PXI

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PXI(PCIeXtensionsforInstrumentation，面向儀器系統的PCI擴展)是一種由NI公司發布的堅固的基於PC的測量和自動化平台。PXI結合了PCI的電氣匯流排特性與CompactPCI的堅固性、模塊化及Eurocard機械封裝的特性發展成適合於試驗、測量與數據採集場合應用的機械、電氣和軟體規範。制訂PXI規範的目的是為了將台式PC的性能價格比優勢與PCI匯流排面向儀器領域的必要擴展完美地結合起來，形成一種主流的虛擬儀器測試平台。這使它成為測量和自動化系統的高性能、低成本運載平台。

目錄

PXI

相互關係

PXI的信號

1.1、10MHz參考時鐘(10MHzreferenceclock)

2.2、局部匯流排（LocalBus）

3.3、星形觸發（StarTrigger）

4.4、觸發匯流排（TriggerBus）

展開

PXI

PXI在1997年完成開發，並在1998年正式推出，它是為了滿足日益增加的對複雜儀器系統的需求而推出的一種開放式工業標準。如今，PXI標準由PXI系統聯盟（PXISA）所管理。該聯盟由6

PXI機箱

0多家有公司組成，共同推廣PXI標準，確保PXI的互換性，並維護PXI規範。

簡單來說，PXI是以PCI(PeripheralComponentInterconnect)及CompactPCI為基礎再加上一些PXI特有的信號組合而成的一個架構。PXI繼承了PCI的電氣信號，使得PXI擁有如PCIbus的極高傳輸數據的能力，因此能夠有高達132Mbyte/s到528Mbyte/s的傳輸性能，在軟體上是完全兼容的。另一方面，PXI採用和CompactPCI一樣的機械外型結構，因此也能同樣享有高密度、堅固外殼及高性能連接器的特性。PXI與CompactPCI相互關係如圖一所示。

相互關係

一個PXI系統由幾項組件所組成，包含了一個機箱、一個PXI背板（backplane）、系統控制器（Systemcontrollermodule）以及數個外設模塊（Peripheralmodules）。在此以一個高度為3U的八槽PXI系統為例，如圖二所示。系統控制器，也就是CPU模塊，位於機箱的左邊第一槽，其左方預留了三個擴充槽位給系統控制器使用，以便插入因功能複雜而體積較大的系統卡。由第二槽開始至第八槽稱為外設槽，可以讓用戶依照本身的需求而插上不同的儀器模塊。其中第二槽又可稱為星形觸發控制器槽（StarTriggerControllerSlot），其特殊的功能將於後面的文章中說明。

PXI的信號

1、10MHz參考時鐘(10MHzreferenceclock)

PXI規格定義了一個低歪斜(lowskew)的10MHz參考時鐘。此參考時鐘位於背

PXI

板上，並且分佈至每一個外設槽（peripheralslot），其特色是由時鐘源（Clocksource）開始至每一槽的布線長度都是等長的，因此每一外設槽所接受的clock都是同一相位的，這對多個儀器模塊的同步來說是一個很方便的時鐘來源。

2、局部匯流排（LocalBus）

在每一個外設槽上，PXI定義了局部匯流排以及連接其相鄰的左方及右方外設槽，左方或右方局部匯流排各有13條，這個匯流排除了可以傳送數字信號外，也允許傳送模擬信號。比如說3號外設槽上有左方局部匯流排，可以與2號外設槽上的右方局部匯流排連接，而3號外設槽上的右方局部匯流排，則與4號外設槽上的左方匯流排連接。而外設槽3號上的左方局部匯流排與右方局部匯流排在背板上是不互相連接的，除非插在3號外設槽的儀器模塊將這兩方信號連接起來。

3、星形觸發（StarTrigger）

前面說到外設槽2號的左方局部匯流排在PXI的定義下，實被作為另一種特殊的信號，叫做星形觸發。這13條星形觸發線被依序分別連接到另外的13個外設槽（如果背板支持到另外13個外設槽的話），且彼此的走線長度都是等長的。也就是說，若在2號外設槽上同一時間在這13條星形觸發在線送出觸發信號，那麼其它儀器模塊都會在同一時間收到觸發信號（因為每一條觸發信號的延遲時間都相同）。也因為這一項特殊的觸發功能只有在外設槽2號上才有，因此定義了外設槽2號叫做星形觸發控制器槽（StarTriggerControllerSlot）。

4、觸發匯流排（TriggerBus）

觸發匯流排共有8條線，在背板上從系統槽(Slot1)連接到其餘的外設槽，為所有插在PXI背板上的儀器模塊提供了一個共享的溝通管道。這個8-bit寬度的匯流排可以讓多個儀器模塊之間傳送時鐘信號、觸發信號以及特訂的傳送協議。