PCI-PXI Extension -- 高速Bus的長距離延伸

表一為ISA與PCI/PXI的比較。就總線本身而言，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，如果需要超過一個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。

就市場面來說，什么應用會需要將PCI的信號作長距離的延伸呢？從目前市場上的需求來看，通常是應用在下列這幾種情況:

(1)在一些測試環境較惡劣的應用中，例如在低溫的地區使用PXI系統，或在測試中機箱會遭到強烈沖擊或震動，通常用戶都希望能將控制器與PXI機箱分開，利用PXI設備的特性，但不將controller置于艱困的環境中。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，并且具備主動式的散熱系統。以上這些優點使PXI的系統合適放置于高溫、高震動的環境中。

圖一

(2)用戶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無法提供的trigger特性，如Trigger Bus，Star trigger等等功能來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 參考時鐘 (10MHz Reference Clock)
PXI 背板(Backplane)上的每一個擴充槽，都有一個專用的10MHz參考時鐘，其時鐘誤差(Skew)的精確度必須小于1ns，因此可用來作為各擴充槽的時間基準，以達到同步的作用。

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

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

（四）13-bit局部總線 (Local Bus)
局部總線則是將相鄰的兩個擴充槽連接起來。不過局部總線只是兩兩相鄰的擴充槽可以利用。模塊廠商可以利用該總線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板卡數量超過一個PXI機箱可容納的槽數，而且用戶需要通過一個控制器來操作在不同延伸機箱中的所有的板卡。