摘 要:结合2006年ni举办的pxi tac,主要介绍和分析了几种有代表性的总线技术,并着重阐述了pxi技术相关概念、发展过程和现状,探讨了pxi技术的未来发展趋势。
关键词:pxi;vxi;gpib;总线技术
development of pxi technology
wang lei
(measurement & control technology press of avic1 raise science co.,ltd, beijing 100022,china)
abstract:combining with the pxi technology and application conference 2006 initiated by national instruments, some typical bus technologies are introduced and analyzed. specially, the current state, process of development and application of pxi are discussed. lastly, the developing trend of pxi technology is also presented.
key words:pxi;vxi;gpib, bus technology
随着pxi技术在我国工业测控领域的迅速发展和广泛应用,在测试和测量自动化领域将pxi作为主要发展目标之一的大环境下,第三届“中国pxi技术和应用论坛”(pxi technology & application conference,即pxi tac 2006)在2006年4月底及5月初在上海和台北两地相继举办,共吸引了700多位相关领域的工程师和技术人员到场参加。
美国国家仪器公司(national instruments,简称ni)认识到,不同的pxi供应商和行业内工程师急需一个平台来交流想法、交换经验,共同分享成功的解决方案,于是在2004年发起了第一届pxi技术和应用论坛,至今年已连续举办了三届,成为中国地区影响力很大的多供应商pxi活动。今年活动的主旨是:自动化测试平台——pxi迈入全新发展纪元。在本年度的中国大陆地区,ni联合8家pxi联盟企业和3家从事pxi系统集成的厂商,携手展示和推广pxi技术和产品。笔者作为ni的特邀媒体代表参加了在中国上海举办的pxi tac 2006相关活动,获得了很多有关pxi技术及其应用方面的信息,留下了深刻印象。
1 总线技术回顾
从2006年ni的pxi tac来看,pxi技术的应用与发展日趋广泛。在阐述pxi技术的现状与未来发展的同时,首先回顾一下总线技术的发展历史和相关概念。
自动化测试测量始于上世纪70年代gpib技术的诞生,自此,一系列总线进入了自动化仪器控制领域,每一种总线都有它们各自独到的优势。图1所示为自动化测试测量仪器的发展过程。
1.1 gpib(general purpose interface bus)总线
gpib是ieee488标准的虚拟仪器技术的早期发展阶段。通过使用labview和仪器驱动软件,工程师们可以自动化地控制测试仪器,由此,自动化测试测量的时代正式开始。gpib系统由一台pc机、一块gpib接口卡和若干台配备有gpib接口的仪器,通过gpib电缆连接而成。通过gpib技术,工程师可用计算机实现对仪器的操作和控制,替代传统的人工操作方式,可方便地把多台仪器组合起来,形成自动测量系统。
图1 自动化测试测量的发展
gpib测量系统的结构和命令简单,有专为仪器控制所设计的接口信号和接插件,具有突出的坚固性和可靠性。经过30余年普及,几乎所有独立仪器都已配有gpib接口,网络上也有各种gpib驱动,因而具有较好的兼容性。gpib适合自动化现有的测试设备、混合测控系统和特殊要求的专用仪器的系统。gpib的缺点是无法提供多台仪器同步和触发的功能,在传输大量数据时带宽不足。
1.2 vxi(vmebus extensions for instrumentation)总线
1981年10月,motorola 、mostek和signetics宣布共同支持基于versabus和eurocard模块尺寸的系列板卡,即vmebus。1987年,正式成为iee1014高速计算机总线标准。在vme总线标准的基础上,将其推广至仪器仪表行业的应用,1992年推出了ieee1155vxi(vmebus extensions for instrumentation)总线标准。
vxi总线的出现,将高级测量与测试应用设备带入模块化领域,它拥有稳定的电源、强有力的冷却能力和严格的rfi/emi屏蔽。具有结构紧凑、数据吞吐能力强(高达40 mb/s的带宽,是gpib的40倍)、定时和同步精确等特点,适用于组建大、中规模的自动测量系统和对速度、精度要求高的应用场合,主要用于军事、航空航天和ate等领域的测量与测试。
vxi总线由于是基于vme总线的,而现代计算机不支持这种总线结构,无法利用pc技术优势。而且组建vxi总线要求有机箱、零槽管理器及嵌入式控制器,造价高昂,加之40mb/s的带宽对于现今的高速量测装置仍嫌不足。所以,vxi没有形成主流应用。
1.3 pci (peripheral component interconnect)与pci express
1992年intel公司定义了pci总线,直接用于互联cpu与外围器件。为了将pci总线应用于嵌入式领域,1994年成立了pci工业计算机制造商协会(picmg)











