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PXI和CompactPCI的区别比较

供稿:中国工控网 2016/1/14 14:40:07

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  • 关键词: PXI CompactPCI 区别比较
  • 摘要:本文介绍了PXI和CompactPCI的区别,它们显著的不同点在于PXI的可扩充性,可以在新增功能的同时,保持与核心的CompactPCI规格之间的兼容性。

在现今的世界里,人们对系统的要求愈来愈严格,不但体积要更小、速度要更快、价格也要比以往便宜,正因为如此,需要使用软硬件来进行自动化测试以及数据撷取任务的工程师们也纷纷发现,如果要找到一个解决方案,而这个解决方案必须满足严格的预算限制、以及同时表现出更具弹性的高执行力,这将是一件不容易的事情。有一些工程师们选择在消费性个人计算机上使用PCI基础的解决方案,以目前来说,因为诸如USB和1394等总线的技术已经被广泛地接受,所以这些工程师们也渐渐地发现,他们能够在计算机里头使用的PCI插槽愈来愈少。这个时候,由于并非每个工程师都能够升级至高阶的系统 (例如VXI/VME系统),因此工程师们只好期盼可以找到一些较中阶的系统,而这个系统必须可以满足他们的需要。CompactPCI的延伸---PXI,便能够提供量测及自动化领域这方面的需求。PXICompactPCI之间显著的不同点在于PXI的可扩充性,可以在新增功能的同时,保持与核心的CompactPCI规格之间的兼容性。如果想要了解PXI,首要工作就是要熟悉CompactPCI

CompactPCI让个人计算机的技术变得更坚固

CompactPCI在1995年问世,从此成为快速成长的工业总线架构之一。起初,CompactPCI只是将目标瞄准在电信及工业控制市场,它采用了广受欢迎的PCI接口,并且将这个接口涵盖在一个较小且坚固的套件内。CompactPCI在架构上最显著的改变就是Eurocard标准化的装置规格〈之前用在VME工业〉,而现在Eurocard标准已经成功地运用在其它工业领域许多年了;情况演变至今,由于IEEE (Institute of Electrical and Electronics Enigineers,电气及电子工程师协会) 将尺寸及机构组件标准化,导致数量众多的供货商出现,提供机构上可以互换的组件。CompactPCI同时也配置了一个连接器,具备有标准的IEC针脚及插槽 (之前用于电信工业)。因为针脚的密度很高,因此这个新的连接器能够利用一个标准的3U背板,进行32及64位的数据传输。除此之外,因为连接器上这个2mm的针脚和背板具备极佳的阻抗匹配,因此,在每个PCI总线上,CompactPCI的架构都可以容纳高至8个插槽,相较之下,标准的PCI连接器却只能容纳4个。这个新的总线架构改善了现存的PCI技术,为工业运算提供了更坚固、更好的执行效能、以峓颿K宜的解决方案。然而,对于测试工程师来说,仍然还有其它需求,如进阶的时序与同步等特性,这个时候,就要考虑使用PXI了。

PXI扩充了CompactPCI在量测及自动化方面的系统

PXI是建立在CompactPCI核心规格上,并且定义了更多的机构、软件、以及电气方面的需求,根据这些需求,可以建立模块化仪器系统组件,能够使用在量测及自动化应用领域上。由于这些新增的机构规格,借着要求机箱的整合性主动降温功能,PXI增强了CompactPCI的功能。PXI系统本身所有组件也必须有改变温度的功能。PXI的规格包含了冲撞、震动、湿度的测试以及说明文件,另外还有EMC测试的需求。此外,PXI将系统控制器的位置定义在机箱最左边的插槽,并且不能扩张至其它的周边插槽。如果控制器真的需要更多的空间,则应该使用控制器左边紧邻的空间。这样的定义清楚地说明通用性,同时也可以借着防止可用的I/O插槽被阻塞,最大化PXI系统的扩充性。

PXI也定义了两种软件架构---微软的NT及9x操作系统,至少其中之一必须支持PXI相关的产品。这代表着当PXI控制器出厂时,必须已经安装微软的操作系统。此外,外围模块厂商必须提供装置的驱动程序软件,能够让使用者很快速地开发他们的应用程序。PXI同时也定义了一个新的工业标准---VISA (Virtual Instrument Software Architecture的缩写)。

在电气方面,PXI增加了CompactPCI许多新的特性,这可以改善仪器及讯号的时序和控制。第一项新增的特性是系统参考频率〈system reference clock〉,这个10MHz的参考频率是等距的分配到每一个周边的插槽。现在,多个不同的模块可以共享这个相同的时基〈timebase〉进行事件的同步。另一项增强的特性则是八线的触发总线;因为这些触发线是和总线区段中所有的PXI插槽连接,所以多张卡片可以透过硬件来彼此进行沟通并控制其它卡片的事件。除此之外,PXI还定义了一个特别的起始触发插槽〈star trigger〉,这个插槽提供了独立的专用线,能够触发单一背板上的每一个周边插槽 (至多13个);当一个起始触发控制器插入这个插槽时,这个控制器就可以用来控制、监控、连接这些周边插槽的触发线,而且具备很小的时间差 (1ns之内)。最后一个电气方面所增设的特性则是局部总线〈local bus〉;这个局部总线被定义在每个插槽的左右两边,而且这个局部总线是由13条线所组成,这些线对每个周边插槽来说都是可用的,用来让所有相邻的两个插槽之间作相互的通讯。每一对的相邻模块可以往复地使用局部总线,以传递模拟或数字的讯号。

因为CompactPCI规格本身即为使用于主流PC工业标准的PCI总线,定义了一个更坚固的装置规格,而PXI又是建立在核心的CompactPCI规格上,所以这让PXI非常适合于工业上的应用。使用以个人计算机为基础的架构,则可以得到许多可用的软件以及硬件组件。PXI的装置规格继承了CompactPCI在各方面的优点,像是良好的机构整合性,以及因为拥有Eurocard套件及高密度的工业连接器,安装及移除硬件组件相当容易等特性。另一方面,PXI规格所定义的软件应用程序及操作系统,全都通用于桌上型个人计算机市场,所以,若要将测试系统从传统的个人计算机转换到PXI系统,这过程将会是非常顺畅容易的。除此之外,由于PXI和CompactPCI彼此之间具有交换兼容性,所以可以在一个PXI系统中使用任何的CompactPCI产品,相反的,在CompactPCI系统中使用PXI产品也是被允许的。借着增加更多的插槽,以及几乎可以无限制扩充的I/O频道、坚固的装置规格、标准的组件、以及其它提供进阶的时序和触发功能的特性,PXI满足了测试工程师们所有的需求。基于桌上型个人计算机庞大的市场,PXI可以在不牺牲性能的前提之下,仍然维持相对低廉的价格;也就是说,PXI可以在低阶的个人计算机系统和高阶的VXI系统之间,提供一个中间等级的解决方案。

审核编辑(王静)
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