PXI规范概览与最新发展

　　纵观整个自动化测试领域，我们可以看到一些明显的趋势：从设计到生产的每个阶段，不断提高的信号速率要求测试设备紧跟高速信号的测试要求;单一待测设备往往集成了多种不同的标准和协议，这就需要测试系统能够足够灵活地适应不断更新的标准;从商业角度考虑，缩短产品投放市场时间的压力也与日俱增，这就需要进一步缩短测试时间，然而另一方面往往又需要进行更多的测试项目保证产品质量;此外，对制造业的自动化测试而言，测试设备的体积和功耗已经无法再随着测试需求线形增长。

　　PXI平台的出现提供了一种 “out of the box (打破成规)”的解决方案。PXI作为一种开放的工业标准，于1997年提出，并于1998年正式发布，满足了不断增加的复杂仪器系统需求。今天，PXI规范由PXI系统联盟管理和维护。PXI系统联盟由超过70多家公司组成，其中包括全球众多领先的测试测量厂商。本文将对PXI规范进行概述并介绍一些最新发展。

　　概述

　　PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)是一种基于PC技术的面向测试测量和自动化应用的坚固平台。PXI标准将CompactPCI标准(具有PCI电气总线特性，同时具有坚固的、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。一个PXI系统由三个基本部分组成——机箱、控制器、以及外围I/O模块。基于PXI的这种模块化架构，可以实现系统部分组件的单独升级，并且可以使测试系统能快速利用这些升级的组件所带来的新技术。

　　随着商业PC的总线技术从PCI演进到了PCI Express，显著地拓展了总线的可用带宽，PXI也将PCI Express集成到PXI标准中，以满足更多的应用需求。PCI工业制造商协会(PICMG，管理CompactPCI标准)与PXI系统联盟共同努力，确保PXI背板中集成了PCI Express技术之后，仍然维持与原有系统的后向兼容性。通过利用PCI Express技术，PXI Express将PXI中的可用带宽从132MB/s提高到6GB/s，提高了45倍多。与此同时，还可以维持与原有PXI模块间的软件、硬件兼容性。正是由于此性能的增强，PXI可用于许多新的应用领域，其中很多应用在以前只能由昂贵的专用硬件实现。

　　PXI规范的设计基于了如下一些考虑：

　　能在严酷的工业环境下工作

　　PXI规范定义了PXI系统能胜任恶劣环境所要满足的要求。阻抗匹配的高性能IEC接口在各种条件下都能提供最好的电气性能。PXI的机械封装采用了欧卡结构，该结构也被CompactPCIVME和VXI采用，在工业环境中有长期成功的应用历史。此外，PXI规范还定义了保证工业环境中操作所需的特殊冷却和环境要求。

　　共享硬件资源以减小体积

　　在这种模块化架构下，所有模块化仪器可以共享控制器、电源、以及显示单元，从而可以显著减小测试仪器的体积，并降低功耗。多种I/O和模块化仪器可以集成在一个PXI机箱中;模块的供电电源对这些模块的可靠使用起着关键作用，不同厂商的PXI机箱提供不同的功率，在选择PXI系统时候应选择一个提供足够大功率的机箱。除了提供电源之外，PXI规范还要求对所有的机箱进行强制的空气冷却并推荐进行完整的环境测试，包括温度测试、湿度测试、振动测试以及电流冲击测试。所有的PXI产品都应该能提供这些测试结果文件，并提供工作及储存温度范围。PXI规范同样要求进行电磁兼容性测试以保证可以符合相关国际标准的要求。