PXI技术指南

         本文概括介绍了PXI系统，包括PXI硬件架构，软件架构及PXI系统的配置。

PXI (PCI eXtensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展) 是一种坚固的基于PC的测量和自动化平台。PXI结合了PCI的电气总线特性与CompactPCI的坚固性、模块化及Eurocard机械封装的特性，并增加了专门的同步总线和主要软件特性。这使它成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。这些系统可用于诸如制造测试、军事和航空、机器监控、汽车生产及工业测试等各种领域中。

PXI在1997年完成开发，并在1998年正式推出，它是为了满足日益增加的对复杂仪器系统的需求而推出的一种开放式工业标准。如今，PXI标准由PXI系统联盟（PXISA）所管理。该联盟由60多家有公司组成，共同推广PXI标准，确保PXI的互换性，并维护PXI规范。

PXI系统由三个基本部分组成：机箱，系统控制器和外设模块。

PXI机箱
机箱为系统提供了坚固的模块化封装结构。按尺寸不同，机箱有4槽到18槽不等，并且还可以有一些专门特性，如DC电源和集成式信号调理。机箱具有高性能PXI背板，它包括PCI总线，定时和触发总线（如图3）。这些定时和触发总线使用户可以开发出需要精确同步的应用系统。有关PXI定时和触发总线功能的更多信息，请参看www.pxisa.org/specs.htm中2.2节的PXI硬件规范。

PXI控制器
正如PXI硬件规范所定义的，所有PXI机箱包含一个插于机箱最左端插槽（插槽1）的系统控制器。可选的控制器有标准桌面PC的远程控制，也有包含Microsoft操作系统（如Windows2000/XP）或实时操作系统（如LabVIEW RT）的高性能嵌入式控制。


PXI远程控制
利用MXI-3（Measurement eXtensions for Instrumentation）接口工具，PXI系统可以通过透明、高速的串口连接被PC或其它PXI系统直接控制。MXI-3接口工具包提供从PC到PXI机箱的84MB PCI-PCI连接桥。在PC启动过程中，它会将您PXI系统的所有外设模块当作是PCI设备。

通过PC远程控制一个PXI系统，用户可以最低的成本最大化处理器的性能。您可以任意购买一台标准的PC，然后利用铜线或光纤MXI-3串口连接并远程控制您的PXI系统。

如图2所示，多机箱PXI系统也可以利用MXI-3。利用MXI-3连接，您可以通过菊花连接(daisy-chain)或星形拓扑结构来建立多机箱系统。

PXI嵌入式控制
使用嵌入式控制器就不需要用外部PC，因而可用PXI机箱提供一套完整的系统。典型的PXI嵌入式控制器使用小型的、适合PXI结构的标准PC部件。例如，NI PXI-8176控制器有Pentium III 1.26 GHz处理器，512MB RAM内存，一个硬盘以及标准PC外设接口，如USB，并口和串口。此外，您还可以在PXI控制器上安装所选的操作系统， 如Windows 2000/XP或 LabVIEW RT模块。

嵌入式控制非常适合便携式系统以及“单机箱”应用，这样的机箱可以很方便地从一个地点移到另一个地点。

PXI外部模块
NI提供了100多种不同的PXI模块，自从PXI成为开放的工业标准以来，PXI系统联盟中的其它50多个厂商已提供近1000种模块

模拟输入和输出 边界扫描 总线接口和通信 数字输入和输出 数字信号处理 功能测试和诊断 图像采集

原型设计板卡 仪器 运动控制 接收器内互连设备 开关 定时输入和输出

PXI可与CompactPCI直接兼容，因此任何3U的CompactPCI模块可直接用于PXI系统。此外， Card/PCMCIA和PMC（PCI Mezzanine Card）卡使用转接模块(Carrier Module)可直接插入PXI系统使用。例如，NI PXI-8221 PC Card Carrier可将Cardbus和PCMCIA设备接入PXI系统。

因为PXI还提供了用于和独立式传统仪器或VXI系统通信的标准软硬件，因此它也能帮助您确保在独立仪器或VXI系统上的投资。例如，要将PXI系统与GPIB仪器相连接，可使用PXI-GPIB模块，也可使用PCI-GPIB模块什么。软件也是通用的。