PXI ――主流自動化測試平臺

PXI技術(shù)概覽
PXI（PCI eXtensions for Instrumentation）不僅是一個總線技術(shù)，同時也是一個基于PC技術(shù)的模塊化I/O的標準，為基于PC技術(shù)的自動化測試測量與控制系統(tǒng)架構(gòu)添加了集成的定時和同步功能、工業(yè)級的堅固設(shè)計，以及更多的通道數(shù)。自1997年由NI公司提出以來，現(xiàn)在PXI已經(jīng)成為一個受到全球超過70家廠商共同支持的標準。

通常一個PXI系統(tǒng)由機箱、控制器與模塊化I/O三部分所組成（見圖1）。在PXI標準中，針對模塊化儀器和CPU之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵膬?nèi)部數(shù)據(jù)總線是帶寬達到132MB/s的PCI總線。此外，PXI標準設(shè)計中需要一個專用的定時和觸發(fā)總線，以進行不同模塊之間的同步（見圖2）。使用PXI架構(gòu)，用戶可以得益于PC技術(shù)的低成本、易用性以及靈活性，并且便于隨PC技術(shù)發(fā)展為系統(tǒng)進行性能升級。無論您是準備構(gòu)建一個儀器平臺、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動化測試系統(tǒng)、工業(yè)自動化系統(tǒng)、或是實時控制系統(tǒng)，PXI的開放式工業(yè)標準特性都能夠幫助降低系統(tǒng)的總成本和開發(fā)時間，增強系統(tǒng)性能和帶寬，使系統(tǒng)集成工作變得輕松簡單，同時確保系統(tǒng)具有長期可維護性。

圖1 典型的PXI系統(tǒng)組成

圖2 PXI背板集成的數(shù)據(jù)總線與定時/觸發(fā)總線

PXI的廣泛應(yīng)用
PXI標準由PXI系統(tǒng)聯(lián)盟（PXISA）進行管理，這是一個由世界各地超過70家公司共同簽約的聯(lián)盟，其宗旨是為了推動PXI標準的應(yīng)用，保證標準的交互操作性，并維護PXI規(guī)范。隨著PXI已成為一個標準平臺，一些世界領(lǐng)先的測試系統(tǒng)供應(yīng)商也將他們的測試解決方案轉(zhuǎn)向PXI平臺，包括NI、Agilent、Pickering在內(nèi)的許多測試設(shè)備廠商均已將PXI視為模塊化儀器的主流標準。據(jù)PXI聯(lián)盟統(tǒng)計，截止2010年5月，全球已部署的PXI系統(tǒng)已經(jīng)超過10萬套，而部署的模塊更是多達60萬個以上。PXI已成為主流的自動化測試平臺。

70余家PXISA成員現(xiàn)在提供超過1500種PXI外圍模塊，包括模擬和數(shù)字I/O、高速儀器、視覺系統(tǒng)、運動控制、各類總線接口，以及基于FPGA可重配置的I/O模塊等。用戶可以根據(jù)需要選擇相應(yīng)的模塊靈活構(gòu)建自動化測試或控制系統(tǒng)。除了齊備的功能之外，PXI更是一個高性能平臺，許多業(yè)內(nèi)最高性能的儀器設(shè)備都是基于PXI平臺的，包括高達24位分辨率的數(shù)字化儀（NI PXI-5922）、最精確的71/2位數(shù)字萬用表（NI PXI-4071）、具有超低相位噪聲和底噪的矢量信號分析儀（NI PXIe-5665）等等。由于PXI的模塊化特性，便于廠商在第一時間利用最新技術(shù)（如最新ADC、ASIC、FPGA等）推出新產(chǎn)品，從而使PXI用戶在最大程度保持投資的同時可以通過模塊升級享受最新技術(shù)帶來的性能提升。

作為PXI標準的提出者和倡導(dǎo)者，NI在過去13年中發(fā)布了超過400種PXI產(chǎn)品，僅在2010年就發(fā)布了48款PXI新產(chǎn)品，不斷拓展基于PXI的模塊化測試系統(tǒng)性能和應(yīng)用范圍；同時不斷為PXI平臺引入最新商用技術(shù)（如最新多核處理器、PCI Express、FPGA等），并持續(xù)對PXI產(chǎn)品提供軟件（包括驅(qū)動）的升級維護以及技術(shù)支持。

從消費電子、半導(dǎo)體、汽車、軍事和航空，到醫(yī)療設(shè)備測試等等，PXI已經(jīng)成為一系列測試測量應(yīng)用的理想平臺。無論應(yīng)用于設(shè)計驗證，還是生產(chǎn)線測試的機架式應(yīng)用，或是為車載數(shù)據(jù)記錄開發(fā)便攜式或嵌入式系統(tǒng)，PXI都有合適的解決方案。