在测验丈量范畴，仪器总线技能的开展向来是工程师和科学家们最为关怀的部分。从上世纪60年代推出的专用于仪器操控的GPIB总线，到现在被广泛运用的 USB、VXI、PXI和最新推出的LXI、PXI Express，不断涌现的新式总线技能在帮助咱们的工程师更便利高效的完结丈量使命的一同，也引起了职业界专家们的广泛争辩，终究哪一种总线将会操纵未 来的测验丈量范畴呢？
未来的趋势 —— 混合总线的测验体系
先让咱们回忆一下前史，无论是GPIB仍是串口，都现已在测验职业运用超过了数十年，但至今仍有许多的工程师在持续运用 或购买相应的仪器。再来看看简直现已退出PC前史舞台的ISA总线，在现在的一些工控机里咱们依旧可以看到ISA插槽的身影，甚至有不少厂商还在出产依据 ISA总线的数据采集卡和GPIB操控卡，满意一部分客户的需求。可以说，任何一种总线都有其在职业界共同的优势，没有一种总线会完美到可以替代其它任何 的总线。
所谓混合总线的测验体系，就是在一个体系中集成多个自动化测验渠道的不同部件，包含PXI, PCI, GPIB, VXI, USB, LAN和LXI等不同的总线。从工程师的视点来看，当规划一个测验体系时，往往需求平衡多方面的要素。现在的产品变的越来越杂乱，对混合信号测验的要求也 就越来越高，这样就需求运用不同总线测验渠道的优势，建立一个混合的测验体系来满意测验的需求。例如您的体系或许需求像PXI和PCI Express等模块化仪器总线所供给的高吞吐量和优秀的集成性，一同也或许需求依据USB或许LAN(包含LXI)的分立式仪器，完结一些特定的测验功 能。此外，运用混合的体系，工程师们可以很简略的在现有的体系上进行晋级或是增加新的部件，而无需从头规划整个体系。一同，这样的混合体系对软件的架构提 出了更高的要求，期望无论是在驱动服务层仍是在运用软件层都能对不同的总线渠道进行无缝的支撑，也就是说，一个一致的软件架构将成为整个混合测验体系的中心。(如图)
图1：典型的混合总线测验体系的软硬件架构
因而咱们看到的是这些总线将会长时刻的共存，未来测验体系的趋势也将是依据混合总线的测验体系。而一同，软件会在这样多厂商、多总线的混合体系中表现其间心的位置。
外部总线 —— GPIB, Serial, IEEE 1394(FireWire), USB, LAN以及LXI
在测验丈量职业，外部总线首要供给传统分立式仪器与PC之间的互连性，因而咱们又通常将这一类总线称之为分立仪器总线。 每一种总线针对不同的运用都有其共同的优势，譬如说GPIB作为最老练的总线技能，具有最广泛的可供挑选的仪器品种；运用USB，用户可以充分运用其即插 即用的特性；而运用LAN/LXI，可以满意用户分布式运用和远间隔仪器通讯的需求。依据对丈量功用、带宽、传输推迟、功能和易衔接性等的不同需求，用户 可以自在的挑选合适自己运用的总线衔接技能。
GPIB，Serial和Firewire都现已是广阔工程师所熟知的总线技能，咱们就不逐个赘述了。这儿要和咱们一同评论的是几种较新的分立仪器总线技能。
USB
Universal Serial Bus (USB) 由于其在PC机上的广泛运用、即插即用的易用性和USB 2.0高达480Mbits/s的传输速率，也逐步的成为仪器操控的干流总线技能。现在核算机上的USB口越来越多，也使得工程师可以很便利的将依据 USB的丈量仪器衔接到整个体系中。
可是USB在仪器操控方面亦有一些缺点。比如说USB的排线没有工业规范的规范，在恶劣的环境下，或许形成数据的丢掉；此外，USB对排线的间隔也有必定的约束。
LAN和LXI
LAN作为一种老练的技能，在数年前就现已被广泛的运用于各种测验体系，如长途的网络分析仪和数据记录仪等，并特别适用 于分布式的体系和长途监控，填补了传统仪器本来在这方面的空白。作为VXIbus规范的一部分，其时的VXI-11规范就界说了网络仪器经过TCP/IP 进行操控器和设备之间通讯的一系列规范。
LXI(LAN eXtensions for Instrumentation)总线规范源于美国军方运用的需求，它从头界说了一系列依据LAN的仪器类，其间包含依据现成的IEEE 1588技能的守时目标和可选的LXI触发总线。但归根到底，LXI的仪器仍是一种依据LAN的分立式仪器，仅仅将多种现有的技能(如LAN，IEEE 1588等)从头整组成一种新的规范，并没有太多技能上的改造。此外，LXI现在首要仍是针对美国军方的一些高端丈量运用，还没有在工业界得到遍及，商场 上真正可供挑选的LXI仪器也很有限。
无论是LAN仍是LXI，由于都是依据以太网的通讯办法，以太网自身的一些缺点仍是会存在，如需求人工装备IP地址，怎么处理IP地址的抵触问题等；此外，数据传递的实时性、数据的完整性和安全性等都是需求进一步讨论的问题。
在这儿咱们还要简略介绍一下被LXI所选用的新式时刻同步协议：IEEE 1588，它供给了规范的办法用于在网络上完成亚微秒级的设备同步。协议将从设备的时钟和主设备的时钟进行同步，确保了一切设备中的任何事情和时刻符号都 运用同一个时刻基准。运用IEEE 1588进行设备同步需求分两步：(1)依据最佳主时钟算法确认哪个设备将供给主时钟；(2)丈量和批改由于时钟的偏移量(offset)和网络推迟 (network delay)形成的时刻误差。
在实际的运用中，IEEE 1588时钟同步的精度还取决于许多的要素。如主从时钟的时钟频率、时钟的稳定性、网络的拓扑结构等。此外，网络通讯中许多的变数都会或多或少的影响到同步的精度。
当咱们翻开现代PC的机箱，咱们会发现显卡往往是依据高带宽的PCI、AGP或是最新的PCI Express x16总线，很少能见到依据USB，Ethernet等外部总线的显卡；相同，一台分立式仪器虽然在外部供给了USB，Ethernet/LAN以及 RS-232等接口用于和PC的通讯，但仪器内部仍是运用了PCI总线用于内部数据的传输。上面的两个比如都运用了内部总线用于海量数据的传输，由于像 PCI这样的内部总线，比较于外部总线，可以供给更高的总线带宽和更低的传输推迟(见图2)。接下来就让咱们来评论一下一些常见的内部总线。
图2：比较于外部总线，内部总线具有较高的总线带宽和较低的传输推迟
内部总线 —— VXI, PCI/PXI, PCI Express和PXI Express
内部总线，咱们也称之为模块化仪器总线，它供给了开发者敞开的多厂商联合的规范和灵敏的软件来创立用户自界说的仪器，解 决不同的运用需求。这样的仪器不只具有更好的集成性和可扩展性，一同供给更佳的软件灵敏性。如上图所示，内部总线具有的高带宽特性关于高速流盘和鼓励/响 应测验的运用来说至关重要，而低推迟则决议了少数数据传输时的测验时刻，如对数据传输推迟要求较高的数字万用表+开关的扫描测验。常见的内部总线包含 VXI, PCI/PXI, PCI Express和PXI Express等。
