本地总线、星型总线、电源线。如?┩?4所示。 (3) 电磁兼容性好
为满足电磁兼容性[3]的要求,VXI模块的宽度从原来VME模块的08 in增加到12 in(1 in=24 cm),以便有足够的空间将整个模块完全屏蔽在一个金属罩子里,并通过被板将金属外壳接地。
32 VXI总线的优劣 321 VXI总线的优势[1,] (1) 开放的标准
目前,已经有众多不同的仪器制造厂商加入了VXI总线联盟,推出仪器近万种,同时,各厂商所生产的VXI总线产品都符合相同的机械与电气规范,不同厂商的同类产品能够相互替换。 (2) 高速数据传输
VXI总线是一种32位并行方式的内总线,总线背板的数据传输速率理论上可以达到40 Mb/s,一般不会成为数据传输的瓶颈。
(3) 对仪器功能的有力支持
VXI总线在VME总线的基础上增加适合仪器应用的总线,且一个VXI仪器系统最多可连接26个器件。这些都为高精度、高速度仪器系统的实现提供了强大的支持。 (4) 灵活性
VXI总线规范支持A,B,C,D四种模块尺寸,支持8位、
16位、24位和32位数据传输,使用灵活。 () 测试系统小型化,结构紧凑
VXI总线采用了模块化设计,对模块及主机箱的尺寸都做了严格规定,使系统尺寸较传统仪器明显缩小,易于携带。 (6) 高可靠性和可维护性。 (7) 模块可重复利用。 322 VXI总线的劣势
由于组建VXI总线要求有机箱、零槽管理器及嵌入式控制器,因此造价比较高,一般的用户难以接受。 33 VXI总线的应用
目前,VXI总线已成为最好的虚拟仪器开发平台。以VXI总线技术为核心组建的自动测试系统[6]已经在家用冰箱测试、铁路电机测试、环保测试、电力测试、集成电路封装测试、托卡马克等离子体物理试验、汽车燃油泵测试、电梯功能和安全测试等方面得到了较好的应用。在军用方面,以航天测控公司等为代表的VXI总线产品开发和系统集成厂商,已经有几十套VXI总线自动测试系统应用于导弹、飞船、运载火箭、发动机、飞机、雷达、鱼雷、轻武器、火炮、装甲车和制导炸弹等多个领域的测试中。
4 PXI总线
1997年9月1日,NI发布了一种全新的开放性、模块化仪器总线规范-PXI。PXI是PCI在仪器领域的扩展(PCI eXtensions
for Instrumentation)。它将CompactPCI规范定义的PCI总线技术发展成适合试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范[1,3],从而形成新的虚拟仪器体系结构。 41 PXI总线的基本特性
PXI总线体系结构涵盖了3大方面的内容:机械、电气和软件规范,如图所示。
411 PXI总线的机械规范: PXI总线的机械规范表现在:
(1) 与CompactPCI共享的机械特性,具体体现在PXI采用了CompactPCI规范所引入的高性能IEC连接器和Eurocard坚固封装形式。
(2) 新增加的电气封装规范PXI机箱中的系统槽必须位于最左端,而且主控机只能向左扩展以避免占用仪器模块插槽;规定模块所要求的强制冷却气流流向必须由模块底部向顶部流动;建议的环境测试包括对所有模块进行温度、湿度、振动和冲击试验,并以书面形式提供试验结果;规定了所有模块的工作和存储温度范围。
(3) 保持了与CompactPCI产品的互操作性。 412 PXI总线的电气规范
PXI使用了标准的PCI总线,并增加了用于仪器的特殊总线,包括8条L公共触发总线、星型触发、1个专用的10 Mz的系统参考时钟和具有13线的数据宽度的本地总线,从而满足了许多
仪器的精确定时、同步和边带通讯的需要。 413 PXI总线的软件规范
PXI总线的软件规范主要体现在:
(1) PXI的软件要求包括支持Microdoft Windows N/9(WIN 32)这样的标准操作系统框架,要求所有仪器模块带有配置信息(Configuration information)和支持标准的工业开发环境(如NI的LabVIEW,LabWindows/CVI,Microsoft的VC/C++,VB,Borland的C++等),而且符合VIA规范的设备驱动程序,从而使PXI系统更容易集成和使用。
(2) 对已有仪器标准的支持。提供与现有仪器标准如GPIB,VXI以及串口等设备的互操作方法。
(3) 定义仪器模块和机箱制造商必须提供用于定义系统能力和配置情况的初始化文件等其他一些软件要求。初始化文件所提供的这些信息对操作软件正确配置系统必不可少。例如,通过这种机制,可以确定相邻仪器模块是否具有兼容的局部总线能力。如果信息不对或者丢失,将无法操作和利用PXI的局部总线能力。
42 PXI总线的优劣
(1) 优势:PXI总线的传输速率高,最高可达28 Mb/s,技术性能好,可靠性高,具有CompactPCI的优点,并且做到了PXI产品与CompactPCI产品的双向交换,形成了一种性价比极高的虚拟仪器系统。
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