如何為儀器控制系統選擇合適的硬件總線(xiàn)
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以太網(wǎng)是一種成熟的技術(shù)，廣泛應用于測量系統中，可以進(jìn)行通用的網(wǎng)絡(luò )連接以及遠程數據存儲。目前，全世界擁有超過(guò)一億套配置以外網(wǎng)接口的計算機。而且，以太網(wǎng)還提供了用于儀器控制的功能選項。以太網(wǎng)是基于IEEE 802.3標準定義的，理論上可支持10Mbits/s(10 BASE-T)、100 Mbit/s (100BASE-T)和 1 Gbit/s (1000BASE-T)的數據傳輸速率。其中，最常見(jiàn)的就是100 Mbit/s (100BASE-T)以太網(wǎng)。
基于以太網(wǎng)的儀器控制應用充分利用了以太網(wǎng)總線(xiàn)的特點(diǎn)，包括遠程儀器控制、簡(jiǎn)便的儀器共享方式、以及易于使用的數據結果的發(fā)布功能等。此外，用戶(hù)還可充分利用公司或者實(shí)驗室中現有的以太網(wǎng)絡(luò )。然而，對于某些公司來(lái)說(shuō)，以太網(wǎng)的這種特點(diǎn)還會(huì )帶來(lái)一些麻煩：公司網(wǎng)絡(luò )管理員可能需要介入到儀器應用的開(kāi)發(fā)之中。
基于以太網(wǎng)總線(xiàn)的儀器控制還有其它缺點(diǎn)，例如可能存在實(shí)際傳輸速率、傳輸確定性以及安全性方面的問(wèn)題。雖然以太網(wǎng)總線(xiàn)可以實(shí)現高達1 Gbit/s的理論傳輸速率，但在實(shí)際使用中，由于網(wǎng)絡(luò )同時(shí)也被其它應用占用，而且存在數據傳輸失效等問(wèn)題，這種理論傳輸速率很少能夠真正實(shí)現。此外，由于傳輸速率不穩定，以太網(wǎng)很難保證數據傳輸的確定性。最后，對于一些敏感的數據，用戶(hù)需要采取額外的安全措施，確保數據完整與保密。
PCI
PCI總線(xiàn)通常不直接用于儀器控制，而是作為一種外設總線(xiàn)，通過(guò)連接GPIB或者串行通信總線(xiàn)來(lái)實(shí)現儀器控制。此外，由于其PCI總線(xiàn)帶寬較高，常用于模塊化儀器的背板總線(xiàn)，此時(shí)，其I/O總線(xiàn)內置于測量設備中。
PXI(面向儀器系統的PCI擴展)基于PCI平臺，是一種用于測量和自動(dòng)化系統的堅固總線(xiàn)。PXI結合了PCI的電氣總線(xiàn)特性與CompactPCI的堅固性、模塊化及Eurocard機械封裝的特性，并添加了專(zhuān)門(mén)的同步總線(xiàn)和重要的軟件特性。這些技術(shù)使得PXI總線(xiàn)成為測量和自動(dòng)化系統的高性能、低成本部署平臺，應用于諸如生產(chǎn)線(xiàn)測試、軍工與航空航天、機器狀態(tài)監控、汽車(chē)以及工業(yè)測試領(lǐng)域。PXI在1997年完成開(kāi)發(fā)，并在1998年正式推出，它是為了滿(mǎn)足日益增加的對復雜儀器系統的需求而推出的一種開(kāi)放式工業(yè)標準。如今，PXI標準由PXI系統聯(lián)盟(PXISA)所管理。該聯(lián)盟由超過(guò)65家公司組成，共同推廣PXI標準，確保PXI的互換性，并維護PXI規范。PXI在模塊化儀器平臺得到了廣泛的使用，這種平臺基于緊湊、高性能測量硬件，并集成了定時(shí)和同步資源，對于傳統的獨立儀器來(lái)說(shuō)是理想的替代產(chǎn)品。
PCI Express
PCI Express與PCI相似，通常不會(huì )直接用于儀器控制，而是作為一種PC外設總線(xiàn)， 用于連接GPIB設備進(jìn)行儀器控制。但是，由于PCI Express總線(xiàn)速度極高，可以用作模塊化儀器的背板總線(xiàn)。
VXI
VXI(面向儀器系統的VME擴展)總線(xiàn)是針對多廠(chǎng)商工業(yè)儀器標準的首次嘗試。VXI最初在1987年推出，接著(zhù)被定義為IEEE 1155標準。VXI總線(xiàn)的缺點(diǎn)包括：缺乏軟件標準，無(wú)法顯著(zhù)提升系統吞吐率;而且由于VXI不使用標準的商用PC技術(shù)，無(wú)法降低系統成本。
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