PCI是一種堅固的模塊化結(jié)構(gòu)，結(jié)合了PCI電氣規(guī)范與Eurocard封裝，適合于工業(yè)計算機用)規(guī)范的擴展。CompactPCI定義了封裝堅固的工業(yè)版PCI總線架構(gòu)，在硬件模塊易于裝卸的前提下提供優(yōu)秀的機械整合性。

    因此，PXI產(chǎn)品具有級別更高、定義更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境一致性指標(biāo)，符合工業(yè)環(huán)境下振動、撞擊、溫度與濕度的極限條件。PXI在CompactPCI的機械規(guī)范上強制增加了環(huán)境性能測試與主動冷卻裝置，以簡化系統(tǒng)集成并確保不同廠商產(chǎn)品之間的互用性。此外，PXI還在高速PCI總線的基礎(chǔ)上補充了測量與自動化系統(tǒng)專用的定時與觸發(fā)特性。

    PXI平臺是基于PCI總線

    PXI平臺是基于PCI總線，即一種基于PCI堅固、模塊化的結(jié)構(gòu)，具有專為測試與測量應(yīng)用設(shè)計的電氣規(guī)范與時鐘電路。PCI總線作為開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在測試與測量工程上具有不少優(yōu)勢。很多為傳統(tǒng)計算機開發(fā)的設(shè)備其都是基于PCI總線的。目前已經(jīng)有數(shù)以千計的PCI設(shè)備，而PCI總線本身也采納了諸多最新的計算技術(shù)，得以不斷優(yōu)化．這對PXI而言意味著可以使用大量的設(shè)備元件，從而可以：

    *與最常用的操作系統(tǒng)與軟件完全兼容

    *針對最高速的處理器和總線進行優(yōu)化一個決定系統(tǒng)流量的關(guān)鍵因素是測量設(shè)備與計算機之間的接口總線。盡管系統(tǒng)性能由于處理器速度與系統(tǒng)內(nèi)存的增加而大幅提升，卻依然受到與儀器與及外部設(shè)備的通信因素限制．相比之下，PCI是為新型處理器設(shè)計的，數(shù)據(jù)傳輸速率比常見的儀器接口總線GPIB(General-purpose interface Bus-通用接口總線)和VXI(一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的儀器總線，基于VME總線)高得多。

    除了提高流量，PCI還能與所有的主流操作系統(tǒng)兼容。PXI利用這一點將GPIB和VXI也集成到PXI系統(tǒng)。有了這樣的開放性，不同廠商開發(fā)的PXI設(shè)備都可在一個集成的系統(tǒng)上工作。為了維護這種不同廠商之間的互用性，PXI規(guī)范還制定了相應(yīng)的對軟件標(biāo)準(zhǔn)。最主要的要求之一就是PXI設(shè)備必須能在Windows操作系統(tǒng)下工作，并配套驅(qū)動軟件。這項要求不但保證了廠商兼容性，還能夠加快用戶集成和應(yīng)用開發(fā)的速度。

    為了完全利用PCI的優(yōu)勢，PXl規(guī)范指明所有的PXI設(shè)備須和CompactPCI完全兼容。CompactPCI模塊使用的封裝和PXI相同，而且也是建立在PCI總線上的；PXl較之增加了更為嚴(yán)格的環(huán)境測試，軟件標(biāo)準(zhǔn)和一些額外的觸發(fā)特性。這項嚴(yán)格的兼容性規(guī)定意味著當(dāng)用戶的應(yīng)用不需要所有的模塊都具有PXI專有的特性時，從而可以有更多的模塊選擇；這還意味著工程師可以將他們已經(jīng)在使用的CompactPCI模塊集成到PXI系統(tǒng)里。

    物理特性

    PXI是一個模塊化的平臺。系統(tǒng)的物理主機是一個擁有2至31個槽位的機箱，有的機箱還帶有內(nèi)置的顯示器和鍵盤。機箱的第一槽(Slot l)是控制器槽(見圖1所示中1槽)。目前可以使用的控制器有很多，最常見的兩種是嵌入式控制器和MXI-3(在結(jié)構(gòu)上，一種PCI到PCI的橋，用于以臺式計算機遠程控制PXI機箱)總線橋。嵌入式控制器是專為PXI機箱空間設(shè)計的常規(guī)計算機。MXI-3則是一種通過臺式計算機控制PXI機箱的擴展器。機箱中的其它槽位被稱為外部設(shè)備槽，用于插置功能模塊(見圖1所示中2-7槽)，就像計算機里的PCI槽一樣。

    PXI模塊被上下兩側(cè)的導(dǎo)軌和“針一孔”式的接插端牢牢的固定住(見圖2所示)。事實上，PXI采納了CompactPCI首先啟用的高級“針一孔”式接插端結(jié)構(gòu)。這些接插端已經(jīng)被廣泛采納于各種高性能的應(yīng)用，尤其是通信領(lǐng)域。

    在尺寸上，3U的PXI機箱更加緊湊，這對于在很多狹小環(huán)境下的測試來說是一項重要的特性。各種規(guī)格的機箱包含不同數(shù)量的槽位。機箱的設(shè)計考慮了系統(tǒng)集成的需要，使之能夠很方便地固定到機柜上。PXI機箱外形小巧(見圖3所示)，也已成為便攜或野外應(yīng)用的理想選擇。除了內(nèi)置的顯示器和鍵盤，有的機箱還可以使用后備電池的直流電源供電。

    

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