工控機(jī)PXI總線標(biāo)準(zhǔn)
2011-07-23 13:44:47 來源:互聯(lián)網(wǎng)

  PXI是一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動化應(yīng)用量身定制的模塊化儀器平臺,具各機(jī)械、電氣與軟件等多方面的專業(yè)特性。PXI(PCIeXtensions for Instrumentation)充分利用了當(dāng)前最普及的臺式計算機(jī)的高速標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)——PCI。PXI規(guī)范則是Compact PCI規(guī)范的擴(kuò)展。Compact PCI定義了具各堅固封裝的工業(yè)版PCI總線結(jié)構(gòu),在易于安裝和拆卸硬仵模塊的前提下提供優(yōu)秀的機(jī)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、溫度與濕度的極限要求。PXI在Compact PCI的機(jī)械規(guī)范上強(qiáng)制增加了環(huán)境測試過程與主動冷卻裝置,以簡化系統(tǒng)集成并確保不同廠商產(chǎn)品之間的互用性。PXI還在高速PCI總線的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了專為測量與自動化應(yīng)用設(shè)計的定時與觸發(fā)特性。

  以儀器平臺的演進(jìn)來說,早期由廠商推出各種獨立的儀器,由面板控制所需功能。想要通過其他的方式來取代面板的操控,最廣受歡迎的就是GPIB接口,也就是IEEE 488接口。然而GPIB接口的速率慢,且當(dāng)使用多項設(shè)各時,需要額外的電路來達(dá)到同步觸發(fā)的需求。1980年,VXI的出現(xiàn)將高級測量與測試應(yīng)用的設(shè)備,帶進(jìn)了模塊化的領(lǐng)域。然而VXI的價格則并非各等級之客戶都負(fù)擔(dān)得起,所以基于PC技術(shù)的演進(jìn)與穩(wěn)定,PXI延續(xù)模塊化的精神,以較緊實的機(jī)構(gòu)設(shè)計、較快的總線速率,以及較低的價格,提供測量與測試設(shè)各一個新的選擇。

  PXI的規(guī)格區(qū)分為硬件與軟件兩個部分。其中硬件的部分是基于Compact PCI的規(guī)格,也就是PICMG 2.0。建構(gòu)于Compact PCl的機(jī)構(gòu)規(guī)格與PCI的電氣規(guī)格之上,加上儀器上所需要的電氣信號延伸,即是所謂PXI的規(guī)格。所以,PXI的數(shù)據(jù)傳輸速率的峰值在33MHz與32bit的總線上,可達(dá)132MB/s。在66MHz、64bit的BUS上則可高達(dá)528MB/s。遠(yuǎn)高于GPIB與VXl接口的傳輸速率。

  總的來說,PXI是一種堅固的模塊化儀器平臺,它提出了基于計算機(jī)的高性能標(biāo)準(zhǔn)化測量與自動化方案。以合理的價位提供比原有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出色得多的性能。PXI用戶自然地享有很多便利,如低價、易用、靈活的PC技術(shù);開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及與Compact PCI產(chǎn)品的完全互用性。

  目前PXI的系統(tǒng)已廣泛且成功地應(yīng)用于汽車測試、半導(dǎo)體測試、功能性測試、航空儀器和儀表是工業(yè)自動化設(shè)各的重要組成部分。Compact PCI向儀器儀表領(lǐng)域的擴(kuò)展總線就是PXI總線。PXI產(chǎn)生于1998年,主要是面向“虛擬儀器”市場而設(shè)計的,但已經(jīng)不局限于測試和測量設(shè)備,正在迅速向其他工業(yè)控制自動化領(lǐng)域擴(kuò)展,并與Compact PCI總線互相補(bǔ)充和融合。PXI總線工控機(jī)不但具有VXl的高采樣速率、高帶寬和高分辨率等特點,而且具有開放性、軟件兼容性和低價格等優(yōu)勢。一般來說,3U PXI產(chǎn)品用于構(gòu)造便攜式或小型化的ATE測試設(shè)備、數(shù)采系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及其他工業(yè)自動化系統(tǒng)。6U PXI產(chǎn)品主要應(yīng)用在高密度、高性能和大型ATE設(shè)備或工業(yè)自動化系統(tǒng)中。

  作為第三代工控機(jī)技術(shù)應(yīng)用于ATE(自動測試設(shè)備)的新興代表,PXI將VXI總線和Compact PCI總線完美地結(jié)合到測量和測試儀器中。第一,在可靠性、穩(wěn)定性和測量精度等方面繼承了VXI的模塊化優(yōu)點;第二,Compact PCI總線比VME總線有著許多先天性的優(yōu)點,因此PXI的許多性能,如數(shù)據(jù)寬度、數(shù)據(jù)速率等都優(yōu)于VXI;第三,PXI與Compact PCI保持兼容。

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