摘要 pxi模块仪器系统问世一年多以来受到人们极大的关注,1998年国内已拥有了pxi的第一批用户。本文就pxi的产生背景、系统构成、技术特性、实际应用、主要模块等方面做一概略的介绍。
关键词 pxi compactpci 计算机 模块 仪器系统
信息时代的到来,极大地促进了科学和生产的发展,而现代科研生产对测试和测量提出了更高的要求,其测试工作量之大,内容之复杂,对测试速度、精度要求之高,已经使原有的测试方法、测试手段及测试设备不能满足这方面的要求。因此,信息产业的高速发展,促进和推动着自动测试技术及系统集成技术迅速发展。微电子技术和计算机技术的最新成果,更促进了测试技术和仪器与计算机的结合,为自动测试技术及系统集成技术的发展创造了极其重要的条件。
gpib接口技术已有三十多年的历史;由于其价格低廉,技术相对简单,目前仍广泛应用于科研和生产领域。vxi总线技术推出十余年来,各厂商已开发出1300余种模块,但其价格高昂,应用受到一定程度的限制,主要应用在航空、航天等科研和生产领域。1997年10月,美国nationalinstruments公司(以下简称ni)率先推出了pxi模块仪器系统的技术规范,它一经出现,立刻受到各方面有识之士极大的关注,作为一个开放的工业标准,已有35个公司正式表示承认并成立了pxi系统联盟。在我国,1998年已拥有了pxi模块仪器系统的第一批用户。目前,由于pxi模块仪器系统其卓越的性能和极低的价格,使越来越多的从事自动测试测量的工程技术人员开始关注pxi的发展。本文将pxi模块仪器系统的性能、系统构成和应用做一简单介绍。
1 概述
通常我们要求自动测试系统具备测试速度快、坚固耐用、紧凑且集中于一模块化结构的特点,以使在软、硬件方面的投资发挥最大的效益。在进行系统集成设计时我们要把握这样一个原则,即尽量利用现有的标准化的廉价的软件工具以简化测试系统的开发,同时也寻求一种简单的方法将gpib、vxi和串行仪器集成于同一系统之中。此外,我们还需要一个测试和数据管理系统以便能够测试产品的所有的特性,从而改进设计以提供更好的产品。pxi模块仪器系统可以满足上述的要求,而采用很多人已经熟悉的labview和labwindows/cvi等软件可以简化测试程序的开发,同时专为用户定制的测试执行软件和类似的测试和测量工具软件,如仪器驱动器、软面板,以及visa(虚拟仪器软件结构)更使得测试管理简单化并加快了系统集成的速度。
pxi(pciextensionforinstrumentation)是将pci总线扩展到仪器方面而推出的以pc机为基础的高性能低价位的模块仪器系统。pxi的核心是compactpci的结构与microsoftwindows软件,也即是说,将高速pci总线和compactpci模块结构的所有优越性能(如优良的机械性能,易于系统集成,以及比台式计算机更多的扩展槽等)集中于一身,加上人们在台式pc机上所熟悉使用的microsoftwindows软件,这就构成了pxi模块仪器系统。pxi保持了与compactpci完全的兼容性,这一切,都使得pxi用户能够把包括机械、电气和软件在内的所有pci的优越性能和microsoftwindows软件直接应用到测试、测量、数据采集和工业控制中去,而随着众多厂商加盟pxi系统联盟,使得用户在配置pxi系统时可以从日益增多的pxi模块以及众多厂商提供的数以百计的compactpci模块中来选择合适的产品。
总之,直接把当今成为主流的pci计算机技术、microsoftwindows软件以及compactpci模块结构巧妙地结合在一起,在不牺牲测量指标以及不增加开发费用的情况下,推出的具备更高性能和性价比的pxi模块仪器系统,极大地满足了不同层次用户对测试、测量、数据采集和工业自动化的应用需求,pxi对于各种便携式、台式和标准架装测试系统都是适宜的。
2 pxi模块仪器系统的构成
与vxibus系统类似,为节省空间,pxi模块系统将所有的仪器模块、固定件和pc机集中装入一个标准机箱内。目前有四种3u尺寸的高性能机箱可供选择:pxi-1000、pxi-1010、pxi-1020和pxi-1025,四者均为8槽机箱,它可为仪器模块提供经过过滤的和强制冷却的空气。pxi机箱在设计上有着严格的要求以满足系统在噪声、潮湿、震动或冲击环境中的可靠工作:pxi-1000具有一个可拆卸的电源模块和冷却模块;而pxi-1010包括四个附加的扩展槽以用于机箱内的信号调理模块,以上两种形式均适用于架装结构。pxi-1020为带有lcd的台式机箱,pxi-1025为带有lcd和键盘的便携式机箱。
四种pxi机箱均有内置的具有高性能的定时和同步装置,一个10mhz的系统参考时钟用以同步多个数据采集模块。用户可以给几个仪器模块排序,这些模块执行不同的测试程序步骤,而这些不同的测试程序是以八个总线触发线中的任何一个或者在pxi背板上的专用星形触发器触发的,内置的本地总线可以用于临近的











