測控總線技術(shù)的現(xiàn)狀與特點(diǎn)
一、常用并行總線性能分析
目前常用的測試系統(tǒng)平臺總線基本上還是并行總線,如PCI、GPIB、PXI和VXI等總線。隨著串行總線數(shù)據(jù)傳輸率的提高,串行總線也開始作為測控總線出現(xiàn),但目前還沒有形成主流。并行傳輸優(yōu)于串行傳輸?shù)闹饕卣髟谟谒鼮镃PU與外部設(shè)備之間的信息傳輸提供了類似于訪問存儲器的工作方式,通過并行輸入/輸出端口與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換,具有較高的速率和簡單的協(xié)議。其不足主要是線路條數(shù)多,不適于遠(yuǎn)距離傳輸。幾種常用并行總線基本性能如表1所示:
二、測試儀器總線性能分析
(一)PCI/CompactPCI總線特性分析
PCI是一種高性能局部總線,它構(gòu)成微處理器與外設(shè)之間的高速通道。PCI 支持多個(gè)外設(shè),與CPU的時(shí)鐘頻率無關(guān)。PCI局部總線的特征體現(xiàn)在其高性能、可兼容性、處理器的獨(dú)立性、成本有限性和將來支持性等方面。
不像其它局部總線,例如VL-VESA,主要是為加速圖形,PCI局部總線是一個(gè)系統(tǒng)的解決辦法,它使網(wǎng)絡(luò)適配器、硬盤驅(qū)動(dòng)器和高速外設(shè)的性能進(jìn)一步提高。PCI總線工作于33MHz時(shí)鐘頻率時(shí),其峰值速度為132MB/s,這比ISA(9MB/s)和EISA(33MB/s)的傳輸速率提高數(shù)倍。
PCI總線主控性允許多個(gè)智能外部設(shè)備中的任何一個(gè)控制此總線,以加速信息流量,使優(yōu)先級高的任務(wù)先執(zhí)行。PCI的并行處理能力使微處理器與外部設(shè)備同時(shí)運(yùn)行,而不是等待它們。
因?yàn)镻CI被設(shè)計(jì)成是對擴(kuò)充總線的一種補(bǔ)充,所以與ISA、EISA和MCA總線兼容。雖然每個(gè)系統(tǒng)插槽個(gè)數(shù)有限,但PCI總線允許制造商們提供“分享插槽”,使之既能適應(yīng)一個(gè)PCI,也能適應(yīng)一個(gè)ISA、EISA或MCA卡連接器。另外,所有PCI兼容附加板可對任何服從PCI的系統(tǒng)進(jìn)行操作,而與使用中的擴(kuò)充總線或微處理器無關(guān)。
PCI總線的64位數(shù)據(jù)地址復(fù)用總線能使系統(tǒng)的帶寬達(dá)到264MB/s,其具有的32位和64位外部通信對用戶是透明的。這種透明性由一個(gè)連接器(接插件)提供,這個(gè)接插件有接收32位和64位長的能力,具有非常好的兼容性。PCI總線具有自動(dòng)匹配能力,用戶安裝一個(gè)新的外設(shè)板/卡時(shí),不必人工設(shè)置DIP開關(guān)或中斷。PCI總線的獨(dú)立處理器特性使其適用于PC平臺的所有系列,包括臺式、筆記本和服務(wù)器等。
CompactPCI總線是PCI總線在工控領(lǐng)域的擴(kuò)展,它采用兩種尺寸的歐式板結(jié)構(gòu),即單高、雙高和傳統(tǒng)的機(jī)箱式安裝(前后水平插拔)方式。系統(tǒng)插槽上的模塊為控制模塊,負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理,包括其它模塊的初始化、總線仲裁、時(shí)鐘分配和復(fù)位功能。CompactPCI還規(guī)范了熱切換,即帶電插拔,便于適合工業(yè)和嵌入式應(yīng)用場合。
?。ǘ㏄XI總線特性分析
PXI定義為用于測試、測量與控制應(yīng)用,是基于PC的一種小型模塊化儀器平臺。PXI是建立在CompactPCI規(guī)范的基礎(chǔ)上。CompactPCI規(guī)范定義了封裝堅(jiān)固的PCI,提供出眾的機(jī)械完整性并使硬件部件易于裝卸。因?yàn)镻XI平臺基于PCI,所以它具有PCI的一些優(yōu)點(diǎn),如較低的成本、不斷提高的性能,以及為最終用戶提供主流軟件等。
PXI產(chǎn)品可以提供自動(dòng)測試領(lǐng)域內(nèi)所需要的各種功能,包括信號發(fā)生器、切換開關(guān)、數(shù)字化儀器、電源和大量的連接裝置等。
PXI總線是PCI/CompactPCI在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展,它不僅保留了PCI總線較高的數(shù)據(jù)吞吐能力,而且采用了堅(jiān)固的歐洲插卡組裝技術(shù)。為了適應(yīng)測試儀器的需要,還擴(kuò)展了與VXI總線類似的儀器總線,如觸發(fā)總線、本地總線、系統(tǒng)參考時(shí)鐘以及只有D尺寸VXI才有的星型觸發(fā)總線。
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