Вопрос 13

Интерфейс контрольно-измерительных систем PXI

Контрольно-измерительные системы, базирующиеся на открытом промышленном стандарте интерфейса PXI (PCI eXtentionforInstrumentation), обеспечивают высокую производительность по сравнению с системами, построенными на интерфейсах IEEE-488 и VXI, и при этом относительно дешевы.

Основные характеристики интерфейса PXI:

- тактовая частота 33/66 МГц ;

- 32 и 64-битная передача данных;

- скорость передача данных от 132 Мб/с (32бит, 33МГц) до 528 Мб/с (64бит, 66МГц);

- расширение системы при помощи PCI-PCI мостов;

- поддержка режима PlugandPlay.

Контрольно-измерительная PXI система представляет собой шасси (крейт, блок) на базе высокоскоростного интерфейса PXI, в которое могут быть установлены специфические для конкретной системы модули ввода/вывода.

Основой интерфейса PXI служит системный интерфейс CompactPCI и, соответственно, интерфейс PCI со всеми их достоинствами. Кроме того, интерфейс PXI имеет дополнительные линии тактирования и синхронизации, что обеспечивает высокий уровень синхронизации отдельных модулей, необходимый при создании точных измерительных и управляющих систем.

Схема структурная PXI-системы

Интерфейс PXI использует стандартную CompactPCI шину и добавляет специальные сигналы для измерений, включая локальные магистрали между соседними модулями, звездообразную триггерную магистраль синхронизации, шину системного тактового генератора и триггерную магистраль

Локальная магистральPXI – магистраль с числом линий связи 13, которая соединяет каждый периферийный модуль с его каждым смежным модулем. Каждая локальная магистраль может быть использована для передачи как аналоговых сигналов между модулями так и обеспечивать скоростной специфический канал связи, не использующий ресурс интерфейса CompactPCI. Сигналы в локальной магистрали могут передаваться как в дискретной форме (высоко-скоростныеTTL ИС) так и в виде аналоговых сигналов с амплитудным значением напряжения до 42 В.

Тактовая системная частота- 10МГц (PXI_CLK10) распределена по всем внешним модулям в системе и используется для синхронизации модулей в контрольно-измерительной системе. Генератор системной тактовой частоты размещается в модуле системного контроллера.

Звездообразная триггерная магистраль(startrigger) обеспечивает высокую точность синхронизации модулей PXI системы. Контроллер звездообразная триггерной магистрали может быть установлен в первый слот и используется для обеспечения синхронизирующих сигналов к другим периферийным модулям.

Триггерная магистральдля синхронизации взаимодействия нескольких различных внешних модулей PXI. используется триггерная магистраль (triggerbus), состоящая из 8 скоростных линий связи. По этим линиям связи передаются сигналы от одного модуля к другому, обеспечивая гарантированный отклик системы на контролируемое системой асинхронное внешнее событие

PXI система может иметь больше одного сегмента PXI- шины при использовании стандартной технологии PCI-PCI моста. Такое устройство занимает один PXI модуль в каждом из шинных сегментов, которые оно соединяет. Таким образом, 33МГц система с двумя шинами будет иметь 13 позиций (слотов) для подключения внешних модулей PXI.

Для упрощения построения контрольно- измерительных PXI систем, в отличие от многих других спецификаций интерфейсов, спецификация интерфейса PXI определяет требования и к программному обеспечению. Эти требования включают поддержку стандартных операционных систем, таких как Windows 95, Windows 98, WindowsNT, Windows 2000 (WIN32) и поддержку инструментального программного обеспечения, разработанного VXISystemsAlliance .