PXI技術(shù)的回顧、現(xiàn)狀和展望

　　依靠高性能、模塊化的硬件架構(gòu)以及良好的兼容性，PCI Express已經(jīng)有能力解決許多測(cè)試測(cè)量應(yīng)用中的新問(wèn)題。而之前這些問(wèn)題都只依靠昂貴的專用設(shè)備，例如通信系統(tǒng)測(cè)試中的高帶寬IF儀器、高速數(shù)字協(xié)議接口(包括基于LVDS的專用協(xié)議、CameraLink、以及其他接口)、多通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。

　　通過(guò)在背板上利用PCI Express技術(shù)，PXI Express大大提高了PXI帶寬，且與PXI模塊保持軟件和硬件上的兼容性(PXI Express定義的“混合插槽”允許在同一個(gè)插槽中安裝PXI或PXI Express模塊)。除了PXI現(xiàn)有的定時(shí)和同步功能，PXI Express還提供了附加的定時(shí)和同步功能，包括100 MHz差分系統(tǒng)時(shí)鐘、差分信號(hào)、以及差分星形觸發(fā)(見圖2)。通過(guò)使用差分時(shí)鐘和同步，PXI Express系統(tǒng)增加了對(duì)儀器時(shí)鐘的抗噪聲能力，并能傳輸更高頻率的時(shí)鐘信號(hào)。

　　此外，PCI Express還引入Peer-to-Peer的通訊方式，使得系統(tǒng)中的不同PCI Express模塊之間可以不經(jīng)過(guò)控制器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。NI已將這一技術(shù)運(yùn)用于PXI Express系統(tǒng)，相關(guān)硬件和軟件支持PXI模塊之間數(shù)據(jù)的直接傳輸——例如PXIe數(shù)字化儀可以將采集到的數(shù)據(jù)直接通過(guò)背板傳輸給帶有FPGA的PXIe模塊進(jìn)行自定義處理，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和處理能力。

　　以PXI/PXI Express為核心構(gòu)建混合總線測(cè)試系統(tǒng)

　　開放的PXI / PXI Express平臺(tái)也提供用于與VXI系統(tǒng)或分立儀器進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)硬件和軟件，包括GPIB、USB、LAN、Serial等接口。事實(shí)上，許多實(shí)際的測(cè)試系統(tǒng)都不是基于單一總線的，而是一個(gè)混合總線系統(tǒng)，比如既有PXI設(shè)備，又有基于GPIB的傳統(tǒng)儀器，但是PXI更適合作為這種混合總線系統(tǒng)的核心。一方面，作為一種內(nèi)部總線，PXI具有最大的數(shù)據(jù)傳輸速率和最低的延時(shí)，保證其不會(huì)成為整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i;另一方面，PXI平臺(tái)的硬件基于標(biāo)準(zhǔn)PC技術(shù)(如PCI/ PCI Express總線、通用的CPU和外圍設(shè)備，同時(shí)主流的Windows軟件構(gòu)架對(duì)用戶來(lái)說(shuō)也非常熟悉)，基于PXI系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)和操作就像使用標(biāo)準(zhǔn)的基于Windows的PC機(jī)一樣方便，也便于升級(jí)維護(hù)。