工控機總線—— PXI總線標準、Advanced TCA標準

　　PXI是一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動化應用量身定制的模塊化儀器平臺，具備機械、電氣 與軟件等多方面的專業(yè)特性。PXI (PCI eXtensions forInstrumentation)充分利用了當前最普及的臺式計算機的高速標準結(jié)構(gòu)一-PCIo PXI規(guī)范則是Compact PCI規(guī)范的擴展。Compact PCI定義了具備堅固封裝的工業(yè)版PCI總線結(jié)構(gòu)，在易于安裝和拆卸硬件模塊的前提下提供優(yōu)秀的機械整合性。

　　因此. PXI產(chǎn)品具有級別更高、定義更嚴謹?shù)沫h(huán)境一致性指標，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的機械規(guī)范上強制增加了環(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總線的基礎上補充了專為測量與自動化應用設計的定時與觸發(fā)特性。

　　以儀器平臺的演進來說，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GPill接口，也就是IEEE 488接口。然而GPIB接口的速率慢，且當使用多項設備時，需要額外的電路來達到同步觸發(fā)的需求。1980年. VXI的出現(xiàn)將高級測量與測試應用的設備，帶進了模塊化的領域。然而VXI的價格則并非各等級之客戶都負擔得起，所以基于PC技術的演進與穩(wěn)定. PXI延續(xù)模塊化的精神，以較緊實的機構(gòu)設計、較快的總線速率，以及較低的價格，提供測量與測試設備一個新的選擇。

　　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CompactPCI的機構(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132M脅。在66MHz、64bit的BUS上則可高達528M脅。遠高于GPill與VXI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的高性能標準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;開放的工業(yè)標準以及與Cor叩act PCI產(chǎn)品的完全互用性。

　　目前PXI的系統(tǒng)已廣泛且成功地應用于汽車測試、半導體測試、功能性測試、航空儀器和儀表是工業(yè)自動化設備的重要組成部分。Compact PCI向儀器儀表領域的擴展總線就是PXI總線。PXI產(chǎn)生于1998年，主要是面向"虛擬儀器"市場而設計的，但已經(jīng)不局限于測試和測量設備，正在迅速向其他工業(yè)控制自動化領域擴展，并與Co呻act PCI總線互相補充和融合。PXI總線工控機不但具有VXI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)。6UPXI產(chǎn)品主要應用在高密度、高性能和大型ATE設備或工業(yè)自動化系統(tǒng)中。

　　作為第三代工控機技術應用于ATE(自動測試設備)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。

　　2. Advanced TCA標準

　　Advanced TCA標準是Co呻act PCI總線標準的發(fā)展， 2001年PICMG2.16將以太網(wǎng)包交換 背板總線引入到Compact PCI總線標準中，為電信語音增值服務設備和其他電信邊緣設備提供了新的技術平臺。2002年， PICMG頒布了面向電信行業(yè)的新標準Advanced TCA (AdvancedTelecom ComputingArchitecture)，簡稱ATCAo ATCA比PICMG2.16有更大的規(guī)格和容量、更 高的背板帶寬、對板卡更嚴格的管理和控制能力、更高的供電能力以及更強的散熱能力等。ATCA不是應用在電信上的第一個開放式平臺，但它是第一個由電信專家專為電信應用設計 的電信平臺，主要目標是解決電信系統(tǒng)目前面臨的系統(tǒng)帶寬、高可用性、現(xiàn)場升級、可伸縮性、可管理性以及可互操作等問題，并最終降低成本。ATCA標準的研制和支持的國際組織是PICMG。