PXI規(guī)范概覽與最新發(fā)展

　　PXI硬件規(guī)范還定義，所有的PXI機箱都包含一個位于機箱最左邊的系統(tǒng)控制器插槽(槽位1)?？梢赃x擇的控制器可以是運行Microsoft Windows操作系統(tǒng)或者是實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制器，也可以是來自臺式機、工作站、服務(wù)器或者便攜式計算機的遠程控制器。

　　多模塊和多機箱之間的同步

　　和同步特性，這可以減少不同儀器之間實現(xiàn)觸發(fā)和同步功能的復(fù)雜性：PXI機箱背板上整合了一個10MHz的專用系統(tǒng)參考時鐘(圖1)，通過等長的背板走線傳輸?shù)礁鞑宀?，各插槽之間的時鐘偏差小于1ns;10MHz系統(tǒng)時鐘的精度是由機箱決定的，典型值小于百萬分之25(25ppm)，并且通過在機箱的星形觸發(fā)插槽(槽位2)安裝一塊具有更穩(wěn)定時鐘源的板卡(例如擁有板載OCXO的NI PXI-6653)，可進一步提高系統(tǒng)參考時鐘的精度。這樣可以用這個具有更高穩(wěn)定性的參考時鐘來取代背板的10MHz時鐘。不同模塊上速率更高的采樣時鐘可以鎖相至該穩(wěn)定的10MHz參考時鐘，從而提高多個模塊化儀器之間的同步性能。也可以輸出這個10MHz時鐘，用以同步多個PXI機箱和其他模塊儀器時作為參考時鐘。除了參考時鐘，PXI背板上也提供由8條TTL傳輸線組成的觸發(fā)總線，從而允許系統(tǒng)中的任意模塊都可設(shè)置一個可以被其他任意模塊檢測到的觸發(fā)信號。

　　以PXI為基礎(chǔ)，PXI Express提供了更多的定時和同步功能——100MHz的差分系統(tǒng)時鐘、差分信號傳輸以及差分星形觸發(fā)總線。采用差分時鐘和同步，PXI Express系統(tǒng)中儀器時鐘的抗噪聲性能進一步提高，并且可以以更高速率傳輸數(shù)據(jù)。因此，除了標(biāo)準(zhǔn)的PXI定時和同步信號外，PXI Express機箱應(yīng)提供這些額外的定時和同步功能。　　

　　除了使用基于信號的方法來同步PXI及PXI Express系統(tǒng)，也可以基于絕對時間實現(xiàn)同步。通過附加的定時模塊，可以使用包括GPS、IEEE-1588或者IRIG-B在內(nèi)的多種方式提供絕對時間。這些協(xié)議通過數(shù)據(jù)包的方式傳輸時間信息，因此系統(tǒng)可基于這些時間信息進行同步。如果PXI系統(tǒng)之間的部署距離很遠，共享實際的時鐘信號或觸發(fā)信號比較困難，在這種情況下，就可以依靠像GPS這樣的信號源來同步不同PXI系統(tǒng)的測量任務(wù)。除了電氣要求外，為了使系統(tǒng)集成變得更簡易，PXI同樣規(guī)定了對軟件的要求。這些要求包括使用標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)架構(gòu)，以及對所有外圍設(shè)備模塊使用合適的配置信息和軟件驅(qū)動。

　　PXI Express系統(tǒng)同樣強調(diào)軟件兼容性，因此當(dāng)升級PXI到PXI Express系統(tǒng)使，無須更換驅(qū)動和應(yīng)用軟件。