PCI-PXI Extension -- 高速Bus的長(cháng)距離延伸

表一為ISA與PCI/PXI的比較。就總線(xiàn)本身而言，為了維持高速度的傳輸，其傳輸的距離，都有一定的規范。在PCI與PXI的系統中，如果需要超過(guò)一個(gè)PCI bus segment以上的擴充插槽，一般是以PCI to PCI橋接器加以延伸。但是若要符合PCI與PXI的規范，其能夠延伸的距離亦受到限制。

就市場(chǎng)面來(lái)說(shuō)，什么應用會(huì )需要將PCI的信號作長(cháng)距離的延伸呢？從目前市場(chǎng)上的需求來(lái)看，通常是應用在下列這幾種情況:

(1)在一些測試環(huán)境較惡劣的應用中，例如在低溫的地區使用PXI系統，或在測試中機箱會(huì )遭到強烈沖擊或震動(dòng)，通常用戶(hù)都希望能將控制器與PXI機箱分開(kāi)，利用PXI設備的特性，但不將controller置于艱困的環(huán)境中。而PXI系統在機械設計上的特色包括（圖一）：使用針/孔信號連接、使用導軌固定卡片的插入、使用螺絲將前面板固定于機箱之上，并且具備主動(dòng)式的散熱系統。以上這些優(yōu)點(diǎn)使PXI的系統合適放置于高溫、高震動(dòng)的環(huán)境中。

圖一

(2)用戶(hù)希望在已擁有的設備上加以擴充，并利用PXI所擁有的而一般PC無(wú)法提供的trigger特性，如Trigger Bus，Star trigger等等功能來(lái)達到儀器設備的功能。PXI上的儀器延伸信號包括（圖二）：

圖二

（一）10MHz 參考時(shí)鐘 (10MHz Reference Clock)
PXI 背板(Backplane)上的每一個(gè)擴充槽，都有一個(gè)專(zhuān)用的10MHz參考時(shí)鐘，其時(shí)鐘誤差(Skew)的精確度必須小于1ns，因此可用來(lái)作為各擴充槽的時(shí)間基準，以達到同步的作用。

（二）8-bit PXI觸發(fā)總線(xiàn) (PXI Trigger Bus)
PXI 觸發(fā)總線(xiàn)是由八個(gè)信號組成，各擴充槽都連接到此總線(xiàn)，而通過(guò)PXI 觸發(fā)總線(xiàn)，也可以達到同步的功能。但因為總線(xiàn)的特性，所以時(shí)鐘誤差的精確度只要求最少是10ns。利用PXI觸發(fā)總線(xiàn)，可以在該觸發(fā)總線(xiàn)上傳輸觸發(fā)信號，甚至是數據采集的時(shí)鐘信號。

（三）星形觸發(fā) (Star Trigger)
星形觸發(fā)則由位于系統槽旁的星形觸發(fā)控制器 (Star Trigger Controller)產(chǎn)生，最多可提供13個(gè)信號至各擴充槽。如同參考時(shí)鐘，星形觸發(fā)信號是由星形觸發(fā)控制器，一對一的將信號送至其它的擴充槽上，所以其時(shí)鐘誤差也小于1ns。星形觸發(fā)控制器可以確保每一個(gè)擴充槽接收到這一觸發(fā)信號的時(shí)間精確度。

（四）13-bit局部總線(xiàn) (Local Bus)
局部總線(xiàn)則是將相鄰的兩個(gè)擴充槽連接起來(lái)。不過(guò)局部總線(xiàn)只是兩兩相鄰的擴充槽可以利用。模塊廠(chǎng)商可以利用該總線(xiàn)將控制信號一級一級地傳輸，或者作為區域的通信管道。

(3)系統上所需要的擴充I/O功能很多，需要使用的PXI板卡數量超過(guò)一個(gè)PXI機箱可容納的槽數，而且用戶(hù)需要通過(guò)一個(gè)控制器來(lái)操作在不同延伸機箱中的所有的板卡。