PXI和CompactPCI的区别比较
- 關鍵詞:?PXI?CompactPCI?區別比較
- 摘要:本文介紹了PXI和CompactPCI的區別,它們顯著的不同點在于PXI的可擴充性,可以在新增功能的同時,保持與核心的CompactPCI規格之間的兼容性。
在現今的世界里,人們對系統的要求愈來愈嚴格,不但體積要更小、速度要更快、價格也要比以往便宜,正因為如此,需要使用軟硬件來進行自動化測試以及數據擷取任務的工程師們也紛紛發現,如果要找到一個解決方案,而這個解決方案必須滿足嚴格的預算限制、以及同時表現出更具彈性的高執行力,這將是一件不容易的事情。有一些工程師們選擇在消費性個人計算機上使用PCI基礎的解決方案,以目前來說,因為諸如USB和1394等總線的技術已經被廣泛地接受,所以這些工程師們也漸漸地發現,他們能夠在計算機里頭使用的PCI插槽愈來愈少。這個時候,由于并非每個工程師都能夠升級至高階的系統 (例如VXI/VME系統),因此工程師們只好期盼可以找到一些較中階的系統,而這個系統必須可以滿足他們的需要。CompactPCI的延伸---PXI,便能夠提供量測及自動化領域這方面的需求。PXI和CompactPCI之間顯著的不同點在于PXI的可擴充性,可以在新增功能的同時,保持與核心的CompactPCI規格之間的兼容性。如果想要了解PXI,首要工作就是要熟悉CompactPCI。
CompactPCI讓個人計算機的技術變得更堅固
CompactPCI在1995年問世,從此成為快速成長的工業總線架構之一。起初,CompactPCI只是將目標瞄準在電信及工業控制市場,它采用了廣受歡迎的PCI接口,并且將這個接口涵蓋在一個較小且堅固的套件內。CompactPCI在架構上最顯著的改變就是Eurocard標準化的裝置規格〈之前用在VME工業〉,而現在Eurocard標準已經成功地運用在其它工業領域許多年了;情況演變至今,由于IEEE (Institute of Electrical and Electronics Enigineers,電氣及電子工程師協會) 將尺寸及機構組件標準化,導致數量眾多的供貨商出現,提供機構上可以互換的組件。CompactPCI同時也配置了一個連接器,具備有標準的IEC針腳及插槽 (之前用于電信工業)。因為針腳的密度很高,因此這個新的連接器能夠利用一個標準的3U背板,進行32及64位的數據傳輸。除此之外,因為連接器上這個2mm的針腳和背板具備極佳的阻抗匹配,因此,在每個PCI總線上,CompactPCI的架構都可以容納高至8個插槽,相較之下,標準的PCI連接器卻只能容納4個。這個新的總線架構改善了現存的PCI技術,為工業運算提供了更堅固、更好的執行效能、以峓颿K宜的解決方案。然而,對于測試工程師來說,仍然還有其它需求,如進階的時序與同步等特性,這個時候,就要考慮使用PXI了。
PXI擴充了CompactPCI在量測及自動化方面的系統
PXI是建立在CompactPCI核心規格上,并且定義了更多的機構、軟件、以及電氣方面的需求,根據這些需求,可以建立模塊化儀器系統組件,能夠使用在量測及自動化應用領域上。由于這些新增的機構規格,借著要求機箱的整合性主動降溫功能,PXI增強了CompactPCI的功能。PXI系統本身所有組件也必須有改變溫度的功能。PXI的規格包含了沖撞、震動、濕度的測試以及說明文件,另外還有EMC測試的需求。此外,PXI將系統控制器的位置定義在機箱最左邊的插槽,并且不能擴張至其它的周邊插槽。如果控制器真的需要更多的空間,則應該使用控制器左邊緊鄰的空間。這樣的定義清楚地說明通用性,同時也可以借著防止可用的I/O插槽被阻塞,最大化PXI系統的擴充性。
PXI也定義了兩種軟件架構---微軟的NT及9x操作系統,至少其中之一必須支持PXI相關的產品。這代表著當PXI控制器出廠時,必須已經安裝微軟的操作系統。此外,外圍模塊廠商必須提供裝置的驅動程序軟件,能夠讓使用者很快速地開發他們的應用程序。PXI同時也定義了一個新的工業標準---VISA (Virtual Instrument Software Architecture的縮寫)。
在電氣方面,PXI增加了CompactPCI許多新的特性,這可以改善儀器及訊號的時序和控制。第一項新增的特性是系統參考頻率〈system reference clock〉,這個10MHz的參考頻率是等距的分配到每一個周邊的插槽?,F在,多個不同的模塊可以共享這個相同的時基〈timebase〉進行事件的同步。另一項增強的特性則是八線的觸發總線;因為這些觸發線是和總線區段中所有的PXI插槽連接,所以多張卡片可以透過硬件來彼此進行溝通并控制其它卡片的事件。除此之外,PXI還定義了一個特別的起始觸發插槽〈star trigger〉,這個插槽提供了獨立的專用線,能夠觸發單一背板上的每一個周邊插槽 (至多13個);當一個起始觸發控制器插入這個插槽時,這個控制器就可以用來控制、監控、連接這些周邊插槽的觸發線,而且具備很小的時間差 (1ns之內)。最后一個電氣方面所增設的特性則是局部總線〈local bus〉;這個局部總線被定義在每個插槽的左右兩邊,而且這個局部總線是由13條線所組成,這些線對每個周邊插槽來說都是可用的,用來讓所有相鄰的兩個插槽之間作相互的通訊。每一對的相鄰模塊可以往復地使用局部總線,以傳遞模擬或數字的訊號。
因為CompactPCI規格本身即為使用于主流PC工業標準的PCI總線,定義了一個更堅固的裝置規格,而PXI又是建立在核心的CompactPCI規格上,所以這讓PXI非常適合于工業上的應用。使用以個人計算機為基礎的架構,則可以得到許多可用的軟件以及硬件組件。PXI的裝置規格繼承了CompactPCI在各方面的優點,像是良好的機構整合性,以及因為擁有Eurocard套件及高密度的工業連接器,安裝及移除硬件組件相當容易等特性。另一方面,PXI規格所定義的軟件應用程序及操作系統,全都通用于桌上型個人計算機市場,所以,若要將測試系統從傳統的個人計算機轉換到PXI系統,這過程將會是非常順暢容易的。除此之外,由于PXI和CompactPCI彼此之間具有交換兼容性,所以可以在一個PXI系統中使用任何的CompactPCI產品,相反的,在CompactPCI系統中使用PXI產品也是被允許的。借著增加更多的插槽,以及幾乎可以無限制擴充的I/O頻道、堅固的裝置規格、標準的組件、以及其它提供進階的時序和觸發功能的特性,PXI滿足了測試工程師們所有的需求?;谧郎闲蛡€人計算機龐大的市場,PXI可以在不犧牲性能的前提之下,仍然維持相對低廉的價格;也就是說,PXI可以在低階的個人計算機系統和高階的VXI系統之間,提供一個中間等級的解決方案。
總結
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