PXI (PCI extensions for Instrumentation,面向仪器系统的PCI扩展) 是一种由PXI联盟发布的坚固的基于PC的测量和自动化平台。PXI结合了PCI(Peripheral Component Interconnection-外围组件互连)的电气总线特性与CompactPCI(紧凑PCI)的坚固性、模块化及Eurocard机械封装的特性发展成适合于试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范。制订PXI规范的目的是为了将台式PC的性能价格比优势与PCI总线面向仪器领域的必要扩展地结合起来,形成一种主流的虚拟仪器测试平台。这使它成为测量和自动化系统的、低成本运载平台。
相对于PXI Express,大多数用户更熟悉PXI,尽管两款软件平台兼容,但是存在着接口差异。 PXI
PXI背板使用PCI接口,为了提供充足的应用带宽,大多数这些模块工作于33MHz和32位宽。这是三种类型的槽:
系统插槽接受控制器或者控制器的远程接口。
星形触发槽用作一个普通的外设槽,在PXI开关模块上使用触发并不常见,因为触发模块典型的是基于IVI(软件)的。
外设插槽接受任何的外设PXI模块。
模块之间的背板是共享的,并显示为一组总线编号(对应于PXI总线的每个桥段),该总线上的设备通常编号从15以下开始。特定总线中的所有设备共享32位PCI总线段,该标准限制总线数为256。
PXI Express
PXI Express(PXIe)机箱使用PCI Express串行接口,连接它的系统槽和外围设备。系统插槽与PXI不兼容,因此需要使用具有足够数量的PCIe连接器的控制器或者PCIe接口来支持外设。串行接口的使用提升了外设的可用带宽,因为原则上它不是共享BW—每个外设获得一个或者多个具有2.5GB/s比特率的串行连接。由于PCIe是点对点的连接系统,每个连接被定义为总线编号和设备0(该插槽上没有其他设备)。与PCI一样,总线限制为256,大模块计数低于PXI。
使用PXI Express不能快速的系统运行速度,系统速度常见的瓶颈问题与背板速度无关,但是在接收或者传输大量数据的模块上可以看到速度优势。
背板
PXIe背板采用PCIe连接而不是PCI连接来提供控制接口。PCIe连接大体上允许任意一PCIe(GEN1,GEN2,GEN3)并且允许每个槽位中包含不同数量的连接通道。这又是一个与PXI的重要不同,即不是所有的插槽都是相同的。如果用户需要使用高数据连接速率的模块就需要将其安装于高数据带宽的槽位。如果将低数据速率的模块安装在高数据速率的插槽上,PCIe将调节数据带宽来适应模块,如果高数据速率的模块安装在低数据速率的插槽上,那么模块将以插槽的速率上限来运行。某些机箱包含一种配置背板通道连接的方法来提供更好的灵活性。具体地说,允许把通道汇聚在在某些接口中,因此需要大数据量的模块就能获得比其它槽位更高的带宽。在PXIe背板的实现上还有很多其它的细节区别,例如在10MHz时钟外增加了100MHz时钟。触发系统基于点对点差分信号而不是多路单端信号。只有一个本地总线用于连接相邻模块,所以制造商已经取消了对本地总线的依赖。
机箱电源
背板将机箱电源供应给模块。PXIe机箱为外围模块槽位和定时槽位模块提供2种电源轨而不是像PXI提供4种,分别是+3.3V和+12V,而系统控制器槽还需要+5V。下面的表格显示了机箱供应给插槽的小功率。
表2.1-PXIe机箱电源