PXI ――主流自動(dòng)化測試平臺

PXI技術(shù)概覽
PXI（PCI eXtensions for Instrumentation）不僅是一個(gè)總線(xiàn)技術(shù)，同時(shí)也是一個(gè)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(dòng)化測試測量與控制系統架構添加了集成的定時(shí)和同步功能、工業(yè)級的堅固設計，以及更多的通道數。自1997年由NI公司提出以來(lái)，現在PXI已經(jīng)成為一個(gè)受到全球超過(guò)70家廠(chǎng)商共同支持的標準。

通常一個(gè)PXI系統由機箱、控制器與模塊化I/O三部分所組成（見(jiàn)圖1）。在PXI標準中，針對模塊化儀器和CPU之間數據傳輸的核心內部數據總線(xiàn)是帶寬達到132MB/s的PCI總線(xiàn)。此外，PXI標準設計中需要一個(gè)專(zhuān)用的定時(shí)和觸發(fā)總線(xiàn)，以進(jìn)行不同模塊之間的同步（見(jiàn)圖2）。使用PXI架構，用戶(hù)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)展為系統進(jìn)行性能升級。無(wú)論您是準備構建一個(gè)儀器平臺、數據采集系統、自動(dòng)化測試系統、工業(yè)自動(dòng)化系統、或是實(shí)時(shí)控制系統，PXI的開(kāi)放式工業(yè)標準特性都能夠幫助降低系統的總成本和開(kāi)發(fā)時(shí)間，增強系統性能和帶寬，使系統集成工作變得輕松簡(jiǎn)單，同時(shí)確保系統具有長(cháng)期可維護性。

圖1 典型的PXI系統組成

圖2 PXI背板集成的數據總線(xiàn)與定時(shí)/觸發(fā)總線(xiàn)

PXI的廣泛應用
PXI標準由PXI系統聯(lián)盟（PXISA）進(jìn)行管理，這是一個(gè)由世界各地超過(guò)70家公司共同簽約的聯(lián)盟，其宗旨是為了推動(dòng)PXI標準的應用，保證標準的交互操作性，并維護PXI規范。隨著(zhù)PXI已成為一個(gè)標準平臺，一些世界領(lǐng)先的測試系統供應商也將他們的測試解決方案轉向PXI平臺，包括NI、Agilent、Pickering在內的許多測試設備廠(chǎng)商均已將PXI視為模塊化儀器的主流標準。據PXI聯(lián)盟統計，截止2010年5月，全球已部署的PXI系統已經(jīng)超過(guò)10萬(wàn)套，而部署的模塊更是多達60萬(wàn)個(gè)以上。PXI已成為主流的自動(dòng)化測試平臺。

70余家PXISA成員現在提供超過(guò)1500種PXI外圍模塊，包括模擬和數字I/O、高速儀器、視覺(jué)系統、運動(dòng)控制、各類(lèi)總線(xiàn)接口，以及基于FPGA可重配置的I/O模塊等。用戶(hù)可以根據需要選擇相應的模塊靈活構建自動(dòng)化測試或控制系統。除了齊備的功能之外，PXI更是一個(gè)高性能平臺，許多業(yè)內最高性能的儀器設備都是基于PXI平臺的，包括高達24位分辨率的數字化儀（NI PXI-5922）、最精確的71/2位數字萬(wàn)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(chǎng)商在第一時(shí)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(hù)在最大程度保持投資的同時(shí)可以通過(guò)模塊升級享受最新技術(shù)帶來(lái)的性能提升。

作為PXI標準的提出者和倡導者，NI在過(guò)去13年中發(fā)布了超過(guò)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的模塊化測試系統性能和應用范圍；同時(shí)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），并持續對PXI產(chǎn)品提供軟件（包括驅動(dòng)）的升級維護以及技術(shù)支持。

從消費電子、半導體、汽車(chē)、軍事和航空，到醫療設備測試等等，PXI已經(jīng)成為一系列測試測量應用的理想平臺。無(wú)論應用于設計驗證，還是生產(chǎn)線(xiàn)測試的機架式應用，或是為車(chē)載數據記錄開(kāi)發(fā)便攜式或嵌入式系統，PXI都有合適的解決方案。