PXI規(guī)范概覽與最新發(fā)展

　　縱觀整個(gè)自動(dòng)化測(cè)試領(lǐng)域，我們可以看到一些明顯的趨勢(shì)：從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的每個(gè)階段，不斷提高的信號(hào)速率要求測(cè)試設(shè)備緊跟高速信號(hào)的測(cè)試要求;單一待測(cè)設(shè)備往往集成了多種不同的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，這就需要測(cè)試系統(tǒng)能夠足夠靈活地適應(yīng)不斷更新的標(biāo)準(zhǔn);從商業(yè)角度考慮，縮短產(chǎn)品投放市場(chǎng)時(shí)間的壓力也與日俱增，這就需要進(jìn)一步縮短測(cè)試時(shí)間，然而另一方面往往又需要進(jìn)行更多的測(cè)試項(xiàng)目保證產(chǎn)品質(zhì)量;此外，對(duì)制造業(yè)的自動(dòng)化測(cè)試而言，測(cè)試設(shè)備的體積和功耗已經(jīng)無(wú)法再隨著測(cè)試需求線形增長(zhǎng)。

　　PXI平臺(tái)的出現(xiàn)提供了一種 “out of the box (打破成規(guī))”的解決方案。PXI作為一種開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，于1997年提出，并于1998年正式發(fā)布，滿(mǎn)足了不斷增加的復(fù)雜儀器系統(tǒng)需求。今天，PXI規(guī)范由PXI系統(tǒng)聯(lián)盟管理和維護(hù)。PXI系統(tǒng)聯(lián)盟由超過(guò)70多家公司組成，其中包括全球眾多領(lǐng)先的測(cè)試測(cè)量廠商。本文將對(duì)PXI規(guī)范進(jìn)行概述并介紹一些最新發(fā)展。

　　概述

　　PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)是一種基于PC技術(shù)的面向測(cè)試測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用的堅(jiān)固平臺(tái)。PXI標(biāo)準(zhǔn)將CompactPCI標(biāo)準(zhǔn)(具有PCI電氣總線特性，同時(shí)具有堅(jiān)固的、模塊化的歐卡封裝)與專(zhuān)用同步總線和軟件特性結(jié)合在一起。一個(gè)PXI系統(tǒng)由三個(gè)基本部分組成——機(jī)箱、控制器、以及外圍I/O模塊?；赑XI的這種模塊化架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)部分組件的單獨(dú)升級(jí)，并且可以使測(cè)試系統(tǒng)能快速利用這些升級(jí)的組件所帶來(lái)的新技術(shù)。

　　隨著商業(yè)PC的總線技術(shù)從PCI演進(jìn)到了PCI Express，顯著地拓展了總線的可用帶寬，PXI也將PCI Express集成到PXI標(biāo)準(zhǔn)中，以滿(mǎn)足更多的應(yīng)用需求。PCI工業(yè)制造商協(xié)會(huì)(PICMG，管理CompactPCI標(biāo)準(zhǔn))與PXI系統(tǒng)聯(lián)盟共同努力，確保PXI背板中集成了PCI Express技術(shù)之后，仍然維持與原有系統(tǒng)的后向兼容性。通過(guò)利用PCI Express技術(shù)，PXI Express將PXI中的可用帶寬從132MB/s提高到6GB/s，提高了45倍多。與此同時(shí)，還可以維持與原有PXI模塊間的軟件、硬件兼容性。正是由于此性能的增強(qiáng)，PXI可用于許多新的應(yīng)用領(lǐng)域，其中很多應(yīng)用在以前只能由昂貴的專(zhuān)用硬件實(shí)現(xiàn)。

　　PXI規(guī)范的設(shè)計(jì)基于了如下一些考慮：

　　能在嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境下工作

　　PXI規(guī)范定義了PXI系統(tǒng)能勝任惡劣環(huán)境所要滿(mǎn)足的要求。阻抗匹配的高性能IEC接口在各種條件下都能提供最好的電氣性能。PXI的機(jī)械封裝采用了歐卡結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)也被CompactPCIVME和VXI采用，在工業(yè)環(huán)境中有長(zhǎng)期成功的應(yīng)用歷史。此外，PXI規(guī)范還定義了保證工業(yè)環(huán)境中操作所需的特殊冷卻和環(huán)境要求。

　　共享硬件資源以減小體積

　　在這種模塊化架構(gòu)下，所有模塊化儀器可以共享控制器、電源、以及顯示單元，從而可以顯著減小測(cè)試儀器的體積，并降低功耗。多種I/O和模塊化儀器可以集成在一個(gè)PXI機(jī)箱中;模塊的供電電源對(duì)這些模塊的可靠使用起著關(guān)鍵作用，不同廠商的PXI機(jī)箱提供不同的功率，在選擇PXI系統(tǒng)時(shí)候應(yīng)選擇一個(gè)提供足夠大功率的機(jī)箱。除了提供電源之外，PXI規(guī)范還要求對(duì)所有的機(jī)箱進(jìn)行強(qiáng)制的空氣冷卻并推薦進(jìn)行完整的環(huán)境測(cè)試，包括溫度測(cè)試、濕度測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試以及電流沖擊測(cè)試。所有的PXI產(chǎn)品都應(yīng)該能提供這些測(cè)試結(jié)果文件，并提供工作及儲(chǔ)存溫度范圍。PXI規(guī)范同樣要求進(jìn)行電磁兼容性測(cè)試以保證可以符合相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求。