要了解PXI平臺(tái)產(chǎn)品與工控機(jī)（工業(yè)計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱）的區(qū)別就要首先知道PXI平臺(tái)產(chǎn)品到底是什么，PXI是一種專為產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)化應(yīng)用度身定制的模塊化儀器平臺(tái)，具備機(jī)械、電氣與軟件等多方面的專業(yè)特性。PXI（PCI eXtensions for Instrumentation）充分利用了當(dāng)前普及的臺(tái)式計(jì)算機(jī)高速標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)——PCI。PXI規(guī)范是CompactPCI規(guī)范的擴(kuò)展。CompactPCI定義了封裝堅(jiān)固的產(chǎn)業(yè)版PCI總線架構(gòu)，在硬件模塊易于裝卸的條件下提供好的機(jī)械整合性。

 

因此，PXI產(chǎn)品具有級(jí)別更高、定義更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境一致性指標(biāo)，符合產(chǎn)業(yè)環(huán)境下振動(dòng)、撞擊、溫度與濕度的限條件。PXI在CompactPCI的機(jī)械規(guī)范上強(qiáng)制增加了環(huán)境性能測(cè)試與主動(dòng)冷卻裝置，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)集成并確保不同廠商產(chǎn)品之間的互用性。此外，PXI還在高速PCI總線的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了丈量與自動(dòng)化系統(tǒng)專用的定時(shí)與觸發(fā)特性。

 

總的來(lái)說(shuō)，PXI是一種堅(jiān)固的模塊化儀器平臺(tái)，它提出了基于計(jì)算機(jī)的高性能標(biāo)準(zhǔn)化丈量與自動(dòng)化方案。以公道的價(jià)位提供比原有系統(tǒng)架構(gòu)出色得多的性能。PXI用戶自然地享有很多便利，如廉價(jià)、易用、靈活的PC技術(shù)；開放的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及與CompactPCI產(chǎn)品的完全互用性。

 

PXI系統(tǒng)同盟(System Alliance)

 

PXI平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)是由PXI系統(tǒng)同盟維護(hù)治理的。該同盟（www.pxi.org）由超過(guò)60家致力于研究開發(fā)PXI的公司組成，主要負(fù)責(zé)三項(xiàng)工作：

 

·推廣PXI標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)多廠商的軟硬件支持； 

·在維護(hù)與CompactPCI的完整互用性的同時(shí)，確保PXI產(chǎn)品在機(jī)械、電氣與軟件等各個(gè)層面的眾廠商互用性； 

·維護(hù)PXI規(guī)范，必要時(shí)進(jìn)行修訂，并保證對(duì)符合前期PXI規(guī)范的產(chǎn)品向下兼容。

 

這些工作旨在簡(jiǎn)化與改善用戶對(duì)PXI的使用。同盟的首要任務(wù)是確保PXI平臺(tái)內(nèi)部及PXI平臺(tái)與臺(tái)式計(jì)算機(jī)、CompactPCI、VXI等其它平臺(tái)之間的簡(jiǎn)易集成性。

 

PCI

 

PXI平臺(tái)是基于PCI總線的。PCI總線作為開放的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在測(cè)試與丈量工程上具有不少上風(fēng)。很多為傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)開發(fā)的設(shè)備其都是基于PCI總線的。目前已經(jīng)有數(shù)以千計(jì)的PCI設(shè)備，而PCI總線本身也采納了諸多新的計(jì)算技術(shù)，得以不斷優(yōu)化。這對(duì)PXI而言意味著有大量的設(shè)備元件可以使用，這些元件：

 

·與常用的操縱系統(tǒng)與軟件完全兼容； 

·針對(duì)高速的處理器和總線進(jìn)行了優(yōu)化，以進(jìn)步數(shù)據(jù)流量。

 

一個(gè)決定系統(tǒng)流量的關(guān)鍵因素是丈量設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間的接口總線。盡管系統(tǒng)性能由于處理器速度與系統(tǒng)內(nèi)存的增加而大幅提升，卻依然受到與儀器與外部設(shè)備的通訊因素限制。GPIB是常見的儀器接口總線，但其數(shù)據(jù)傳輸速率比VXI和PCI慢得多�；�于VXI的丈量系統(tǒng)具有高于GPIB的性能，但用戶必須為之付出高昂的代價(jià)。相比之下，PCI是為新型處理器設(shè)計(jì)的，數(shù)據(jù)傳輸速率比GPIB和VXI高得多。

 

除了進(jìn)步流量，PCI還能夠與所有的主流操縱系統(tǒng)兼容。PXI利用這一點(diǎn)將GPIB和VXI也集成到PXI系統(tǒng)。有了這樣的開放性，不同廠商開發(fā)的PXI設(shè)備都可以在一個(gè)集成的系統(tǒng)上工作。為了維護(hù)這種不同廠商之間的互用性，PXI規(guī)范還制定了相應(yīng)的對(duì)軟件標(biāo)準(zhǔn)。主要的要求之一就是PXI設(shè)備必須能在Windows操縱系統(tǒng)下工作，并配套驅(qū)動(dòng)軟件。這項(xiàng)要求不但保證了廠商兼容性，還能夠加快用戶集成和應(yīng)用開發(fā)的速度。舊的系統(tǒng)架構(gòu)迫使每個(gè)用戶根據(jù)一套特定的函數(shù)調(diào)用方法開發(fā)各自的驅(qū)動(dòng)程序，PXI規(guī)范則將這個(gè)負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)移到了設(shè)備廠商一方。

 

后，為了完全利用PCI的上風(fēng)，PXI規(guī)范指明所有的PXI設(shè)備須和CompactPCI完全兼容。CompactPCI模塊使用的封裝和PXI相同，而且也是建立在PCI總線上的；PXI較之增加了更為嚴(yán)格的環(huán)境測(cè)試，軟件標(biāo)準(zhǔn)和一些額外的觸發(fā)特性。這項(xiàng)嚴(yán)格的兼容性規(guī)定意味著當(dāng)用戶的應(yīng)用不需要所有的模塊都具有PXI專有的特性時(shí)，可以有更多的模塊選擇；這還意味著工程師可以將他們已經(jīng)在使用的CompactPCI模塊集成到PXI系統(tǒng)里。

 

物理特性

 

PXI是一個(gè)模塊化的平臺(tái)。系統(tǒng)的物理主機(jī)是一個(gè)擁有2至31個(gè)槽位的機(jī)箱，有的機(jī)箱還帶有內(nèi)置的顯示器和鍵盤。機(jī)箱的槽（Slot 1）是控制器槽。目前可以使用的控制器有很多，常見的兩種是嵌進(jìn)式控制器和MXI-3總線橋。嵌進(jìn)式控制器是專為PXI機(jī)箱空間設(shè)計(jì)的常規(guī)計(jì)算機(jī)。MXI-3則是一種通過(guò)臺(tái)式計(jì)算機(jī)控制PXI機(jī)箱的擴(kuò)展器，這會(huì)在后面的內(nèi)容中具體描述。機(jī)箱中的其它槽位被稱為外部設(shè)備槽，用于插置功能模塊，就像計(jì)算機(jī)里的PCI槽一樣。

 

PXI模塊的支架和臺(tái)式計(jì)算機(jī)的PCI槽有所不同，模塊被上下兩側(cè)的導(dǎo)軌和“針－孔”式的接插端牢牢的固定住。事實(shí)上，PXI采納了CompactPCI首先啟用的高級(jí)“針－孔”式接插端結(jié)構(gòu)。這種由國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrotechnical Commission）定義的高密度（2mm間距）阻抗匹配接插端（IEC-1076）提供了在所有情況下可以達(dá)到的的佳電氣性能。這些接插端已經(jīng)被廣泛采納于各種高性能的應(yīng)用，尤其是通訊領(lǐng)域。

在尺寸上，3U的PXI機(jī)箱比盡大多數(shù)的臺(tái)式或產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)更加緊湊，這對(duì)于在很多狹小環(huán)境下的測(cè)試來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)重要的特性。各種規(guī)格的機(jī)箱包含不同數(shù)目的槽位。假如經(jīng)費(fèi)有限，工程師可以選擇槽位數(shù)合適的機(jī)箱。機(jī)箱的設(shè)計(jì)考慮了系統(tǒng)集成的需要，使之能夠很方便地固定到機(jī)柜上。PXI機(jī)箱外形小巧，也已成為便攜或野外應(yīng)用的理想選擇。除了內(nèi)置的顯示器和鍵盤，有的機(jī)箱還可以使用后備電池的直流電源供電。

 

后，PXI模塊化、前插式的結(jié)構(gòu)給維護(hù)和升級(jí)帶來(lái)的大的便利。假如系統(tǒng)中的一個(gè)模塊需要修理，工程師可以將其取出，而不影響其它任何模塊。模塊化減少的的停機(jī)時(shí)間降低了系統(tǒng)壽命內(nèi)的維護(hù)本錢。

 

電氣特性

 

PXI的背板提供了一些專為測(cè)試和丈量工程設(shè)計(jì)的獨(dú)到特性。專用的系統(tǒng)時(shí)鐘用于模塊間的同步；8條獨(dú)立的觸發(fā)線可以精確同步兩個(gè)或多個(gè)模塊；槽與槽之間的局部總線可以節(jié)省PCI總線的帶寬；后，可選用的星形觸發(fā)特性適用于高精度的觸發(fā)。相比之下，觸發(fā)線、時(shí)鐘和局部總線在臺(tái)式計(jì)算機(jī)、產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)和CompactPCI的機(jī)箱里都是沒有的。

 

集成化、可擴(kuò)展的系統(tǒng)

 

通過(guò)使用諸如MXI-2和MXI-3這樣的遠(yuǎn)程控制接口技術(shù)，PXI系統(tǒng)能夠輕易地與已有的測(cè)試與丈量系統(tǒng)相集成。利用這些接口，工程師既可以享有PXI結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又避免了更換整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)的的高額支出。

 

一個(gè)PXI系統(tǒng)通過(guò)MXI-2連接VXI機(jī)箱，就像在VXI背板上直接插進(jìn)了一個(gè)VXI嵌進(jìn)式控制器一樣。工程師可以由PXI控制器設(shè)置所有的系統(tǒng)設(shè)備并與之通訊，從而將一個(gè)已有的VXI系統(tǒng)合并到一個(gè)新的PXI系統(tǒng)中。工程師們可以根據(jù)需要逐步的將他們的VXI系統(tǒng)升級(jí)到PXI。

 

使用MXI-3，臺(tái)式計(jì)算機(jī)上的CPU可以透明地設(shè)置和控制PXI/CompactPCI模塊。在BIOS和操縱系統(tǒng)看來(lái)，PXI模塊就像插在PC上的PCI板卡一樣。MXI-3和PXI機(jī)箱組合是擴(kuò)展系統(tǒng)I/O的一個(gè)佳選擇。從結(jié)構(gòu)上說(shuō)，MXI-3是一個(gè)PCI到PCI的橋（PCI-PCI bridge）。一塊PCI MXI-3板卡插在臺(tái)式計(jì)算機(jī)上，并與插在PXI機(jī)箱控制器槽內(nèi)的PXI MXI-3模塊通過(guò)電纜相連，實(shí)現(xiàn)通訊。

 

二、什么是產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)（Industrial PC）？

 

典型的產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)（工控機(jī)，知名品牌有研華工控機(jī)、研祥工控機(jī)、艾訊宏達(dá)工控機(jī)等）是裝在一個(gè)堅(jiān)固機(jī)盒內(nèi)的單板計(jì)算機(jī)與PCI背板，遵循PICMG規(guī)范。如同臺(tái)式計(jì)算機(jī)，它們可以運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的操縱系統(tǒng)。丈量板卡插置在PCI槽中。PCI槽位的數(shù)目取決于計(jì)算機(jī)生產(chǎn)商。但關(guān)鍵的一點(diǎn)是產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)的槽位與PCI-PCI橋之比低于PXI機(jī)箱。這一點(diǎn)之所以重要是由于PCI-PCI橋會(huì)導(dǎo)致明顯的帶寬損耗。另外，維護(hù)產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)也比維護(hù)PXI系統(tǒng)困難。首先，要從測(cè)試機(jī)柜上取下計(jì)算機(jī)，假如連接的電纜不夠長(zhǎng)，那就必須先將它們拔下。如同臺(tái)式計(jì)算機(jī)一樣，必須先將外部的機(jī)箱蓋打開，才能觸及PCI槽及更換卡件。在平時(shí)，機(jī)箱蓋用于防止灰塵和其它碎片觸及CPU，非常重要。

 

機(jī)械特性比較

 

PXI機(jī)箱和設(shè)備是為承受產(chǎn)業(yè)和野外環(huán)境而設(shè)計(jì)的；模塊也都具有牢固的接插端，可以抵抗撞擊與振動(dòng)。為了保護(hù)電路，機(jī)箱內(nèi)設(shè)計(jì)有額外的冷卻裝置。此外，設(shè)備都是從機(jī)箱的前面拆卸，維護(hù)與升級(jí)非常方便。

 

堅(jiān)固性設(shè)計(jì)

 

PXI規(guī)范要求所有的設(shè)備都通過(guò)環(huán)境測(cè)試。廠家建議進(jìn)行濕度、撞擊和振動(dòng)測(cè)試。這些測(cè)試可以幫助工程師把握更多的信息，在構(gòu)建系統(tǒng)選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。PXI系統(tǒng)適適用于生產(chǎn)測(cè)試或野外環(huán)境，由于它們正是為承受這樣的環(huán)境而設(shè)計(jì)的。

 

PXI機(jī)箱內(nèi)的模塊導(dǎo)軌就是堅(jiān)固性的力證。上下兩側(cè)的導(dǎo)軌可以牢牢地固定PXI模塊。這種安裝方式減輕了背板上的承受力，也使模塊免受撞擊和振動(dòng)。模塊的面板可以用螺絲固定到機(jī)箱上，進(jìn)一步防止松動(dòng)。在產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)中，板卡通常是以?shī)A在接口部分兩側(cè)的插槽及卡沿和機(jī)箱的連接來(lái)固定的。僅僅兩個(gè)接觸點(diǎn)，其中之一還是背板，使板卡有可能在惡劣的環(huán)境下抖動(dòng)移位。另外，PXI的接插端部分也比PCI的更寬，更長(zhǎng)。

 

 PXI外設(shè)模塊配置與接插端

后，PXI機(jī)箱通常在背板上只有很少的電路，這樣當(dāng)任何電路需要更換的時(shí)候，維護(hù)都非常簡(jiǎn)單。產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)有兩種設(shè)計(jì)。種是使用主動(dòng)型背板，即計(jì)算機(jī)主板是背板的一部分。這種情況下假如主板出現(xiàn)題目，整個(gè)計(jì)算機(jī)都要更換。第二種設(shè)計(jì)是使用被動(dòng)型背板，即背板上面只有PCI-PCI橋。這種設(shè)計(jì)中要用到單板計(jì)算機(jī)（SBC）。SBC插進(jìn)背板中一個(gè)類似PCI接口的接插端。這種設(shè)計(jì)顯然比嵌進(jìn)式PXI控制器更輕易振動(dòng)和震顫。

 

冷卻

 

PXI規(guī)范對(duì)冷卻具有嚴(yán)格的要求。外設(shè)模塊低限度也要冷卻到和產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)同一等級(jí)。PXI必須帶有強(qiáng)迫冷卻裝置，產(chǎn)生特定方向的氣流，均勻冷卻所有模塊。而大多數(shù)產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)使用的冷卻裝置僅由一到兩個(gè)風(fēng)扇構(gòu)成，通常無(wú)法均勻冷卻主板與外設(shè)板卡。均衡的冷卻可以延長(zhǎng)模塊或板卡的使用壽命，從而降低系統(tǒng)壽命內(nèi)的均勻維護(hù)本錢。后，所有的PXI設(shè)備都經(jīng)過(guò)測(cè)試，清楚標(biāo)明工作和存放時(shí)的正常溫度。因此，用戶可以對(duì)所開發(fā)的系統(tǒng)更加了解，并知道是否需要增加額外手段，保證系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下工作。

 

維護(hù)

 

PXI平臺(tái)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了維護(hù)工作。所有的模塊和接線端都在機(jī)箱的前面。每個(gè)模塊的前面都有一個(gè)手柄，使其能正確插進(jìn)和輕易拆卸。兩個(gè)導(dǎo)軌確保模塊對(duì)準(zhǔn)，避免背板上的針被損壞。用戶還可以拆下機(jī)箱中的一個(gè)模塊而不影響到系統(tǒng)的其它部分。

 

產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)的維護(hù)通常很耗時(shí)。首先，要松開機(jī)柜上固定用的螺絲，向外抽拉，取下計(jì)算機(jī)。而且，像前面提到的，假如連接電纜不夠長(zhǎng)，所有的電纜都必須從PCI板卡上拔下。然后要打開機(jī)箱蓋，才能卸下PCI板卡。

 

升級(jí)

 

由于PXI系統(tǒng)的模塊化，升級(jí)單個(gè)組件很輕易。比方說(shuō)，某用戶�？瓷�級(jí)到更快的處理器，他可以拆下控制器進(jìn)行更換。由于所有的設(shè)備都支持標(biāo)準(zhǔn)軟件，所以只要在新的控制器里裝上軟件和驅(qū)動(dòng)程序，然后插回機(jī)箱內(nèi)就可以了。這些變化對(duì)使用者來(lái)說(shuō)幾乎是透明的。

 

然而，對(duì)于產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)的配置，用戶通常需要為了升級(jí)處理器而拆除計(jì)算機(jī)里所有的板卡，然后更換整個(gè)計(jì)算機(jī)或主板。這樣的升級(jí)過(guò)程將耗費(fèi)不少時(shí)間和代價(jià)，而且很復(fù)雜。

 

電氣特性比較

 

PXI機(jī)箱有很多專為測(cè)試和丈量工程設(shè)計(jì)的電氣特性。其中很重要的一項(xiàng)就是I/O的易擴(kuò)展性。有的大規(guī)模的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要盡可能高的帶寬，這一點(diǎn)就顯得為重要。第二項(xiàng)特性是PXI背板上的10MHz專用系統(tǒng)時(shí)鐘，提供更高的精度與更佳的鎖相環(huán)。為了使觸發(fā)更加正確，機(jī)箱還具備總線型的觸發(fā)線。槽與槽之間局部總線的設(shè)計(jì)節(jié)省了PCI的帶寬。后，當(dāng)一些方案需要10MHz以上的觸發(fā)時(shí)，可以使用非常精確的星形觸發(fā)。產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)則沒有這些內(nèi)置的電氣特性。PCI總線的速度從0到66MHz不等，且設(shè)備間的通訊也通過(guò)PCI。這樣的系統(tǒng)從正確同步和精確觸發(fā)的角度來(lái)說(shuō)都是很不可靠的。

 

I/O 擴(kuò)展

 

PXI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有很好的可擴(kuò)展性。在每個(gè)33MHz總線區(qū)段上，PXI背板可以集成7個(gè)模塊，而產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)只能有4個(gè)。通過(guò)PCI-PCI橋，一個(gè)PXI機(jī)箱內(nèi)可以容納更多板卡。使用MXI-3接口，用戶更可以輕易地?cái)U(kuò)展多個(gè)機(jī)箱。理論上，基于33MHz總線區(qū)段的PXI系統(tǒng)插槽上限是256個(gè)。在前面的介紹中也提到過(guò)，產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)的PCI-PCI橋比較多。這就意味著帶寬的損耗更大，然則整個(gè)系統(tǒng)的性能都會(huì)受到明顯的影響。

 

專用系統(tǒng)時(shí)鐘

 

PXI背板上內(nèi)置有一個(gè)10MHz的專用系統(tǒng)時(shí)鐘。這個(gè)高質(zhì)量的時(shí)鐘用于模塊間的同步，具有很低的槽間偏斜信號(hào)。而產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)或其它任何系統(tǒng)上的板卡要實(shí)現(xiàn)類似的同步，就必須將板卡上各自用于定時(shí)和觸發(fā)的時(shí)鐘信號(hào)源和觸發(fā)總線以電纜連接起來(lái)。

 

對(duì)于產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)，每個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘質(zhì)量和精度都不相同，和計(jì)算機(jī)機(jī)箱的時(shí)鐘相比或高或低。但是由于這些時(shí)鐘信號(hào)都通過(guò)總線連接在一起，它們的偏斜（通常是納秒級(jí)）就比機(jī)箱時(shí)鐘的偏斜（通常是皮秒級(jí)）更大，而且信號(hào)也不帶屏蔽。而PXI的系統(tǒng)時(shí)鐘使用了一塊低偏斜、扇出式的緩沖芯片，從本質(zhì)上給每個(gè)槽提供一個(gè)獨(dú)用的時(shí)鐘，使質(zhì)量得到保證。而且，由于PXI上的時(shí)鐘線是內(nèi)置于背板上的，它們就比外部的連線享有更好的屏蔽。

 

總線式觸發(fā)線

 

在用到觸發(fā)時(shí)，PXI的觸發(fā)信號(hào)可以從背板上通過(guò)，用戶不必像在計(jì)算機(jī)上那樣將板卡用電纜連接起來(lái)。PXI背板上有八根專用的觸發(fā)線，與包括系統(tǒng)控制器槽在內(nèi)的每個(gè)槽相連。有了這些特性，用戶可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的模塊觸發(fā)，例如用一個(gè)模塊觸發(fā)另一個(gè)模塊，或是異步觸發(fā)等。異步觸發(fā)答應(yīng)以別處發(fā)生的事件觸發(fā)一個(gè)模塊。后，通過(guò)很多新款的模塊，可以將觸發(fā)信號(hào)引進(jìn)機(jī)箱，或從機(jī)箱引出。

 

槽間局部總線

 

PXI總線答應(yīng)相鄰槽位上的模塊通過(guò)專用的連線相互通訊，而不占用真正的總線。這些連線構(gòu)成了PXI的局部總線。局部總線是一種菊花鏈形式的互連總線，將每個(gè)外設(shè)槽與其左右兩邊相鄰的外設(shè)槽連接。因此，每個(gè)槽的右側(cè)局部總線與其右邊鄰槽的左側(cè)局部總線相連，并以此規(guī)律延伸。局部總線的寬度為13線，可用于在模塊間傳遞模擬信號(hào)或者提供高速的旁帶通訊途徑，而不影響PCI的帶寬。這一特性對(duì)于涉及模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)采集卡和儀器類板卡非常有用。

 

局部總線信號(hào)的范圍可以從高速的TTL信號(hào)到高達(dá)42V的模擬信號(hào)。這些連線非常精確，偏斜很小，可用于一些高真?zhèn)�操縱。必須留意的是，這些線在PCI總線或產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)上都是沒有的。

 

那么第二槽（Slot 2）的左側(cè)局部總線怎么辦呢？將這13條線引到系統(tǒng)控制器是沒有意義的。于是，這些線被設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)星形觸發(fā)。

 

 

PXI規(guī)范指明，背板的布線必須符合特定的要求——即由星形觸發(fā)槽發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)通過(guò)星形觸發(fā)線傳送到每個(gè)模塊的時(shí)間相等，致使各個(gè)模塊間的觸發(fā)關(guān)系都非常精確。星形觸發(fā)是一種高精度的觸發(fā)信號(hào)，可以觸發(fā)一個(gè)機(jī)箱內(nèi)的所有模塊。盡管也可以用普通的PXI觸發(fā)總線同步這些模塊，但星形觸發(fā)提供的性能更佳。尤其值得一提的是，星形觸發(fā)的信號(hào)偏斜小于1納秒，而從星形觸發(fā)槽到外設(shè)槽之間的時(shí)延也不超過(guò)5納秒。

 

要使用星形觸發(fā)，必須在第二槽中放進(jìn)一個(gè)能夠產(chǎn)生星形觸發(fā)信號(hào)的模塊。第二槽是專門放置星形觸發(fā)控制器的（盡管在不需要星形觸發(fā)的應(yīng)用中，置于第二槽的任何標(biāo)準(zhǔn)模塊都能正常工作）。被觸發(fā)的模塊也要設(shè)計(jì)為能夠接收星形觸發(fā)信號(hào)。從機(jī)箱內(nèi)任何槽位發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的PXI觸發(fā)總線也能實(shí)現(xiàn)同樣的功能，但是時(shí)間精度就低一些。

 

軟件比較

 

軟件要求是PXI規(guī)范的另一個(gè)特性。所有的PXI硬件必須至少支持Windows 95、Windows 98、Window NT或Windows 2000四個(gè)操縱系統(tǒng)中的一個(gè)。規(guī)范還指出，考慮到有一些其它的操縱系統(tǒng)能夠提供和當(dāng)前體系同樣程度的軟件支持面，正被廣泛接受，它們也有可能被加進(jìn)到PXI體系中。

 

控制器和設(shè)備必須符合VXIplug&play標(biāo)準(zhǔn)，并與VISA軟件兼容。另外，隨模塊必須提供驅(qū)動(dòng)軟件，這樣模塊間就能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)通訊，也可以縮短工程師的開發(fā)時(shí)間。像VXI這樣的早期平臺(tái)就沒有這些要求，這意味著工程師們不得不為每個(gè)設(shè)備花費(fèi)幾個(gè)月的時(shí)間往開發(fā)儀器驅(qū)動(dòng)程序。PXI迫使生產(chǎn)商花時(shí)間完成驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)，這樣就可以為用戶節(jié)省相當(dāng)可觀的時(shí)間。

 

后，PXI系統(tǒng)附帶的 .ini 文件簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)置。固然這些文件的潛伏作用還沒有完全實(shí)現(xiàn)，但它們確實(shí)已經(jīng)提供了諸如在設(shè)置軟件中識(shí)別槽位等附加功能。

 

產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)沒有這樣的軟件規(guī)范。固然不少PCI設(shè)備也能在Windows環(huán)境下工作，它們卻不一定能和VISA兼容，也不一定附有驅(qū)動(dòng)軟件。這樣用戶就可能為代碼兼容性題目頭痛不已，還不得不投進(jìn)可觀的時(shí)間和用度往開發(fā)他們自己的驅(qū)動(dòng)程序。

 

價(jià)格比較

 

PXI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)降低了構(gòu)建和維護(hù)的本錢。得益于系統(tǒng)的模塊化，其均勻維修耗時(shí)比其它平臺(tái)都短。系統(tǒng)堅(jiān)固的設(shè)計(jì)也旨在延長(zhǎng)控制器與模塊的工作壽命。

 

固然有些產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)價(jià)錢比PXI低，但此二者并不屬于同等級(jí)的產(chǎn)品。PXI的可靠性更高、更堅(jiān)固、使用的總體本錢更低。

 

三、總結(jié)

 

PXI的設(shè)計(jì)吸取了PCI規(guī)范的優(yōu)點(diǎn)，又足夠堅(jiān)固，完全符合產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的要求。PXI系統(tǒng)具有很多固化的規(guī)范特性，幫助縮短開發(fā)時(shí)間，也使測(cè)試丈量工程師的工作更加輕松。其卓著的特性包括系統(tǒng)的模塊化、輕易集成、輕易裝卸和連接，以及眾多進(jìn)步設(shè)備同步與觸發(fā)精確度的電氣特性。

 

PXI的主要優(yōu)點(diǎn)包括：

 

具備軟件標(biāo)準(zhǔn)，縮短了系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間 

系統(tǒng)工作壽命內(nèi)的均勻維護(hù)本錢低廉 

符合產(chǎn)業(yè)環(huán)境應(yīng)用的堅(jiān)固設(shè)計(jì) 

方便系統(tǒng)升級(jí)的模塊化設(shè)計(jì) 

更多的高性能I/O槽位 

10MHz的專用系統(tǒng)時(shí)鐘 

總線式觸發(fā)線 

槽間局部總線 

星形觸發(fā)

 

 

CompactPCI：一種堅(jiān)固的模塊化結(jié)構(gòu)，結(jié)合了PCI電氣規(guī)范與Eurocard封裝。適合于產(chǎn)業(yè)計(jì)算應(yīng)用。 

GPIB：General-Purpose Interface Bus，通用接口總線。一種8位的并行通訊接口。根據(jù)IEEE 488-1987 標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1Mbyte/s。 

Industrial PC：產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)，或稱為工控機(jī)，一種能夠承受產(chǎn)業(yè)環(huán)境的計(jì)算機(jī)。 

MXI-2：一種PCI系統(tǒng)與VXI系統(tǒng)間的總線擴(kuò)展器。由此PCI系統(tǒng)可以像內(nèi)置VXI控制器一樣控制VXI設(shè)備。 

MXI-3：一種PCI到PCI的橋（PCI-PCI bridge），用于以臺(tái)式計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制PXI機(jī)箱。 

PICMG：PCI Industrial Computer Manufacture Group， PCI產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)。一個(gè)會(huì)員公司的組織，維護(hù)目前的CompactPCI與PCI/ISA規(guī)范。http://picmg.com 

PXI：一種基于PCI的堅(jiān)固、模塊化的結(jié)構(gòu)，具有專為測(cè)試與丈量應(yīng)用設(shè)計(jì)的電氣規(guī)范與時(shí)鐘電路。 

PXI System Alliance：PXI系統(tǒng)同盟，一個(gè)全球生產(chǎn)商與系統(tǒng)集成商的組織。控制PXI規(guī)范，定義針對(duì)測(cè)試與丈量、產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化與數(shù)據(jù)采集應(yīng)用的CompactPCI產(chǎn)品的系統(tǒng)級(jí)要求。 

RTSI Bus：實(shí)時(shí)系統(tǒng)集成（Real-Time System Integration）總線。一種局部總線，通過(guò)在插進(jìn)式數(shù)據(jù)采集卡或儀器類板卡間直接連線，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器、時(shí)鐘和觸發(fā)信號(hào)的共享。 

Star Trigger：星形觸發(fā)。組合了第二槽（Slot 2）的左側(cè)局部總線，用于為第3槽至第15槽提供高精度、低偏移的觸發(fā)。 

Trigger Lines：觸發(fā)線。PXI總線上的信號(hào)線，專門用于在模塊間傳送觸發(fā)信號(hào)。 

VISA：提供LabVIEW、CVI、Measurement Studio、C、C++和Visual Basic等各個(gè)編程環(huán)境和編程語(yǔ)言之間的接口。 

VXI：一種產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的儀器總線，基于VME總線，主要用于模塊化的卡狀儀器（instrument-on-a-card）系統(tǒng)。 

VXIplug&play：標(biāo)識(shí)硬件和軟件與VXIplug&play 系統(tǒng)同盟（VXIplug&play System Alliance）規(guī)范的一致性。VISA是該同盟的官方軟件語(yǔ)言。