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图一 PXI系统
概述
1、定义
PXI (PCI eXtensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展) 是一种由NI公司发布的坚固的基于PC的测量和自动化平台。
2、优势
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。
3、应用领域
PXI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。
发展历史
1997年，NI为测试和测量应用提出了一个全新的解决方案：PXI（PCI eXtensions for Instrumentation）——专为测试任务而优化的CompactPCI。
1998年，NI与其他测试设备厂商合作的PXI系统联盟将PXI作为一个开放的工业标准正式推向市场。作为该联盟最高等级的发起成员（Sponsor Member），NI定义和监督PXI产品的规格标准。
时至今日，PXI由PXI系统联盟（PXISA）所管理，已经成为当今测试、测量和自动化应用的标准平台，它的开放式构架、灵活性和PC技术的成本优势为测量和自动化行业带来了一场翻天覆地的改革。
PXI 联盟（PXI Systems Alliance）
PXI联盟网站： http://www.pxisa.org/
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。
这些公司分为三类：Sponsor Members，Executive Members和Associate Members。
硬件构成
PXI系统由三个基本部分组成：机箱，系统控制器和外设模块。
图二 带有内嵌式系统控制器和7个外设模块的标准8槽式PXI机箱
1、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（如图三）。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。
图三 PXI定时和触发总线。PXI在背板上结合了工业标准的PC部件(如PCI总线)和高级的触发和同步扩展
2、PXI系统控制器
1）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。
图四 通过MXI-3实现的远程控制功能可以让PC来控制PXI以及多机箱PXI系统。可使用低成本的铜线，也可使用电隔离的光纤连接。MXI-3在构架上是透明的，因此它无需额外的编程。
2）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，512MBRAM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Windows2000/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。
图五 NI PXI-8186 移动式 Pentium 4 2.2GHz嵌入式控制器。注意到它具有常见的PC外设接口，如键盘/鼠标和监视器，以及硬盘，USB2.0接口，以太网，串口和其它标准PC外设。该控制器运行标准的Windows XP/2000操作系统，也可成为LabVIEWRT模块的运载平台。
3、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。
附录：用户点评
PXI特性
简单来说，PXI是以PCI为基础，外加PXI的一些特有信号组成的一个架构。
1、PXI继承了PCI的电气信号，使得PXI拥有如PCI bus的极高传输数据的能力，因此能够有高达132Mbyte/s到528Mbyte/s的传输性能。
2、PXI采用和PCI一样的机械外型结构，因此也能同样享有高密度、坚固外壳及高性能连接器的特性。
PXI嵌入式控制器
以NI PXI-8186为例（图五）
1、Pentium 4 2.2GHz处理器，运行标准的Windows XP/2000操作系统，也可成为LabVIEW
RT模块的运载平台。
点评：这种控制器功能和普通pc没什么两样，由于运行标准的Windows XP/2000操作系统，稳定性上没有plc可靠，恶劣环境或长时间运行可能死机。个人认为实验室适合使用，工业上环境不好的地方用有点浪费。
2、有常见的PC外设接口，如键盘/鼠标和监视器，以及硬盘，USB2.0接口，以太网，串口和其它标准PC外设。
点评：接口齐全，使用很方便。键盘/鼠标只有一个接口，设备自带分接头可以分别接键盘和鼠标，当然也可以用usb口的键盘鼠标。硬盘是机械式笔记本硬盘，容量大，但是工业应用最怕电压不稳定或突然断电的情况损坏硬盘。
总体来说，它有普通pc的各种优点，扩展很方便，但价格比较贵，一个能买一堆普通pc。
PXI (PCI eXtensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展) 是一种由NI公司发布的坚固的基于PC的测量和自动化平台。
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引用 CECwiki 2009/2/24 15:19:53 发表于2楼的内容
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CECwiki 发表于 2009/2/24 15:28:58
3楼 回复本楼1997年，NI为测试和测量应用提出了一个全新的解决方案：PXI（PCI eXtensions for Instrumentation）——专为测试任务而优化的CompactPCI。
1998年，NI与其他测试设备厂商合作的PXI系统联盟将PXI作为一个开放的工业标准正式推向市场。作为该联盟最高等级的发起成员（Sponsor Member），NI定义和监督PXI产品的规格标准。
时至今日，PXI由PXI系统联盟（PXISA）所管理，已经成为当今测试、测量和自动化应用的标准平台，它的开放式构架、灵活性和PC技术的成本优势为测量和自动化行业带来了一场翻天覆地的改革。
引用 CECwiki 2009/2/24 15:28:58 发表于3楼的内容
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goldjack 发表于 2009/2/24 23:24:39
4楼 回复本楼PXI联盟网站： http://www.pxisa.org/
目前已经加入PXI联盟的公司有将近60个。
这些公司分为三类：Sponsor Members，Executive Members，和Associate Members。
引用 goldjack 2009/2/24 23:24:39 发表于4楼的内容
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dingxiubing 发表于 2009/2/25 10:45:43
PXI (PCI eXtensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展)5楼 回复本楼
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。
引用 dingxiubing 2009/2/25 10:45:43 发表于5楼的内容
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dingxiubing 发表于 2009/2/25 10:55:20
PXI系统由三个基本部分组成：机箱，系统控制器和外设模块。6楼 回复本楼
图1 带有内嵌式系统控制器和7个外设模块的标准8槽式PXI机箱
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。
图3 PXI定时和触发总线。PXI在背板上结合了工业标准的PC部件(如PCI总线)和高级的触发和同步扩展
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。图4 通过MXI-3实现的远程控制功能可以让PC来控制PXI以及多机箱PXI系统。可使用低成本的铜线，也可使用电隔离的光纤连接。MXI-3在构架上是透明的，因此它无需额外的编程。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。
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。
图5 NI PXI-8186 移动式 Pentium 4 2.2
GHz嵌入式控制器。注意到它具有常见的PC外设接口，如键盘/鼠标和监视器，以及硬盘，USB
2.0接口，以太网，串口和其它标准PC外设。该控制器运行标准的Windows XP/2000操作系统，也可成为LabVIEW
RT模块的运载平台。
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
- 模拟输入和输出
引用 dingxiubing 2009/2/25 10:55:20 发表于6楼的内容
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xilinxue 发表于 2009/2/25 13:30:27
PXI（PCI eXtension for Instrumentation）总线是美国国家仪器公司（National Instrumentation，NI）于1997年发布的模块化仪器总线规范。其核心是将高速PCI总线和Compact PCI模块结构的所有优越性能集于一身。PXI总线具有32/64位数据传输能力以及分别高达132MB/s和264MB/s的数据传输速度，另外，还支持PCI-PCI桥路扩展和即插即用。并增加了专门的系统参考时钟、触发总线、星形触发线和模块间的局部总线，以此来满足高精确度的定时、同步与数据通信要求。7楼 回复本楼
PXI除使用嵌入式计算机，还可通过MXI-3接口，扩展PXI的系统控制，包括外接PC控制、多机箱扩展和更长的距离控制，扩大了PXI的应用范围，不但可以在一个PXI机架上插入8块插卡（1个系统模块和7个仪器模块 ），而且可以通过扩展接口MXI-3，以星形或菊花链连接多个PXI机箱。为了满足测控模块的需要，PXI总线不但提供了33MHz的系统时钟，还提供了10MHz的TTL参考时钟信号、TTL触发总线和12引脚的局部总线，使得同步、触发和时钟等功能的信号线均可以直接从PXI总线上获得，而不需要繁多的连线电缆。
引用 xilinxue 2009/2/25 13:30:27 发表于7楼的内容
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引用 CECwiki 2009/2/25 15:49:05 发表于8楼的内容
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hq0769 发表于 2009/2/25 21:21:58
9楼 回复本楼简单来说，PXI是以PCI为基础，外加PXI的一些特有信号组成的一个架构。
1、PXI继承了PCI的电气信号，使得PXI拥有如PCI bus的极高传输数据的能力，因此能够有高达132Mbyte/s到528Mbyte/s的传输性能。
2、PXI采用和PCI一样的机械外型结构，因此也能同样享有高密度、坚固外壳及高性能连接器的特性。
引用 hq0769 2009/2/25 21:21:58 发表于9楼的内容
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dingxiubing 发表于 2009/2/26 12:31:39
以NI PXI-8186为例，6楼图5.10楼 回复本楼
1、Pentium 4 2.2GHz处理器，运行标准的Windows XP/2000操作系统，也可成为LabVIEW
RT模块的运载平台。
点评：这种控制器功能和普通pc没什么两样，由于运行标准的Windows XP/2000操作系统，稳定性上没有plc可靠，恶劣环境或长时间运行可能死机。个人认为实验室适合使用，工业上环境不好的地方用有点浪费。
2、有常见的PC外设接口，如键盘/鼠标和监视器，以及硬盘，USB2.0接口，以太网，串口和其它标准PC外设。
点评;接口齐全，使用很方便。键盘/鼠标只有一个接口，设备自带分接头可以分别接键盘和鼠标，当然也可以用usb口的键盘鼠标。硬盘是机械式笔记本硬盘，容量大，但是工业应用最怕电压不稳定或突然断电的情况损坏硬盘。
总体来说，它有普通pc的各种优点，扩展很方便，但价格比较贵，一个能买一堆普通pc，呵呵。
引用 dingxiubing 2009/2/26 12:31:39 发表于10楼的内容
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引用 lthlycyj 2009/4/4 19:34:44 发表于11楼的内容
