建立使用PXI、VXI和LXI的混合型测试系统

产品生命期内的更好延续

　　产品生命期的不同阶段往往使用不同类型的仪器。例如在研发中通常使用台式仪器，因为它能提供对测量的互动控制和快速反馈。而当产品投入制造时，为减小自动测试系统的体积，有时会采用PXI或VXI的模块化解决方案。

　　可惜在从台式仪器转到模块化仪器时，硬件、软件和测试策略往往因没有延续性而造成时间和资金的浪费。LXI|0">LXI解决方案则通过提供具有不同外形尺寸的仪器，如 台式仪器、模块化仪器、合成仪器的相关和同一产品，有可能改变这种状况，从而在产品整个生命期更容易地沿用已有的测试策略和系统软件。

　　建立使用PXI、VXI和LXI的混合型测试系统是本系列应用指南中的第四篇，它帮助您处理从GPIB、PXI或VXI转到LXI的过程。这篇应用指南把PXI 、VXI与LXI作比较，勾画融入现有测试设备和软件的混合系统体系结构，描述未来转向全套基于LXI系统的可能。

评估模块化系统

　　PXI和VXI包括若干离散部件，如主机、插卡、I/O、PC、软件 ，以实现一台独立仪器，甚至是全套堆叠仪器集成系统的功能(图1)。为实现相同的测量和分析能力，在主机(或背板)、插卡和主控PC间有大量的数据传送。最终用户或系统集成者要提供一定数量的程序，以实现所要达到的功能水平。生成的软件应用程序提供用户界面、大部份(非全部)测量能力、数据显示，以及数据分析例程。

　　用可接受的性能进行所有这些工作通常需要用强大的PC处理和分析测量数据、控制硬件和提供用户界面。当把一台外部PC作系统主控机使用时，无论I/O是使用MXI还是GPIB，都需要配置和安装接口卡。在使用嵌入式控制器时，可能需要有能容纳控制器和各种插卡的更大主机。虽然这种方法不需要至外部PC的接口，但仍需要接至外部PC的监视器、键盘和鼠标。

　　尽管这种较为复杂的方法在某些特定应用中已相当流行，但并不是万能的解决方案 - 我们需要仔细考察它的优点和缺点。

PXI和VXI的优点

　　与堆叠仪器集成系统相比，PXI和VXI在硬件、连通能力和程序方面有许多优点。

　　硬件: 一项主要优点是开关密度，它可把源和测量能力压入到一台主机中。PXI和VXI通常要比类似功能的堆叠仪器集成系统小。由于它们有高速背板和触发能力，因此在触发和同步方面也优于堆叠仪器集成系统。

　　连通能力: PXI和VXI提供众多备选I/O方案: MXI，GPIB，Ethernet，USB，Firewire和串行接口。因此您能更好兼顾性能和方便性。

　　编程: 系统建造者可使用基于图形的或文本的开发环境建立需要的测量和分析功能。虽然可能难以与寄存器基PXI和VXI插卡一道工作，但设备驱动程序的使用将极大简化通信和编程(见旁注)。所产生的测量解决方案会比用台式GPIB仪器构成的等效堆叠仪器集成系统更小，也更快。

编程寄存器设备

　　由于PXI和VXI利用了计算机总线(如VME、PCI、cPCI)，它们的插卡通常要依赖基于寄存器的操作读取或设置属性、初始化测量、加载或卸载数据等。用这种类型的低级程序实现对各模块的详尽计算机控制，不过它可能是相当复杂和费时的。

　　一种流行的解决方案是采用仪器驱动程序，它处理低级别的细节，而让程序处于较高的级别。最适合驱动程序的选择取决于所使用硬件或软件类型。例如National Instruments的LabView使用IVI-G驱动程序，LabWindows使用IVI-C驱动程序。虽然许多安捷伦仪器也能使用IVI-C和IVI-G，但安捷伦和更多的公司提供了IVI-COM驱动程序。它是中性的语言和平台，一个版本就可工作于所有Microsoft* COM (和兼容)环境，和由Microsoft Excel使用。它不仅提供更高的灵活性，您可在熟悉的开发环境中工作，还能通过诸IntelliSense弹出菜单这类新特性提高您的工效，该弹出菜单为您提供屏上的命令完成帮助。

图1. 典型VXI系统

PXI和VXI的缺点

　　PXI和VXI的缺点会影响到您建立充分满足测试系统预算、技术和生命期规范要求的能力。

　　系统控制主机: 与典型堆叠仪器集成系统不同，基于PXI或VXI的系统强烈依赖主控PC的性能 - 但性能越高，售价也越高。此外，这种与PC相关的方法不能很好适应大而复杂的系统: 越多的模块越频繁地传送更多的数据，使PC成为处理过程的瓶颈，导致系统总体性能变慢。

　　嵌入式控制器有与身具有的不足。由于生产量有限，因此其售价是同档台式PC的3到8倍。其性能和能力也往往滞后于最新技术进步。

　　硬件: 除了PXI和VXI的高入门费外，如果打算允许未来的系统扩展，您可能需要购买有比实际需要更多插槽的主机，一旦主机插满模块，即使系统只需再增加一块插卡，您也得再增加另一台主机的费用。

　　如果在模块化仪器中没有所需要的功能，就必须在系统中增加台式仪器。这样的例子包括许多射频测量和高功率电源。台式仪器的加入会增加系统集成和编程的复杂程度。甚至完全抵消VXI或PXI在体积小方面的优势。

　　连通能力: 用MXI或GPIB作接口会增加硬件成本和至外部主控PC的配置复杂程度。

　　编程: 由于大多数PXI和VXI设备缺少的用户界面 ，即使控制最为简单的设备，也需要购置、安装和配置某种类型的软件，作为虚拟前面板或基于浏览器的用户界面。还可能需要用另外的程序执行测量、管理数据和分析结果。此外，提供这些能力的专用测试和测量软件要比来自Microsoft和其它厂商的商业编程环境贵得多。