NI示波器的优势

他自动测试仪器常用的总线（表1）。

表1.PXI和以太网的数据吞吐量比较

4. 密度

NI PXI示波器比传统台式仪器更为紧凑，这意味着您能够以比机架堆叠式测试仪小得多的体积构建混合信号自动化测试系统。占地面积小的测试系统可节省生产车间宝贵和表征实验室的宝贵空间，同时还可通过减小重量和体积提高便携性，此外，由于配电和冷却需求减少，往往也会降低设备的成本和、减少测试基础设施。

图7.NI示波器与其他仪器相结合，可创建紧凑的自动化测试系统

由于大多数传统台式示波器的最大通道数为四个，因此如果要同时采集超过四个通道的数据，示波器的通道密度就尤其重要。台式示波器针对低通道数台式应用进行优化，其上面有许多物理旋钮和大型显示器可用于采集和显示数据。这些仪器的前面板占用的物理空间使得将它们堆叠在一起来实现高通道数系统变得不切实际。

PXI示波器去除了许多与传统工具相关的冗余组件，比如个人显示器、物理旋钮、电源和风扇。 PXI机箱和控制器负责数据处理、数据传输、冷却和为仪器供电，而用户可通过软件控制仪器，并且只需在一个显示器上显示数据。使用PXI平台和NI示波器，您就可以在一个4U 19英寸PXI机箱内构建多达136个通道的高通道数系统。

图8.在单个PXI机箱（19英寸4U机架）中组合多达68个或136个示波器通道，实现高速采集系统

5. 软件定义的仪器

如今大多数测试仪器将FPGA与固定的固件结合来实现仪器的各种功能。NI软件设计的示波器配备了开放式FPGA，使用户能够在仪器上执行复杂算法，显著减少了需要传输到主机的数据量。该示例显示了如何在仪器上的FPGA中构建可执行常见计算（即SFDR、SNR和SINAD）的应用程序。

图9.这一开放式FPGA的程序框图展示了在FPGA上计算SFDR、SNR和SINAD的架构

在上一节中，高数据吞吐量指的是增加带宽和减少延迟。软件设计的示波器采用所定义的开放式FPGA架构大大增强了这些优势。用于PXI Express的NI FlexRIO FPGA模块模块的一个独特功能是，它们能够以3 GB / s的速率在模块之间传输数据，而无需使数据经过主机的芯片集。该模块可支持多达16个这样的数据流，简化了复杂的多FPGA通信方案，而且不耗费主机CPU资源。有关该技术的更多信息，请参阅白皮书《点对点数据流介绍》。

图10.在测试仪器中，开放式FPGA可用于添加触发和后处理等功能

6. 仪器编程

示波器中最经常被忽视的其中一个功能是用来控制和编程设备以进行自动化测试和测量的软件。但是忽视该软件可能会导致严重的后果，因为软件会显著影响应用程序的开发时间。 NI示波器提供各种软件工具，使您能够快速采集数据、调试应用程序、自动化数据采集以及与其他仪器同步，从而帮助您提高生产力。

借助NI-SCOPE软件前面板开始测量

这一交互式程序类似于传统示波器的专用显示器，提供了一个易于使用的界面。除了可让用户访问所有NI示波器的基本功能外，它还提供了实时测量以及将数据保存到文件进行后期处理和分析的功能。这个界面使得使用NI示波器的用户在几秒钟内就可轻松地开始测量。

图11.使用NI-SCOPE软件前面板快速进行测量

使用NI-SCOPE驱动和范例程序进行编程

为了利用基于PC的测量设备的全部功能，通过编程来定义并控制其行为是至关重要的。所有NI示波器均可使用NI-SCOPE仪器驱动程序来进行编程控制，该驱动程序提供了快速入门的高层功能以及用于访问示波器所有功能的底层控制。此外，该驱动器包含了50多个预先编写的示例程序，演示了如何访问任意一种NI示波器的全部功能。NI-SCOPE仪器驱动程序可以通过多种编程语言来访问，如LabVIEW中的图形化语言、C + +和Visual Basic。每一种语言都有相应的编程范例。

图12.使用NI-SCOPE驱动程序进行编程，创建自定义程序

7. 使用NI-TClk实现同步

多台设备的同步是许多应用的关键要求，这往往会增加软件开发时间。但是基于SMC架构的NI示波器可以利用NI-TClk帮助工程师以最少的精力实现精确的同步。 NI-TClk提供了一个高层接口，用于编程多个NI示波器、任意波形发生器、高速数字I/ O设备的同步。此外，各种预先写好的范例也可以执行此类同步，这使得实现和维持同步变得更加容易。下面显示的是在LabVIEW环境实现多个PXI示波器均相同步所需要的三个函数。

图13.在LabVIEW或LabWindows™/CVI中使用三个函数同步多个NI示波器

8. 借助示波器提高工作效率

NI示波器提供了传统台式示波器的测量性能，同时其外形结构针对自动化测试和高通道数应用进行了优化。借助一系列基于PXI的示波器和基于FPGA的数字化仪，您可以优化系统的密度、分辨率、带宽和