PXI規(guī)范概覽與最新發(fā)展

　　縱觀整個自動化測試領域，我們可以看到一些明顯的趨勢：從設計到生產(chǎn)的每個階段，不斷提高的信號速率要求測試設備緊跟高速信號的測試要求;單一待測設備往往集成了多種不同的標準和協(xié)議，這就需要測試系統(tǒng)能夠足夠靈活地適應不斷更新的標準;從商業(yè)角度考慮，縮短產(chǎn)品投放市場時間的壓力也與日俱增，這就需要進一步縮短測試時間，然而另一方面往往又需要進行更多的測試項目保證產(chǎn)品質(zhì)量;此外，對制造業(yè)的自動化測試而言，測試設備的體積和功耗已經(jīng)無法再隨著測試需求線形增長。

　　PXI平臺的出現(xiàn)提供了一種 “out of the box (打破成規(guī))”的解決方案。PXI作為一種開放的工業(yè)標準，于1997年提出，并于1998年正式發(fā)布，滿足了不斷增加的復雜儀器系統(tǒng)需求。今天，PXI規(guī)范由PXI系統(tǒng)聯(lián)盟管理和維護。PXI系統(tǒng)聯(lián)盟由超過70多家公司組成，其中包括全球眾多領先的測試測量廠商。本文將對PXI規(guī)范進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)的面向測試測量和自動化應用的堅固平臺。PXI標準將CompactPCI標準(具有PCI電氣總線特性，同時具有堅固的、模塊化的歐卡封裝)與專用同步總線和軟件特性結(jié)合在一起。一個PXI系統(tǒng)由三個基本部分組成——機箱、控制器、以及外圍I/O模塊。基于PXI的這種模塊化架構(gòu)，可以實現(xiàn)系統(tǒng)部分組件的單獨升級，并且可以使測試系統(tǒng)能快速利用這些升級的組件所帶來的新技術(shù)。

　　隨著商業(yè)PC的總線技術(shù)從PCI演進到了PCI Express，顯著地拓展了總線的可用帶寬，PXI也將PCI Express集成到PXI標準中，以滿足更多的應用需求。PCI工業(yè)制造商協(xié)會(PICMG，管理CompactPCI標準)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，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，PXI可用于許多新的應用領域，其中很多應用在以前只能由昂貴的專用硬件實現(xiàn)。

　　PXI規(guī)范的設計基于了如下一些考慮：

　　能在嚴酷的工業(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)境中有長期成功的應用歷史。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PXI機箱中;模塊的供電電源對這些模塊的可靠使用起著關(guān)鍵作用，不同廠商的PXI機箱提供不同的功率，在選擇PXI系統(tǒng)時候應選擇一個提供足夠大功率的機箱。除了提供電源之外，PXI規(guī)范還要求對所有的機箱進行強制的空氣冷卻并推薦進行完整的環(huán)境測試，包括溫度測試、濕度測試、振動測試以及電流沖擊測試。所有的PXI產(chǎn)品都應該能提供這些測試結(jié)果文件，并提供工作及儲存溫度范圍。PXI規(guī)范同樣要求進行電磁兼容性測試以保證可以符合相關(guān)國際標準的要求。