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工控机PXI总线标准

文字:[大][中][小] 2014-4-10    浏览次数:1501    

  PXI是一种专为工业数据采集与自动化应用量身定制的模块化仪器平台,具各机械、电气与软件等多方面的专业特性。PXI(PCIeXtensions for Instrumentation)充分利用了当前最普及的台式计算机的高速标准结构——PCI。PXI规范则是Compact PCI规范的扩展。Compact PCI定义了具各坚固封装的工业版PCI总线结构,在易于安装和拆卸硬仵模块的前提下提供优秀的机械整合性


  因此,PXI产品具有级别更高、定义更严谨的环境一致性指标,符合工业环境下振动、撞击、温度与湿度的极限要求。PXI在Compact PCI的机械规范上强制增加了环境测试过程与主动冷却装置,以简化系统集成并确保不同厂商产品之间的互用性。PXI还在高速PCI总线的基础上补充了专为测量与自动化应用设计的定时与触发特性。

  以仪器平台的演进来说,早期由厂商推出各种独立的仪器,由面板控制所需功能。想要通过其他的方式来取代面板的操控,最广受欢迎的就是GPIB接口,也就是IEEE 488接口。然而GPIB接口的速率慢,且当使用多项设各时,需要额外的电路来达到同步触发的需求。1980年,VXI的出现将高级测量与测试应用的设备,带进了模块化的领域。然而VXI的价格则并非各等级之客户都负担得起,所以基于PC技术的演进与稳定,PXI延续模块化的精神,以较紧实的机构设计、较快的总线速率,以及较低的价格,提供测量与测试设各一个新的选择。

  PXI的规格区分为硬件与软件两个部分。其中硬件的部分是基于Compact PCI的规格,也就是PICMG 2.0。建构于Compact PCl的机构规格与PCI的电气规格之上,加上仪器上所需要的电气信号延伸,即是所谓PXI的规格。所以,PXI的数据传输速率的峰值在33MHz与32bit的总线上,可达132MB/s。在66MHz、64bit的BUS上则可高达528MB/s。远高于GPIB与VXl接口的传输速率。

  总的来说,PXI是一种坚固的模块化仪器平台,它提出了基于计算机的高性能标准化测量与自动化方案。以合理的价位提供比原有系统结构出色得多的性能。PXI用户自然地享有很多便利,如低价、易用、灵活的PC技术;开放的工业标准以及与Compact PCI产品的完全互用性。

  目前PXI的系统已广泛且成功地应用于汽车测试、半导体测试、功能性测试、航空仪器和仪表是工业自动化设各的重要组成部分。Compact PCI向仪器仪表领域的扩展总线就是PXI总线。PXI产生于1998年,主要是面向“虚拟仪器”市场而设计的,但已经不局限于测试和测量设备,正在迅速向其他工业控制自动化领域扩展,并与Compact PCI总线互相补充和融合。PXI总线工控机不但具有VXl的高采样速率、高带宽和高分辨率等特点,而且具有开放性、软件兼容性和低价格等优势。一般来说,3U PXI产品用于构造便携式或小型化的ATE测试设备、数采系统、监控系统以及其他工业自动化系统。6U PXI产品主要应用在高密度、高性能和大型ATE设备或工业自动化系统中。

  作为第三代工控机技术应用于ATE(自动测试设备)的新兴代表,PXI将VXI总线和Compact PCI总线完美地结合到测量和测试仪器中。第一,在可靠性、稳定性和测量精度等方面继承了VXI的模块化优点;第二,Compact PCI总线比VME总线有着许多先天性的优点,因此PXI的许多性能,如数据宽度、数据速率等都优于VXI;第三,PXI与Compact PCI保持兼容。
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