PXI ——主流自动化测试平台

图4 在PXI平台现有功能的基础上，PXI Express提供了附加的定时和同步功能，实现了更高精度的测量

此外，PCI Express还引入Peer-to-Peer的通讯方式，使得系统中的不同PCI Express模块之间可以不经过控制器直接进行数据传输。NI已将这一技术运用于PXI Express系统，相关硬件和软件支持PXI模块之间数据的直接传输--例如，PXIe数字化仪可以将采集到的数据直接通过背板传输给带有FPGA的PXIe模块进行自定义处理，从而进一步提高系统的数据传输和处理能力。

以PXI/PXI Express为核心构建混合总线测试系统

开放的PXI/PXI Express平台也提供用于与VXI系统或分立仪器进行通信的标准硬件和软件，包括GPIB、USB、LAN、Serial等接口。事实上，许多实际的测试系统都不是基于单一总线的，而是一个混合总线系统，比如既有PXI设备，又有基于GPIB的传统仪器，但是PXI更适合作为这种混合总线系统的核心。一方面，作为一种内部总线，PXI具有最大的数据传输速率和最低的延时，保证其不会成为整个系统数据传输的瓶颈；另一方面，PXI平台的硬件基于标准PC技术（如PCI/PCI Express总线、通用的CPU和外围设备，同时主流的Windows软件构架对用户来说也非常熟悉），基于PXI系统进行自动化测试系统的开发和操作就像使用标准的基于Windows的PC机一样方便，也便于升级维护。NI一直免费提供业内最大的仪器驱动程序库，并持续对其进行更新。任何人只要访问ni.com/idnet即可下载8000多种仪器驱动程序，快速实现与基于各种总线的第三方设备之间的连接通信。

图5 以PXI为核心构建自动化测试系统

软件与服务的重要作用

尽管PXI具有显而易见的灵活性与开放性优势，但相比传统仪器，基于PXI的模块化仪器需要厂商能提供更好的软件支持与技术服务。许多模块化仪器都被用于实现自动化测试系统，这就要求厂商能够提供灵活易用的应用程序接口(API) 以及应用开发环境，从而在集成系统中充分发挥模块化I/O的硬件性能。针对某些特殊应用（如视频测试、半实物仿真等），如果厂商能提供专业软件工具，就可以进一步帮助用户高效实现应用系统的开发。针对这一情况，NI提出了实现自动化测试系统的五层参考架构（见图6），其中上面三层均是软件层次。NI在每个层次都可以为用户提供合适的选择。

图6 以软件为核心的模块化测试系统五层架构

此外，由于PXI系统往往需要经过用户或集成商的二次开发以满足具体的应用需求，因此，供应商是否具备足够的行业经验、能否提供良好的技术支持与服务也成为用户选择PXI产品时的重要考虑。

总结与展望

PXI作为测试和测量应用的一个标准平台，利用现成即用的商业技术提升了测试系统的性能，同时降低了系统的成本。标准化的商业技术使PXI系统以惊人的速度在测试和控制应用领域得到广泛的接受，已成为这一领域的主流平台。同时随着PXI新产品功能的日益丰富，各种新应用不断被开辟。PCI Express技术是PXI未来发展的大方向，在保证向后兼容性的同时，必将使平台扩展到更多的应用领域中。

同时，PXI标准本身也在不断发展。去年年底通过的PXImc(PXI MultiComputing)规范中定义了通过PCI Express背板或线缆直接连接PXImc设备（可以是PXI控制器或其他设备）的方式，从而可以在同一PXI机箱中载有多个控制器，或者直接通过PCI Express连接不同的PXI系统或其他设备，进而满足复杂运算或分布式应用的需求。PXImc在保证向后兼容的同时进一步扩展了PXI的应用范围，我们期待开放的PXI技术在未来有更广阔的发展空间。