曩昔十五年以来，自动化测验范畴呈现了一些显着的趋势：从规划到出产的每个阶段，自动化程度越来越高;单一的待测设备往往集成了多种的规范和协议;从商业视点考虑，缩短产品投放市场时刻的压力也日积月累;与此一起，着眼于整个经济环境的大布景下，各个企业也都面临着愈加严峻的本钱操控要求;此外，对制造业的自动化测验而言，测验设备的体积和功耗现已无法再跟着测验需求线形增加。
PXI渠道的呈现为自动化测验供给了一种新的思路。NI于1997年提出PXI规范，规范化的商业技能让PXI技能在曩昔十五年中以惊人的速度在测验和操控使用范畴得到广泛的承受，而且现已成为干流的模块化仪器渠道。不只得到许多干流测验丈量厂商的支撑，而且全球各地的用户根据PXI渠道在多个范畴完成各种不同的使用。本文将对PXI规范进行概述并介绍一些最新开展及使用。
PXI技能概览
PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)是一种根据PC技能的面向测验丈量和自动化使用的巩固渠道。PXI规范将CompactPCI规范(具有PCI电气总线特性，一起具有巩固的、模块化的欧卡封装)与专用同步总线和软件特性结合在一起。该规范由PXI体系联盟(PXISA)进行办理，这是一个由世界各地超越50家公司一起签约的联盟，其主旨是为了推进PXI规范的使用，保证各厂商产品的互操作性，并保护PXI规范。跟着商业PC的总线技能从PCI演进到了PCI Express，显著地拓宽了总线的可用带宽，PXI也将PCI Express集成到PXI规范中，以满意更多的使用需求。PCI工业制造商协会(PICMG，办理CompactPCI规范)与PXI体系联盟一起努力，保证PXI背板中集成了PCI Express技能之后，依然保持与原有体系的后向兼容性。经过使用PCI Express技能，PXI Express将PXI中的可用带宽从132MB/s进步到6GB/s，进步了45倍多。
PXI体系由三个根本部分组成——机箱、操控器、以及外围I/O模块。根据PXI的这种模块化架构，能够完成体系部分组件的独自晋级，而且能够使测验体系能快速使用这些晋级的组件所带来的新技能。
PXI体系的一个要害优势在于集成了守时和同步特性，这能够削减不同仪器之间完成触发和同步功用的复杂性：PXI机箱背板上整合了一个10MHz的专用体系参阅时钟(图1)，经过等长的背板走线传输到各插槽，各插槽之间的时钟误差小于1ns;10MHz体系时钟的精度是由机箱决议的，典型值小于百万分之25(25ppm)，而且经过在机箱的星形触发插槽(槽位2)装置一块具有更稳守时钟源的板卡(例如具有板载OCXO的NI PXI-6653)，可进一步进步体系参阅时钟的精度。这样能够用这个具有更高安稳性的参阅时钟来替代背板的10MHz时钟。不同模块上速率更高的采样时钟能够锁相至该安稳的10MHz参阅时钟，然后进步多个模块化仪器之间的同步功用。也能够输出这个10MHz时钟，用以同步多个PXI机箱和其他模块仪器时作为参阅时钟。除了参阅时钟，PXI背板上也供给由8条TTL传输线组成的触发总线，然后答应体系中的恣意模块都可设置一个能够被其他恣意模块检测到的触发信号。以PXI为根底，PXI Express供给了更多的守时和同步功用——100MHz的差分体系时钟、差分信号传输以及差分星形触发总线。选用差分时钟和同步，PXI Express体系中仪器时钟的抗噪声功用进一步进步，而且能够以更高速率传输数据。
图1: PXI及PXI Express机箱为模块化体系集成供给了最佳的守时和同步功用
PXI规范的最新开展
PCI Express
正如在PXI技能概览中所说到的，PCI Express比较PCI可增加超越45倍的总线吞吐量。由于此功用的增强，PXI Express能够用于许多新式使用范畴，其间许多范畴在曾经只能由贵重的专用硬件完成。特别地，在国防和航空航天自动化测验范畴，PXI Express所具有的更高的带宽为许多使用供给了新的解决方案：
• 使用高带宽的中频仪器进行通讯体系测验
• 高速数字协议接口(包含根据LVDS的专用协议、IEEE 1394、光纤信道等)
• 用于结构和声学测验的高通道数数据收集
• 高速图画收集
当PCI Express技能被集成到PXI中，根据PXI Express完成许多新使用的一起，许多现有的PXI使用并不会得益于PXI Express的功用提高。比方说，比如数字万用表(DMM)、开关模块、工业I/O、低速总线接口、以及许多干流的发生器和分析仪等I/O使用并不需要背板新增的带宽。因而，PXI Express规范的一个十分有价值的方面便是PCI以及PCI Express信号都能够被路由到新的插槽中去。其结果是，仪器厂商并不需要针对新的PXI Express背板而从头规划一切的现有板卡模块;与此相反，仪器厂商会持续出产契合PXI信号规范的产品，由于现在的PCI总线架构能够满意这些模块的数据带宽需求而且一切的混合插槽都支撑PCI总线信号。
