PXI Express技術(shù)詳解(完整版)

作者：時(shí)間：2009-04-14 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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標(biāo)定數(shù)據(jù)流盤應(yīng)用

PXI Express儀器吞吐量的提高，使得數(shù)據(jù)流盤應(yīng)用中的更高采樣率和通道數(shù)成為可能。為了標(biāo)定數(shù)據(jù)流盤應(yīng)用的準(zhǔn)確吞吐量。我們可以使用下述等式：

吞吐量=采樣率x字節(jié)/采樣x通道數(shù)

例如，我們考慮這樣一個(gè)數(shù)據(jù)流盤的應(yīng)用場(chǎng)景：利用PXIe-5122高速數(shù)字化儀的兩個(gè)通道、最大采樣率為100 MS/s。注意到PXIe-5122是一個(gè)14-位的數(shù)字化儀，因此每個(gè)采樣值需要2字節(jié)存儲(chǔ)空間或磁盤空間。PXIe-5122的最大吞吐量如下所示：

吞吐量=100 MS/s x 2字節(jié)/采樣 x 2通道=400 MB/s

為了精確表征一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的性能，我們使用了一個(gè)PXI Express雙核嵌入式控制器，以及一個(gè)速率為650 MB/s的PXI Express x4 RAID-0硬盤驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于該測(cè)試，所用的采集大小為40 GB。在如下所示的測(cè)試結(jié)果中，使用了多個(gè)具有256 MB板上內(nèi)存的PXIe-5122數(shù)字化儀。表一（如下所示）描述了根據(jù)所需通道的數(shù)目數(shù)據(jù)流盤應(yīng)用的最大采樣率。

作為數(shù)據(jù)流盤應(yīng)用的一個(gè)變體，您也可以將來(lái)自一個(gè)高速數(shù)字化儀的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流的形式導(dǎo)入我們的PXI控制器的板上存儲(chǔ)器。這一方法不要求一個(gè)RAID硬盤驅(qū)動(dòng)器配置，吞吐量也不受硬盤的磁盤寫入速度限制。實(shí)際上，吞吐量受快速PCI總線的帶寬限制，而采集數(shù)據(jù)大小則受限于可用的PC存儲(chǔ)器的空間大小。在一個(gè)典型的數(shù)據(jù)流盤應(yīng)用中，PC存儲(chǔ)器只是作為數(shù)據(jù)的臨時(shí)緩存。由于一個(gè)典型的嵌入式控制器能夠達(dá)到磁盤寫入速度40 MB/s的能力，所以數(shù)據(jù)可以先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中然后再寫入磁盤。

在下列數(shù)據(jù)流導(dǎo)入存儲(chǔ)器場(chǎng)景的標(biāo)定中，使用了一個(gè)具有2 GB板上存儲(chǔ)空間的PXI Express雙核控制器。對(duì)于100百萬(wàn)采樣每通道的采集大小，該測(cè)試需要高達(dá)1.2 GB的PC存儲(chǔ)器以支持六個(gè)通道。這里，再次使用了多個(gè)具有256 MB板上存儲(chǔ)空間的PXIe-5122數(shù)字化儀，以獲取最佳結(jié)果。其結(jié)果如下面表2所示：

數(shù)據(jù)流盤和數(shù)據(jù)流導(dǎo)入存儲(chǔ)器應(yīng)用能夠在PXI中達(dá)到如此之高的吞吐量的一個(gè)原因，便是利用了一個(gè)高帶寬與低時(shí)延的數(shù)據(jù)總線——快速PCI。如果我們將該總線與其它標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線相比較，我們將發(fā)現(xiàn)該總線提供了最高的吞吐量和最低的數(shù)據(jù)時(shí)延。