PXI總線體系結構一、引言1986（NationalInstrumentsNI）推出虛擬儀器（VirtualInstrumentsVI）的概念以來，VIVIGPIB、PC-DAQVXIVI，GPIB直接利用了標準的工業計算機總線VXI199791，NI。PXIPCI(PCIeXtensionsforInstrumentation),CompactPCIPCIPCPCIPXIPCI測量用戶的要求。PXICompactPCIMicrosoft?WindowsNT?Microsoft?Windows95?定義為其標準軟件框架，并要求所有VISAWIN32PXI用。二、PXI機械規范及其特性由CompactPCIEurocardIECPXIPXI進行系統集成。1、與CompactPCI共享的PXI機械特性PXI提供了兩條與CompactPCI標準兼容的途徑：IECPXICompactPCIIEC-1076）連接器可以在各種條件下提供盡可能好的電氣性能。EurocardPXI和CompactPCI的結構形狀完全采用了ANSI310-C、IEC-297和IEEE1101.1等在工業環境下具有很長應用歷史的Eurocard規范這些規范支持小寸(3U=100mm 160mm)和大尺寸(6U=233.35mm160mm)兩種結構尺寸。IEEE1101.10和IEEE1101.11等最新的Eurocard規范中所增加的電磁兼容性(EMC)、用戶可定義的關鍵機械要素、以及其它有關封裝的條款均被移植到PXI規范中這些電子封裝標準所定義的堅固而緊湊的系統特性使PXI產品可以安在堆疊式標準機柜上，并保證在惡劣工業環境中應用時的可靠性。3PXIJ132-bitPCIPXIJ2上。PXIJ1和J2PXI性能總線，對儀PXIPXI規定系統槽(相當于VXI的CompactPCIPXIPXI還規定主控機只能向左擴展其自身的擴展槽，不能向右擴展而占用儀器模塊插槽。2、新增加的電氣封裝規范CompactPCIPXIPXICompactPCI所沒有的要求。如前所述，PXI機PXIPXIPXI3、與CompactPCI的互操作性5PXICompactPCIPXI兼容系統所需要的組件也許并不需要完整的PXI總線特征。例如，PXI機箱中使用一個標準CompactPCI網絡接口模塊，或者要在CompactPCIPXI兼容模塊。在這些情況下，用戶所需要的是模塊的基本功能而不是完整的PXI特性。三、PXI規范的電氣性能1PXIVXI參考時鐘觸發線星形總線局部總線VXI10MHzECL8TTL&2ECL僅D尺寸系統12線PXI10MHzTTL8TTL每槽一根13線許多儀器應用場合需要而ISA總線、PCICompactPCI背板總線所沒有的系統定時能力，PXI總線通過增加專門的系統參考時鐘、觸發總線、星形PXIPCI總線所有優點的前提下增加了這些儀器特性，而且可以比臺式PCI計算機多提供三個儀器插槽，使單個PXI7個。PCIVXI2-71、參考時鐘PXI10MHzPXI更適于滿足復雜的觸發協議。2、觸發總線1PXI不僅將ECL參考時鐘改為TTL8TTLECLECL供額外的電源種類，從而顯著增加PXI的整體成本，有悖于PXI21使用觸發總線的方式可以是多種多樣的。例如，通過觸發線可以同步幾個不同PXIPXI模塊可以控制同一系統中其它模塊的數量與復雜程度而變化的。3、星形觸發PXI星形觸發總線為PXI用戶提供了只有VXID尺寸系統才具有的超高性能（Ultra-highperformance）同步能力。如圖6統槽的第一個儀器模塊槽與其它六個儀器槽之間各配置了一根唯一確定的觸發PXI中每個模塊間非常精確的觸發關系。4、局部總線613PCI42V5、PCI性能PXI（一個系統槽和七個儀器模塊槽，而絕大多PCIPCI，PXIPCIPCIPCI-PCIPXI256PCI①33MHz性能32-bit64-bit③132MB/s(32-bit)和264MB/s(64-bit)的峰值數據吞吐率④通過PCI-PCI橋技術進行系統擴展⑤即插即用功能四、軟件性能（硬件PXIPXI（即軟件）接口標準。PXIMicrosoftWindowsNT95(WIN32)這樣的標準操作系統框架，要求所有儀器模塊帶有配置信息（configurationinformation）和支持標準的工業開發環境（NILabVIEW、LabWin