PXI是什么?

图7b. 采用MXI-4的远程控制,可以实现通过PC机控制PXI以及多机箱的PXI系统
MXI-4接口套件为PC机和PXI系统间提供了一个78 MB/s的PCI至PCI桥接。MXI-4接口套件中有低成本铜芯电缆链接选择,也有针对远距离应用和电气隔离应用的光纤链接选择。如图7b所示,您还可以采用MXI-4创建多机箱的PXI系统。采用MXI-4链接,您可以实现菊花链式或星形拓扑结构的多机箱系统。要了解更多关于多机箱配置的拓扑结构信息,请参考MXI- 4系列用户手册。
采用PXI外部控制器,您可以通过台式电脑或笔记本电脑来远程控制PXI系统,从而以最低的成本获得最优的处理器性能。由于所有的外部控制产品都是软件透明的,所以不需要额外的编程。您可以购买多台台式电脑、工作站或服务器电脑,然后使用MXI-Express或者铜芯/ 光纤电缆的MXI-4串行链接,来远程控制PXI系统。要获得更多信息,请参考NI“通过PC机控制PXI”资料页。
PXI外围设备
因为PXI是一种开放的工业标准,所以目前共有来自70多家设备商的1500多种模块,NI公司可以提供200多种不同的PXI模块。

要了解更多关于NI PXI模块的信息,请参考NI PXI 模块资料页。在接下来的PXI页中,将给出由NI公司及其PXI产品合作伙伴所提供的各种模块的分类列表。
PXI为各种应用——从高分辨率的直流应用到6GHz的射频应用——提供了具有业界最高带宽和最低延时的总线和模块化 I/O。因为PXI大多都与CompactPCI兼容,所以您可以在PXI或者PXI Express系统中使用很多3U或6U尺寸的CompactPCI模块。另外,您还可以使用转接模块在PXI系统中安装CardBus/PCMCIA和 PMC (PCI Mezzanine Card,PCI夹层卡)板卡。例如,利用NI PXI-8221 PC Card转接模块,您可以将CardBus和PCMCIA设备接入PXI系统。NI公司提供了多种PXI模块,可用于仪器系统、数据采集、开关切换、运动控制、机器视觉、高级同步以及与其它总线的接口,基于这些模块您可以构建出各种各样的PXI系统。
PXI系统还支持标准的用于多种总线通信的软件和硬件,从而使您对于独立仪器或VXI系统的既有投资不致浪费。例如,使用PXI-GPIB模块将基于GPIB的仪器连接到PXI系统中与使用PCI-GPIB卡直接进行仪器控制没有任何区别。这两种方法所用的是同一种软件。此外,多种PXI与VXI的接口方法可供选择。要了解更多关于混合系统的知识,请参考NI Developer Zone指南 “将LXI、USB、PXI Express和其他标准集成到一个混合测试系统中.”。
软件架构
基于Windows的PXI系统的开发与操作与标准的基于Windows的PC机系统的开发与操作差异性很小。另外,因为PXI背板使用的是工业标准的PCI总线,所以大多情况下,对PXI模块的软件编程也与PCI板卡一样。因此,将基于PC系统的程序移植到PXI系统时,无需重写现有的应用程序和示例代码。
PXI Express系统同样也具有软件方面的兼容性,从而可以保护您在软件方面的既有投资。由于PCI Express使用了与PCI相同的驱动和操作系统模型,这些规范就保证了与基于PCI系统的软件兼容性。因此,设备商和客户都不需要改变驱动或应用软件来适应基于PCI Express的系统。
由于PXI和PXI Express系统可以使用与PCI相同的驱动,因此控制NI PXI-6251多功能数据采集模块的软件与控制PC机中NI PCI-6251板卡的软件是完全相同的。

图8. 两种不同的封装使用同一软件标准。就软件而言,与PXI模块(下方)通信和与PCI板卡(上方)通信是一样的。
对于要求确定性循环速率和无头操作(即没有键盘、鼠标或显示器)的、具有严格时间确定性要求的应用来说,可以使用实时软件架构替代基于Windows的系统。实时操作系统可以帮助你按照优先级顺序对任务进行排序,从而使处理器在必要时总会优先处理最重要的任务。这样,应用程序的执行结果就完全可以预测,而且抖动更小。要获得更多关于使用LabVIEW Real-Time的PXI系统的信息,请访问ni.com/realtime。
PXI规范中提出了基于Microsoft Windows操作系统的PXI系统软件框架。因此,控制器可以使用工业标准的应用程序接口,如NI LabVIEW、LabWindows™/CVI、Measurement Studio、Visual Basic、Visual C/C++等等。PXI组件需要初始化文件以定义系统配置和系统功能。最后,还需要采用虚拟仪器软件架构(Virtual Instrument Software Architecture,即已被仪器领域广泛采纳的VISA),来实现对VXI、GPIB、串口和PXI仪器的配置和控制。
总结
PXI模块化仪器系统利用主流PC中的先进技术,定义了一种坚固的、可用于测量和自动化的计算平台。该系统还充分利用标准的PCI总线技术,受益于广泛使用的软件和硬件组件。PXI系统中的软件程序和操作系统早已用在日常的台式PC中,所以我们也很熟悉。PXI中还增加了坚固的工业封装、大量的I/O插槽,以及高级的定时与触发功能,可充分满足您的应用需求。
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