Платформа PXI

Содержание

Архитектура PXI

PXI системы состоят из трех основных компонентов - шасси, системного контроллера и периферийных модулей.
Архитектура PXI

PXI - модульная платформа

PCI eXtensions for Instrumentation (PXI) - модульная платформа, предназначенная для построения многофункциональных контрольно-измерительных систем, испытательного оборудования для тестирования электроники, систем автоматизации, модульных лабораторных приборов и т.д.

Стандарт PXI позволяет решать задачу постоянного увеличения производительности, функциональности и надежности контрольно-измерительной аппаратуры. Данная платформа позволяет легко устанавливать, заменять и использовать разные измерительные устройства вместе в едином компактном исполнении.

NI PXI
    Преимущества платформы:
  • Открытая модульная архитектура
  • Возможность синхронизации модулей и отдельных шасси
  • Более 1500 измерительных модулей (от постоянного тока до 6,6 ГГц)
  • Стандартные компьютерные технологии и интерфейсы ввода/вывода
  • Пропускная способность измерительных слотов до 2 ГБ/c, слота контроллера - до 6 ГБ/с (PXI Express)
  • Совместимость PXI Express и PXI оборудования
  • Разработка детерминированных приложений под ОС реального времени

Стандарт PXI

PXI - промышленный стандарт, основанный на компьютерной шине PCI. PXI использует электрические параметры, определенные в широко применяемом стандарте Peripheral Component Interconnect (PCI). Он так же использует форм фактор CompactPCI, который объединяет электрическую спецификацию PCI с прочным конструктивным исполнением Eurocard и высокопроизводительными разъемами. Это комбинация позволяет CompactPCI и PXI системам иметь до семи периферийных слотов вместо четырех как у персональных PCI систем. Системы с большим количеством слотов могут быть построены за счет использования нескольких шин вместе с мостами PCI-PCI. Например, для создания 13 слотовой PXI системы требуется один PCI-PCI мост. Для создания высокопроизводительных контрольно-измерительных приборов, спецификация PXI включает дополнительные электрические параметры, обеспечивая синхронизацию и запуск. PXI также предлагает два способа взаимодействия с продуктами CompactPCI.

Вам требуется помощь в создании PXI системы? (подробнее...)

Настольный компьютер PCI выполненный в прочном форм-факторе PXI систем, может использовать уже существующее программное обеспечение. Пользователи настольных персональных компьютеров имеют доступ к разным уровням программного обеспечения, от операционной системы и низко-уровневых драйверов устройств до высоко-уровневых драйверов и API. Все уровни программного обеспечения могут быть использованы в PXI системах. PXI Systems Alliance поддерживает отдельную спецификацию программного обеспечения для PXI модулей, шасси и системы. Обладая отдельной спецификацией программного обеспечения, PXI System Alliance может более быстро внедрять последние операционные системы и стандарты программного обеспечения. PXI модули, шасси и системы, разработанные чтобы удовлетворять спецификации для оборудования PXI Hardware должны также удовлетворять спецификации для программного обеспечения PXI Software.

Механические параметры PXI

PXI системы хорошо подходят для использования в тяжелых условиях благодаря требованиям определенным в спецификации PXI. PXI использует высокопроизводительные разъемы IEC-1076 и крепкое конструктивное исполнение Eurocard. PXI так же добавляет специфические требования к охлаждению и внешним условиям, для надежной работы устройств в промышленной среде.

Электрические параметры PXI

Системная опорная частота

Системная плата установленная в шасси PXI имеет встроенную шину синхронизации, позволяющую связать все модули контрольно-измерительной системы в единое целое. Каждый периферийный слот имеет тактовый сигнал с частой синхронизации 10 МГц, передаваемый по дорожкам одинаковой длины, что обеспечивает расфазировку между слотами < 1 нс. Точность тактовой частоты 10 МГц зависит от шасси, но обычно она меньше чем 25 миллионных долей (ppm).

Шина запуска PXI

Стандарт PXI определяет 8 линий, используемых как шины запуска, для синхронизации и связи между модулями. Линии шины запуска используются для передачи тактовых сигналов, сигналов запуска и квитирования установления связи. Сигналы запуска могут быть переданы от одного модуля к любому количеству модулей. Шина запуска также позволяет передавать тактовый сигнал переменной частоты. Однако, для тактовых сигналов с частотой 20 МГц и больше, прямая передача по шине запуска не рекомендуется из-за искажения сигнала, вместо этого Вы можете использовать системную опорную частоту.
Шины синхронизациии и запуска в шасси PXI

Шина запуска типа Звезда

Шина запуска типа Звезда имеет для каждого слота независимые линии запуска, расположенные в конфигурации Звезда и идущие от специального слота запуска (определен как слот 2 в любом шасси PXI). Длина этих линий подобрана таким образом, чтобы задержка распространения сигнала до любого модуля не превышала 1 нс.

Локальная шина

Локальная шина PXI - последовательная шина, которая по цепочки соединяет каждый периферийный слот с соседними слотами. Каждая локальная шина включает 13 линий и может передавать сигналы между модулями напряжением до 42 В или обеспечивать высокоскоростную связь не задействуя каналы PCI.

Параметры PCI

Стандарт PXI предлагает такие же параметры, как и в спецификации PCI для настольных компьютеров, с одним важным исключением. PXI и CompactPCI системы могут иметь до семи периферийных слотов на один сегмент шины, тогда как большинство настольных компьютеров могут иметь только три. Другими словами, все характеристики PCI применимы для PXI/CompactPCI:
  • Тактовая частота 33 МГц
  • 32 и 64 битная передача данных
  • 132 МБайт/c (32 бита) и 264 МБайт/c (64 бит) пиковая скорость передачи данных
  • Расширение системы за счет мостов PCI-PCI
  • Напряжение 3,3 В
  • Plug and Play

PXI Express

Стандарт PXI Express не только сохранил параметры PXI по синхронизации и запуску, но в нем также появились новые возможности, которые стали доступны за счет использования дифференциальной передачи сигналов. Благодаря этому системы PXI Express имеют повышенную помехозащищенность и способность к передачи высокочастотных сигналов.