PXI規范概覽與最新發展

　　縱觀整個自動化測試領域，我們可以看到一些明顯的趨勢：從設計到生產的每個階段，不斷提高的信號速率要求測試設備緊跟高速信號的測試要求;單一待測設備往往集成了多種不同的標準和協議，這就需要測試系統能夠足夠靈活地適應不斷更新的標準;從商業角度考慮，縮短產品投放市場時間的壓力也與日俱增，這就需要進一步縮短測試時間，然而另一方面往往又需要進行更多的測試項目保證產品質量;此外，對制造業的自動化測試而言，測試設備的體積和功耗已經無法再隨著測試需求線形增長。

　　PXI平臺的出現提供了一種 “out of the box (打破成規)”的解決方案。PXI作為一種開放的工業標準，于1997年提出，并于1998年正式發布，滿足了不斷增加的復雜儀器系統需求。今天，PXI規范由PXI系統聯盟管理和維護。PXI系統聯盟由超過70多家公司組成，其中包括全球眾多領先的測試測量廠商。本文將對PXI規范進行概述并介紹一些最新發展。

　　概述

　　PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)是一種基于PC技術的面向測試測量和自動化應用的堅固平臺。PXI標準將CompactPCI標準(具有PCI電氣總線特性，同時具有堅固的、模塊化的歐卡封裝)與專用同步總線和軟件特性結合在一起。一個PXI系統由三個基本部分組成——機箱、控制器、以及外圍I/O模塊。基于PXI的這種模塊化架構，可以實現系統部分組件的單獨升級，并且可以使測試系統能快速利用這些升級的組件所帶來的新技術。

　　隨著商業PC的總線技術從PCI演進到了PCI Express，顯著地拓展了總線的可用帶寬，PXI也將PCI Express集成到PXI標準中，以滿足更多的應用需求。PCI工業制造商協會(PICMG，管理CompactPCI標準)與PXI系統聯盟共同努力，確保PXI背板中集成了PCI Express技術之后，仍然維持與原有系統的后向兼容性。通過利用PCI Express技術，PXI Express將PXI中的可用帶寬從132MB/s提高到6GB/s，提高了45倍多。與此同時，還可以維持與原有PXI模塊間的軟件、硬件兼容性。正是由于此性能的增強，PXI可用于許多新的應用領域，其中很多應用在以前只能由昂貴的專用硬件實現。

　　PXI規范的設計基于了如下一些考慮：

　　能在嚴酷的工業環境下工作

　　PXI規范定義了PXI系統能勝任惡劣環境所要滿足的要求。阻抗匹配的高性能IEC接口在各種條件下都能提供最好的電氣性能。PXI的機械封裝采用了歐卡結構，該結構也被CompactPCIVME和VXI采用，在工業環境中有長期成功的應用歷史。此外，PXI規范還定義了保證工業環境中操作所需的特殊冷卻和環境要求。

　　共享硬件資源以減小體積

　　在這種模塊化架構下，所有模塊化儀器可以共享控制器、電源、以及顯示單元，從而可以顯著減小測試儀器的體積，并降低功耗。多種I/O和模塊化儀器可以集成在一個PXI機箱中;模塊的供電電源對這些模塊的可靠使用起著關鍵作用，不同廠商的PXI機箱提供不同的功率，在選擇PXI系統時候應選擇一個提供足夠大功率的機箱。除了提供電源之外，PXI規范還要求對所有的機箱進行強制的空氣冷卻并推薦進行完整的環境測試，包括溫度測試、濕度測試、振動測試以及電流沖擊測試。所有的PXI產品都應該能提供這些測試結果文件，并提供工作及儲存溫度范圍。PXI規范同樣要求進行電磁兼容性測試以保證可以符合相關國際標準的要求。