滿(mǎn)足RF處理需求的嵌入式儀器設計

　　雖然擁有強大的計算能力，但是一個(gè)COM-Express電腦沒(méi)有對數據采集和分析的射頻模擬信號提供直接支持。此外，多核心x86處理器現在已經(jīng)廣泛采用，在可預見(jiàn)的未來(lái)，將沒(méi)有足夠的帶寬來(lái)實(shí)時(shí)處理射頻信號。因此，需要某種形式的輸入/輸出和處理擴展。

　　正如的COM-Express將電腦重新包裝成一個(gè)帶有中間層擴展卡的形式， 輸入/輸出卡也可做成適合應用在嵌入式儀器中的一種小而堅固耐用的外形。這種形式之一被稱(chēng)為PMC (PCI中間層卡） 。 PMC模塊支持PCI或支持PCIe (PCI Express)進(jìn)行總線(xiàn)通信，采用臺式電腦相同的標準，但打包成一個(gè)小而堅固耐用的形式。

　　繼承了PCI總線(xiàn)的PCI Express是經(jīng)批準的PC行業(yè)替代PCI 輸入/輸出擴展的標準。 PCIe特點(diǎn)是與PCI軟件的兼容性，并且大大提高的吞吐量是PCI的64倍。此外，總線(xiàn)特色是保證服務(wù)質(zhì)量和P2P (點(diǎn)對點(diǎn)）數據流的能力，使其成為實(shí)時(shí)應用最佳選擇。

　　該嵌入式儀器的COM Express電腦完成初始化、監督控制、用戶(hù)接口以及在射頻處理應用中高性能計算的職責?；赑CI Express的PMC模塊提供輸入/輸出和數字信號處理擴展，所示框圖如下。

　　用戶(hù)界面的設備，如鍵盤(pán)，鼠標和顯示器可能做成診斷端口或全部省略。另外，訪(fǎng)問(wèn)流行的嵌入式用戶(hù)接口控制器件，如按鈕，圖形OLED(有機發(fā)光顯示器Organic Light Emitting Display)顯示器等是常見(jiàn)的嵌入式儀器可以提供的功能。同樣，USB和硬盤(pán)接口在初步設計中是隱藏的或省略的, 或作為可選設備，只有在設計系統中才提供。

　　嵌入式儀器的電腦運行的是標準Windows或Linux及其變種，如XP或openSUSE 10.2,充分利用現有的PMC模塊驅動(dòng)。這些電腦都提供了用于高性能開(kāi)發(fā)的信號處理的C++庫，這些基于最佳化英特爾高性能多媒體函數庫的C++庫在一個(gè)標準x86平臺上提供世界一流的DSP功能和性能。

　　兩個(gè)PCI Express XMC模塊端口所提供輸入輸出擴展。一個(gè)通常用于PMC模塊的實(shí)現RF前端的模擬輸入和輸出和基于FPGA的數字信號處理能力。第二個(gè)端口是沒(méi)有確定用途可用于未來(lái)的擴展。許多的PCIe的兼容PMC模塊兼容這個(gè)端口可以提供額外的功能，如光通道的以太網(wǎng)通信，輔助語(yǔ)音或超聲波波段模擬通道或額外的FPGA資源。