PXI規(guī)范概覽與最新發(fā)展

　　PXI Express與PXI的后向兼容

　　當(dāng)PCI Express技術(shù)被集成到PXI中，基于PXI Express實(shí)現(xiàn)許多新應(yīng)用的同時，許多現(xiàn)有的PXI應(yīng)用并不會得益于PXI Express的性能提升。比方說，諸如數(shù)字萬用表(DMM)、開關(guān)模塊、工業(yè)I/O、低速總線接口、以及許多主流的發(fā)生器和分析儀等I/O應(yīng)用并不需要背板新增的帶寬。因此，PXI Express規(guī)范的一個非常有價值的方面就是PCI以及PCI Express信號都可以被路由到新的插槽中去。其結(jié)果是，擁有PXI模塊的用戶也可以把基于PXI規(guī)格的儀器插入PXI Express的機(jī)箱，從而保持之前的投資, 儀器廠商也不需要針對新的PXI Express背板而重新設(shè)計所有的現(xiàn)有板卡模塊， 與此相反，儀器廠商會繼續(xù)生產(chǎn)符合PXI信號標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，因?yàn)槟壳暗腜CI總線架構(gòu)可以滿足這些模塊的數(shù)據(jù)帶寬需求并且所有的混合插槽都支持PCI總線信號(圖3)。　　

 　　PCI-SIG —— 一個被授權(quán)致力于PCI總線規(guī)范開發(fā)的組織，于2007年1月公布了PCI Express 2.0規(guī)范(也被稱為PCI Express Gen2)。PCI Express Gen2規(guī)范將總線的傳輸速率從2.5GT/s增至5.0GT/s，相當(dāng)于在PCI Express Gen1的基礎(chǔ)上使數(shù)據(jù)傳輸速率增加了一倍，同時還對PCI Express Gen1的硬件和軟件完全兼容。工程師和科學(xué)家可以期待著融合這一新的發(fā)展成果的PXI Express產(chǎn)品的出現(xiàn)，以進(jìn)一步增強(qiáng)PXI平臺的性能。

　　PXImc

　　繼將PCI Express技術(shù)引入PXI規(guī)范之后，PXI系統(tǒng)聯(lián)盟于2009年11月發(fā)布了PXI MultiComputing (PXImc)規(guī)范，以滿足日益增長的構(gòu)建更大更復(fù)雜測控系統(tǒng)的需要。這些系統(tǒng)應(yīng)用的一個共同點(diǎn)在于，工程師需要以最小的延遲來傳輸和處理大量的數(shù)據(jù)。PCI Express能提供數(shù)千兆Byte每秒的實(shí)際數(shù)據(jù)吞吐量及微秒級的延遲，因此，PCI Express能夠很好的適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。PXImc通過定義特別的硬件和軟件接口，允許不同的PXI Express系統(tǒng)(分別擁有各自獨(dú)立的控制器)通過PCI Express總線實(shí)現(xiàn)相互通信(通過PCI Express非透明橋接器NTB)，從而為分布式處理應(yīng)用提供了一個擁有多個多核CPU的系統(tǒng)。

　　PXImc規(guī)范同樣也允許處理系統(tǒng)使用板載的PCI Express非透明橋接器，通過點(diǎn)對點(diǎn)(Peer-to-Peer)的方式實(shí)現(xiàn)PXImc設(shè)備和其他PCI Express板卡之間通信。正是因?yàn)檫@個特性，可以在PXI Express機(jī)箱的非控制器插槽中安置這種處理器模塊，實(shí)現(xiàn)與PXI Express板卡通信，若有需要的話，再通過機(jī)箱背板的PCI Express總線與系統(tǒng)的主控制器進(jìn)行通信。在PXI機(jī)箱中使用附屬控制器的這種方法極大提升了單一系統(tǒng)的總處理能力，同時仍保持著緊湊而穩(wěn)固的系統(tǒng)集成，這對一些有大運(yùn)算量處理要求、同時又有體積或有可移動性要求的測試測量應(yīng)用而言，是一個理想解決方案。

　　總結(jié)

　　從1998年P(guān)XI標(biāo)準(zhǔn)誕生以來，PXI平臺發(fā)展迅速，被用于各種有測量、控制或自動化需求的實(shí)際應(yīng)用——從前沿研究、軍工和航空、消費(fèi)電子、通信到過程控制和工業(yè)自動化領(lǐng)域，PXI被選為數(shù)千種應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)平臺。

　　超過70家公司共同推進(jìn)著PXI標(biāo)準(zhǔn)，保證互操作性，并共同來維護(hù)PXI規(guī)范。PXI是一種基于商業(yè)現(xiàn)成可用(COTS)技術(shù)的可重配置的平臺，并能適應(yīng)當(dāng)今與未來測控系統(tǒng)的發(fā)展需求。