PXI ――主流自動化測試平臺

PXI Express–將PCI Express技術整合到PXI背板
作為最新的PC總線技術，PCI Express在與PCI保持兼容的同時，提供更高的總線帶寬，同時擁有非常低的傳輸延遲，這一點在LAN、USB和GPIB等其他設備上都是無法同時實現的。在x1的模式下，PCI Express能夠在一個基本通信通道的單個方向上提供250Mb/s的帶寬，而在x16的模式下，帶寬更可以高達4Gb/s。與PCI的共享總線帶寬不同，基于PCI Express的I/O設備與CPU之間的通路帶寬可以是獨享的，從而進一步增加了系統的總帶寬。

圖3 所有PCI Express插槽具有專用的帶寬來連接PC內存，無須像傳統PCI那樣共享帶寬

依靠高性能、模塊化的硬件架構以及良好的兼容性，PCI Express已經有能力解決許多測試測量應用中的新問題。而之前這些問題都只能依靠昂貴的專用設備，例如通信系統測試中的高帶寬IF儀器、高速數字協議接口（包括基于LVDS的專用協議、CameraLink、以及其他接口）、多通道高速數據采集系統等。

NI繼將PCI技術帶入基于PC的測量和測試應用之后，又將PCI Express技術整合到PXI中，推出PXI Express，同時確保對原有PXI平臺提供長期支持。通過在背板上利用PCI Express技術，PXI Express大大提高了PXI帶寬，且與PXI模塊保持軟件和硬件上的兼容性（PXI Express定義的“混合插槽”允許在同一個插槽中安裝PXI或PXI Express模塊）。除了PXI現有的定時和同步功能，PXI Express還提供了附加的定時和同步功能，包括100MHz差分系統時鐘、差分信號、以及差分星形觸發（見圖4）。通過使用差分時鐘和同步，PXI Express系統增加了對儀器時鐘的抗噪聲能力，并能傳輸更高頻率的時鐘信號。

圖4 在PXI平臺現有功能的基礎上，PXI Express提供了附加的定時和同步功能，實現了更高精度的測量

此外，PCI Express還引入Peer-to-Peer的通訊方式，使得系統中的不同PCI Express模塊之間可以不經過控制器直接進行數據傳輸。NI已將這一技術運用于PXI Express系統，相關硬件和軟件支持PXI模塊之間數據的直接傳輸——例如，PXIe數字化儀可以將采集到的數據直接通過背板傳輸給帶有FPGA的PXIe模塊進行自定義處理，從而進一步提高系統的數據傳輸和處理能力。