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什么是PXI/CompactPCI?——PXI技術指南
本文概括介紹了PXI系統(tǒng)，包括PXI硬件架構，軟件架構及PXI系統(tǒng)的配置。
目錄：
- 簡介
- 硬件構架
- 軟件構架
- 系統(tǒng)配置
- 總結
| 簡介 |
PXI (PCI eXtensions for Instrumentation，面向儀器系統(tǒng)的PCI擴展) 是一種堅固的基于PC的測量和自動化平臺。PXI結合了PCI的電氣總線特性與CompactPCI的堅固性、模塊化及Eurocard機械封裝的特性，并增加了專門的同步總線和主要軟件特性。這使它成為測量和自動化系統(tǒng)的高性能、低成本運載平臺。這些系統(tǒng)可用于諸如制造測試、軍事和航空、機器監(jiān)控、汽車生產及工業(yè)測試等各種領域中。
PXI在1997年完成開發(fā)，并在1998年正式推出，它是為了滿足日益增加的對復雜儀器系統(tǒng)的需求而推出的一種開放式工業(yè)標準。如今，PXI標準由PXI系統(tǒng)聯(lián)盟（PXISA）所管理。該聯(lián)盟由60多家有公司組成，共同推廣PXI標準，確保PXI的互換性，并維護PXI規(guī)范。
| 硬件構架 |
PXI系統(tǒng)由三個基本部分組成：機箱，系統(tǒng)控制器和外設模塊。
PXI機箱
機箱為系統(tǒng)提供了堅固的模塊化封裝結構。按尺寸不同，機箱有4槽到18槽不等，并且還可以有一些專門特性，如DC電源和集成式信號調理。機箱具有高性能PXI背板，它包括PCI總線，定時和觸發(fā)總線（如圖3）。這些定時和觸發(fā)總線使用戶可以開發(fā)出需要精確同步的應用系統(tǒng)。
PXI控制器
正如PXI硬件規(guī)范所定義的，所有PXI機箱包含一個插于機箱最左端插槽（插槽1）的系統(tǒng)控制器?？蛇x的控制器有標準桌面PC的遠程控制，也有包含Microsoft操作系統(tǒng)（如Windows2000/XP）或實時操作系統(tǒng)（如LabVIEW RT）的高性能嵌入式控制。
PXI遠程控制
利用MXI-3（Measurement eXtensions for Instrumentation）接口工具，PXI系統(tǒng)可以通過透明、高速的串口連接被PC或其它PXI系統(tǒng)直接控制。MXI-3接口工具包提供從PC到PXI機箱的84MB PCI-PCI連接橋。在PC啟動過程中，它會將您PXI系統(tǒng)的所有外設模塊當作是PCI設備。
通過PC遠程控制一個PXI系統(tǒng)，用戶可以最低的成本最大化處理器的性能。您可以任意購買一臺標準的PC，然后利用銅線或光纖MXI-3串口連接并遠程控制您的PXI系統(tǒng)。
如圖2所示，多機箱PXI系統(tǒng)也可以利用MXI-3。利用MXI-3連接，您可以通過菊花連接(daisy-chain)或星形拓撲結構來建立多機箱系統(tǒng)。要了解有關多機箱配置拓撲結構的更多信息，請查閱MXI-3 User Manual(使用手冊)。
PXI嵌入式控制
使用嵌入式控制器就不需要用外部PC，因而可用PXI機箱提供一套完整的系統(tǒng)。典型的PXI嵌入式控制器使用小型的、適合PXI結構的標準PC部件。例如，NI PXI-8176控制器有Pentium III 1.26 GHz處理器，512MB RAM內存，一個硬盤以及標準PC外設接口，如USB，并口和串口。此外，您還可以在PXI控制器上安裝所選的操作系統(tǒng)， 如Windows 2000/XP或 LabVIEW RT模塊。
嵌入式控制非常適合便攜式系統(tǒng)以及“單機箱”應用，這樣的機箱可以很方便地從一個地點移到另一個地點。
PXI外部模塊
NI提供了100多種不同的PXI模塊，自從PXI成為開放的工業(yè)標準以來，PXI系統(tǒng)聯(lián)盟中的其它50多個廠商已提供近1000種模塊
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PXI可與CompactPCI直接兼容，因此任何3U的CompactPCI模塊可直接用于PXI系統(tǒng)。此外， Card/PCMCIA和PMC（PCI Mezzanine Card）卡使用轉接模塊(Carrier Module)可直接插入PXI系統(tǒng)使用。例如，NI PXI-8221 PC Card Carrier可將Cardbus和PCMCIA設備接入PXI系統(tǒng)。
因為PXI還提供了用于和獨立式傳統(tǒng)儀器或VXI系統(tǒng)通信的標準軟硬件，因此它也能幫助您確保在獨立儀器或VXI系統(tǒng)上的投資。例如，要將PXI系統(tǒng)與GPIB儀器相連接，可使用PXI-GPIB模塊，也可使用PCI-GPIB模塊什么。軟件也是通用的。此外，可以用很多方法將PXI和VXI相連接。
| 軟件構架 |
| 因為PXI硬件是基于標準PC技術，如PCI總線以及標準的CPU和外設，用戶就可以使用熟悉的標準Windows軟件架構?；赪indows的PXI系統(tǒng)的開發(fā)和運行也就和基于Windows 的標準PCI系統(tǒng)的開發(fā)和運行沒有什么不同了。此外， 因為PXI背板使用工業(yè)標準的PCI總線，在許多情況下，編寫與PXI設備通信的軟件程序和編寫與PCI模塊通信的軟件程序是相同的。例如，與NI PXI-6052E多功能數(shù)據(jù)采集卡進行的通信的軟件程序與PC上PCI-6052E的軟件程序是一樣的。因此，在PC系統(tǒng)和PXI系統(tǒng)之間移植軟件時，已有的應用軟件程序，例程代碼以及編程方法都無需重新編寫。 圖6 兩種不同的組成結構，但是相同的軟件標準。在軟件方面，與PXI模塊的通信方式和與PCI模塊的通信方式是相同的。 |
對于要求實時的循環(huán)速度和無干預操作（沒有鍵盤，鼠標，監(jiān)視器）的、對時間要求苛刻的應用系統(tǒng)，就需要一個實時的軟件構架來替代基于Windows的系統(tǒng)。
| 系統(tǒng)配置 |
請訪問ni.com/pxiadvisor，使用PXI Advisor(PXI系統(tǒng)配置指南)在線配置PXI系統(tǒng)。
要規(guī)劃并配置您新的PXI系統(tǒng)，最快最簡單的方法是使用在線PXI Advisor或PXI/SCXI Advisor。這些配置向導通過向您提出一系列問題來幫助您構建新的PXI系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制器、軟件、模塊、附件和PXI或PXI/SCXI混合機箱。使用PXI PXI Advisor，您只需回答一系列簡單的問題并逐步選擇最適合您需要的部件，即可完成整個系統(tǒng)的配置選擇。您可以打印或導出您配置好的PXI系統(tǒng)圖片，以作為計劃書或設計預覽之用。此外，配置向導還提供技術方面的建議，如模塊插槽的特殊布置，線纜和終端附件，以及集成的軟件包。配置向導使用內含的(behind-the-scene)邏輯性能保證系統(tǒng)的兼容性。例如，如果您選擇了LabVIEW RT(實時)PXI控制器，配置向導會自動把PXI測量模塊的選擇范圍限定在支持LabVIEW RT的產品中。
如果配置向導的配置結果令您滿意，您就可以把配置發(fā)給NI的銷售工程師下訂單，或在線訂購產品。如果您訂購產品時選擇NI出廠安裝服務 (NI Factory Installation)，您收到將是完全根據(jù)您的配置安裝好的PXI系統(tǒng)。我們在您的機箱里插入您所選的PXI模塊，加上內存升級，任何NI應用軟件，以及和您的嵌入式控制器所需的驅動軟件。
| 總結 |
PXI模塊化儀器為測量和自動化用戶提供了一個堅固的計算機平臺，使他們可以充分利用主流PC工業(yè)的技術進步。利用標準的PCI總線，PXI模塊化儀器系統(tǒng)能夠受益于可方便購得的軟硬件產品。PXI系統(tǒng)上運行的軟件程序和操作系統(tǒng)是廣大用戶所十分熟悉的，因為它們已被廣泛應用于臺式PC機上。PXI提供工業(yè)化的封裝結構，大量的I/O槽以及諸多高級定時和觸發(fā)功能的特性，以滿足您的各種應用需要 。
工商網監(jiān)
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