PXI总线测试系统

仪器功能
操作系统 Win 2000 Win XP
驱动软件 必备驱动 VISA 图形 API 语言 API
参考时钟 触发总线 星型触发 本地总线
3.1 PXI机械规范
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PXI模块的结构尺寸与连接器如图：
PXI 保留 PXI 保留 PXI 保留 32 位 PCI 总线 64 位 PCI 和 PXI 总线 32 位 PCI 总线
PCI-PCI桥接技术
（2总线段）×（8槽/总线段）-（1系统槽）（2PCI-PCI桥插槽）=13个可用扩展槽
3.3 PXI软件规范
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PXI 的 软 件 要 求 包 括 支 持 Microsoft Windows NT 和 Windows 2000 这样的标 准操作系统框架，要求所有模块带有配置信 息（ configuration information ）和支持 标准的工业开发环境（如 NI 的 LabVIEW 、 LabWindows/CVI 和 Microsoft 的 VC/C++ 、 VB 和 Borland 的 C++ 等），而 且符合 VISA规范的设备驱动程序（ WIN32 device drivers)。
举例-基于PXI总线的导弹装备测试系统
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战术导弹是现代战争中使用的有效常规武器。导弹装备的测 试是导弹装备支援技术的重要组成部分。对仓库存储的导弹 装备进行定期测试，对损坏部件进行维修，可以使导弹装备 保持良好的临战状态；在战场对导弹装备进行测试，可以减 少事故，提高战斗能力。
ห้องสมุดไป่ตู้
（1）导弹装备测试参数
（2）测试系统硬件结构及配置
程控电源 导 弹 装 备
PXI6711 模拟输出模块 PXI6071E 数据采集模块
模拟负载电路 灯控电路 系统自检电路
PXI4060 数字万用表模块 PXI7921 多路转换开关模块 MXI-3 主控计算机
信号调理电路
PXI8570 扩展模块 PXI 机箱
适配箱
测试系统硬件结构
4 PXI系统结构
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一个典型的PXI系统一般由PXI机箱、 PXI控 制器和若干PXI模块构成。
PXI机箱主要由总线背板、仪器插槽、冷却 系统、壳体组成，有3U和6U两种尺寸。
PXI控制器
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PXI控制器有嵌入式和外置式两种形式。
PXI嵌入式控制器
外置式控制器
PXI模块
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自从 PXI 成为开放的工业标准以来，各公司生产的 PXI模块已经有数百种可供选择。
5.1 PXI总线测试系统的组建方法 组建一个PXI总线测试系统可以按照以下 步骤进行。 （1）需求分析和技术方案的制定 （2）选择操作系统和应用软件开发平台 （3）选择PXI机箱 （4）选择PXI控制器 （5）选择PXI模块 （6）选择PXI附件
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5.2 PXI总线测试系统组建举例
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目前， PXI已经广泛应用于数据采集、 军用测试、工业自动化与控制、科学研 究的众多领域，特别在军用测试、工业 自动化与控制领域， PXI 以其坚固的机 械结构、良好的兼容性和较高的可靠性 得到用户的青睐。
选配的主要PXI模块 1）PXI6071E数据采集模块
64路单端/32路差分模拟输入、12位精度、 1.25MS/s采样速度、±0.05到±10V输入范围。
2）PXI6711模拟输出模块
8路模拟输出、12位分辨率、1MS/s最大 更新速率、±10V输出范围 。
3）PXI4060数字万用表模块
NI PXI-4060 为5位半万用表，读取速度最高达60次/s， 直流测量20mV到250VDC，20mA到10A；电阻测量200 Ω到200MΩ；交流测量20mVrms到250Vrms， 20mArms到10Arms，交流频率20Hz到25 kHz。
（2）扩展信号组
①参考时钟 PXI 总线规范定义了将 10MHz 参考时钟（ PXI_CLK10 ） 分布到系统中所有模块的方法； ②总线型触发线 PXI有8条总线型触发信号线（PXI_TRIG[0:7]）； ③星型触发线 PXI星型触发线（PXI_STAR[0:7]），为PXI总线系统用户 提供了超高性能同步功能； ④本地线 本地线有 13 根信号线（ PXI_LBR[0:12] ），可用来传送 模块间的模拟信号或提供不影响 PXI带宽的高速边带数据传 输。
选配的PXI机箱
选用NI PXI-1042带通用电源的8槽3U PXI机箱。 内置10MHz参考时钟、PXI触发总线、星型触发和本 地线。
（3）测试系统软件设计
主控模块
自检模块
装备测试 模块
报表生成 模块
故障诊断 模块
数据库 维护模块
帮助功能 模块
软件由多个功能测试模块组成，便于功能扩展。系统在 测试软件的控制下，与适配电路及PXI 模块共同完成系 统自检和导弹装备测试工作。
PXI 总线测试系统 PXI总线测试系统
PXI 总线测试系统 PXI总线测试系统
PXI总线特点 � PXI总线规范 � PXI总线测试系统组建方法
1 概述
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Xtensions for Instrumentation ） PXI （ PCI e eX 是PCI（Peripheral Component Interconnect） 在仪器领域的扩展，是与 VXI 总线并行的另 一种模块式仪器总线标准。它由 PXI 系统联 盟在 1997 年制定，将 CompactPCI （紧凑 PCI）规范定义的PCI总线技术发展成适合于 试验、测量与数据采集场合应用的机械、电 气和软件规范，从而产生了新的总线体系结 构。
什么是PXI总线
� � � PXI是PCI eXtensions for Instrumentation PXI 源于 CompactPCI CompactPCI使用三种标准，小、牢固并且实现PC技术
PCI 总线
CompactPCI
欧洲卡封装 更好的 IEC 连接器
PXI总线测试系统组成形式
2 PXI总线的特点
星型 触发 控制 器
模 块
···
模 块
模 块
本地线 PCI 总线 PXI 触发线
PXI在保持PCI总线所有优点的前提下，还增加了专门的 系统参考时钟、总线型触发线、星型触发线和本地线 。
PXI总线
PXI总线的信号可以分为两类： 1）CompactPCI系统中映射过来的信号 具有PCI的性能和特点，包括32位/64位数据传 输 能 力 ， 以 及 分 别 高 达 132MByte/s 和 528MByte/s的数据传输速率，还支持3.3V系统和 即插即用。 2）增加了仪器专用信号线，包括总线型触发线、星型 触发线、参考时钟和本地线。
4）PXI7921多路转换开关模块
PXI7921是一种由24个2线继电器构成的继电器多 路转换开关，具有48×1 1线、24×1 2线和12×1 4线三种配置 。开关容量：2A开关，2A负载， 220VDC，125VAC 。
5）PCI8570/PXI8570扩展模块
屏蔽铜电缆连接，最大距离10m。
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普通外围 扩展槽连 接器引脚
（1）基本信号组
必备信号 AD[31-0] 地址/数据 C/BE[3-0]* PAR FRAME* TRDY* IRDY* 接口控制 STOP* DEVSEL* IDSEL PERR* 错误报告 SERR* REQ* 总线仲裁 GNT* CLK 系统 RST* TDI TDO TCK TMS TRST* JTAG PCI 兼容设备 LOCK* INTA* INTB* INTC* INTD* SBO* SDONE Cache 支持 中断 接口控制 可选信号 AD[63-32] C/BE[7-4]* PAR64 REQ64* ACK64* 64 位扩展
①直流电压与交流电压有效值信号，如直流± 10V ，交流 36 V，交流115V； ②电阻值参数，如电缆识别电阻、发射装置导通电阻、绝缘 电阻等； ③频率信号，如交流电源频率、基准信号、起控频率等 ； ④时序信号，如点火信号、停机时间等； ⑤稳态信号，如转速补偿电位、平行光管灯位角偏差电位 等； ⑥瞬态信号，如半波峰值电压、指令信号、起控信号等。
①高速数据转输速率； ②模块化仪器结构，具有标准的系统电源、 集中冷却和电磁兼容性能 ； ③具有10MHz系统参考时钟、触发线和本地 线； ④具有“即插即用”仪器驱动程序； ⑤具有低价格、易于集成、较好的灵活性和 开放式工业标准等优点。
3 PXI总线规范
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PXI总线规范涵盖了三大方面的内容： 机械规范 电气规范 软件规范
64 位 PCI 和 PXI 总线
100 × 160mm
230 × 160 mm
典型的PXI系统示意图
控制器扩展槽 系统控制 器模块 外围模块 空槽
背板
机箱
系统槽 星状触发控制器 或外围扩展槽
7 个外围扩展槽
3.2 PXI电气规范
PXI 总线的电气性能： PXI总线的电气性能：
星型触发线
系 统 控 制 器
PXI总线规范的体系结构
PXI:PCI 在仪器领域的扩展
机械结构
电气结构
软件结构
CompactPCI 标准 8 个槽位 IEC 连接器 欧式卡结构
PXI 增加 的标准 规定系统槽位 风冷标准 环境测试标准
PCI 和 CompactPCI 标准 33MHz 时钟 32/64 位带宽 132MB/264MB 传输速率
测试程序流程图
开始 测试系统自检 提示自检未通过 状态合格？ Yes 选择测试项目 调用测试模块程序 进行测试 处理、显示、存储测试结果 No No
测试项目完成？ Yes 结束
5 PXI总线测试系统的组建
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PXI 的数据传输速率在 33MHz 、 32 位的 总线上可达 132MB/s ，在 66MHz 、 64 位总线上可达 528MB/s ，这远远高于其 他接口总线的传输速率。正是凭借数据传 输速率高、兼容性好、互操作性强等优 势，PXI在测试领域得到了迅速发展和应 用。