测控总线技术的现状与特点

，要求兼容的产品提供相应的驱动软件，有利于简化系统集成。

　　（三）VXI总线特性分析

　　VXI总线是上世纪80年代末期在VME总线的基础上扩展而成的仪器系统总线，一经问世便受到了测试界的普遍重视。由于该总线采用的是开放式结构并集中了先进的计算机数字接口技术与模块化仪器的优点，从而扩大了它在电子测量技术领域里的应用范围。基于传统的“数据采集———分析处理-传输显示”的结构模式并以此为开发平台，充分发挥计算机的功能和调用各种有关测试软件就可方便地组成具有不同功能的仪器———虚拟仪器。虚拟仪器可以把智能仪器、PC仪器以及GPIB系统的特长都集成起来，组成数据吞吐量大、兼容性强、可扩展性好、标准化的各种专用测试系统。当其接入到计算机网络后，便可构成数据采集、传输与处理的网络化系统。

VXI总线促进了整个测试系统向开放式、集成化方向发展，推动了测试仪器

标准化、模块化、通用化的进程，使系统资源，包括所有硬件与软件获得共享。同时也使新的测试系统的研制周期缩短、成本降低、风险减小。

　　VXI总线采用模块化开放式结构，易于扩展、重构和系统集成。它可以很方便地应用于数据采集、虚拟仪器和测试系统中，是计算机操纵的模块化仪器。它依靠有效的标准化，采用模块化的方式，实现了系列化、通用化以及VXI总线仪器的互换性和互操作性。其开放的体系结构和PP方式完全符合信息产品的要求。由于VXI提供了多种常规仪器模块，并与GPIB兼容，而且高度集成，所以很快成为军用测试界公认的军用测试总线。十多年的应用证明，VXI总线具有如下主要优点：

1.开放式标准使仪器组合灵活和容易；

2.系统吞吐量增强，减少测试时间或提高性能；

　　3.小体积与高密度的设计减少系统占用空间，可以就近放置于待测设备旁进行测试，便于移动与携带；

　　4.更精确的定时与同步功能改善测量能力；

5.标准化VXI即插即用软件简化系统设定、编程及集成；

6.模块化、坚固的设计提高可靠度、延长失效的平均间隔时间、并降低修复所需时间；

7.可降低系统研制成本；

VXI总线十多年的应用证明欧式插卡组装技术是其中最成功和可靠的技术，特别适合于嵌入式计算机系统。由于其采用欧式插卡，还具有以下优势：

（1）插卡垂向而平行地插入机箱，有利于通风散热；

　　（2）每块插卡都有金属前面板，便于安装连接器和指示灯；

　　（3）每块插卡用螺钉锁住，有较强的抗震、抗颤动能力；

　　（4）采用插入式电源模块，便于维修；

　　（5）适合安装在标准化工业机架上。

正是因为VXI总线具有上述的特点和优点，使其在国防、航空航天、通信等诸多领域里得到了广泛应用。

　　（四）VME总线特性分析

　　VME总线是一种高性能总线，支持多处理器系统，总线规范严谨而全面，主要应用于实时信号处理和控制领域。VME总线特点如下：

　　1.寻址空间大，数据传输率高，满足高性能微计算机的要求；

　　2.在多处理器系统中，其中断机构可保证各处理器之间的相互通信，提高了多处理器系统的性能；

　　3.VME易于组成开放式系统。

　（五）PXI总线与VXI总线技术对比

　　VXI仪器规范已被证明是非常成功的。而PXI也为仪器定义了许多与VXI规范一样的扩展特性。表2是PXI与VXI仪器特性的对比情况。

VXI和PXI之间的主要差别源于它们各自的底层总线结构不同。VXI基于VME总线，而PXI基于PCI总线，PCI总线多年来一直在台式PC机中广泛应用。由于标准PCI总线最大带宽是132MB/s，标准VME总线只有40MB/s，所以PXI总线更具优势。使用PCI总线的另外一个好处是能够降低系统成本，这是因为各种PCI总线硬件插卡种类齐全、生产厂家多。第三是由于PXI插卡尺寸小，所以它能够为便携式、台式与固定架式装置提供一个通用平台。

　　VXI总线的不足是受限于VME总线的规范，速度难于提升。VME不是当前计算机总线技术发展的主流，在数据吞吐、即插即用、软件、网络连接等方面不及PCI总线。VME总线采用TTL技术，在64位宽度时TTL电路固有的噪声和信号抖动远高于PXI所使用的PCI总线；VME总线只能使用5V电压，不能满足快速传输和低功耗的要求，而PXI则能使用64位的5V和3.3V信号，并且使用了与VXI相同的组装技术。就传输速度而言，PXI为VXI总线的三倍多，因而在PXI上实现的实时图像采集技术在VXI上却无法实现，限制了其应用领域的拓展。

　　（六）GPIB特性分析

　　利用GPIB接口可以使仪器与几乎所有的台式、便携机、工作站和工控机等相连接，通过使用跨操作系统及开发平台的标准和开发工具，可建立应用广泛的GPIB仪器控制系统。GPIB仪器的特点如下：

　　1.功能较为完善，几乎可以覆盖所有测量频段；

2.仪器