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 支持多個外設(shè)，與CPU的時鐘頻率無關(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局部總線是一個系統(tǒng)的解決辦法，它使網(wǎng)絡(luò)適配器、硬盤驅(qū)動器和高速外設(shè)的性能進(jìn)一步提高。PCI總線工作于33MHz時鐘頻率時，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智能外部設(shè)備中的任何一個控制此總線，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。雖然每個系統(tǒng)插槽個數(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PCI，也能適應(yīng)一個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。這種透明性由一個連接器(接插件)提供，這個接插件有接收32位和64位長的能力，具有非常好的兼容性。PCI總線具有自動匹配能力，用戶安裝一個新的外設(shè)板/卡時，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)參考時鐘以及只有D尺寸VXI才有的星型觸發(fā)總線。