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)有能力解決許多測試測量應(yīng)用中的新問題。而之前這些問題都只依靠昂貴的專用設(shè)備，例如通信系統(tǒng)測試中的高帶寬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”允許在同一個插槽中安裝PXI或PXI Express模塊)。除了PXI現(xiàn)有的定時和同步功能，PXI Express還提供了附加的定時和同步功能，包括100 MHz差分系統(tǒng)時鐘、差分信號、以及差分星形觸發(fā)(見圖2)。通過使用差分時鐘和同步，PXI Express系統(tǒng)增加了對儀器時鐘的抗噪聲能力，并能傳輸更高頻率的時鐘信號。

　　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)過控制器直接進行數(shù)據(jù)傳輸。NI已將這一技術(shù)運用于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)直接通過背板傳輸給帶有FPGA的PXIe模塊進行自定義處理，從而進一步提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和處理能力。

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

　　開放的PXI / PXI Express平臺也提供用于與VXI系統(tǒng)或分立儀器進行通信的標準硬件和軟件，包括GPIB、USB、LAN、Serial等接口。事實上，許多實際的測試系統(tǒng)都不是基于單一總線的，而是一個混合總線系統(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，保證其不會成為整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i;另一方面，PXI平臺的硬件基于標準PC技術(shù)(如PCI/ PCI Express總線、通用的CPU和外圍設(shè)備，同時主流的Windows軟件構(gòu)架對用戶來說也非常熟悉)，基于PXI系統(tǒng)進行自動化測試系統(tǒng)的開發(fā)和操作就像使用標準的基于Windows的PC機一樣方便，也便于升級維護。