仪器总线技术的回顾与展望

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1、仪器总线技术的回顾与展望

2、第11、未来的趋势——混合总线的测试系统先让我们回顾一下历史，无论是GPIB还是串口，都已经在测试行业应用超过了数十年，但至今仍有很多的工程师在继续使用或购买相应的仪器。再来看看几乎已经退出PC历史舞台的ISA总线，在现在的一些工控机里我们仍旧可以看到ISA插槽的身影，甚至有不少厂商还在生产基于ISA总线的数据采集卡和GPIB控制卡，满足一部分客户的需求。可以说，任何一种总线都有其在行业内独特的优势，没有一种总线会完美到可以取代其它任何的总线。所谓混合总线的测试系统，就是在一个系

3、统中集成多个自动化测试平台的不同部件，包括PXI,PCI,GPIB,VXI,USB,LAN和LXI等不同的总线。从工程师的角度来看，当设计一个测试系统时，往往需要平衡多方面的因素。现在的产品变的越来越复杂，对混合信号测试的要求也就越来越高，这样就需要利用不同总线测试平台的优势，搭建一个混合的测试系统来满足测试的需求。例如您的系统可能需要像PXI和PCIExpress等模块化仪器总线所提供的高吞吐量和优良的集成性，同时也可能需要基于USB或者LAN(包括LXI)的分立式仪器，完成一些特定的测试功能。此外，使

4、用混合的系统，工程师们可以很容易的在现有的系统上进行升级或是添加新的部件，而无需重新设计整个系统。同时，这样的混合系统对软件的架构提出了更高的要求，希望无论是在驱动服务层还是在应用软件层都能对不同的总线平台进行无缝的支持，也就是说，一个统一的软件架构将成为整个混合测试系统的核心。（如图1）图1典型的混合总线测试系统的软硬件架构因此我们看到的是这些总线将会长期的共存，未来测试系统的趋势也将是基于混合总线的测试系统。而同时，软件会在这样多厂商、多总线的混合系统中体现其核心的地位。2、外部总线——GPIB,Se

5、rial,IEEE1394(FireE总线，而现代计算机又不支持这种总线结构；伴随着PXI(PCIeXtensionsforInstrumentation)总线的推出，VXI的市场份额逐渐的在减小，而PXI的增长却势不可挡，早已在数年前超过VXI成为模块化测试测量的主流技术。PXI因为基于成熟的PCI总线技术，和VXI相比，具有更快的总线传输速率(132MB/svs40MB/s)，更小的体积以及更好的性能价格比。此外，PXI能够提供纳秒级的定时和同步功能以及坚固的工业特性。最后，得益于软件的灵活性和不断更

6、新的模块化硬件，用户可以最少的投资随时升级整个测试系统。如此优良的扩展性，灵活的软件架构使得基于PXI模块化仪器平台的系统集成变得更加的普遍。PCIExpress现在基于PC的测试应用对于总线带宽的要求越来越高，即使132MB/s的PCI总线带宽也难以满足许多新兴应用的需求。因此PCI-SIG(PCI总线标准的制订实体)推出了新一代的高速内部总线：PCIExpress。作为对PCI总线的一个革新，PCIExpress保持了与PCI总线的软件兼容性，并用高速串行总线代替了传统的并行总线。PCIExpress

7、通过多通道差分信号来实现双向数字的传输，每一个传输方向的一个通道就可提供250MB/s的带宽，组合多个通道(x16)最高可达4GB/s的传输速率。与PCI总线上所有设备共享带宽的方式不同的是，每个PCIExpress设备都享有一个专用的带宽来保证数据通路的畅通无阻(见图3)。此外，PCIExpress因为采用了先进的软件架构完全确保了和现有PCI的软件兼容性。据权威机构预测，PCIExpress的核心芯片(PCIExpressx4SentationSoftent)标准定义了通用仪器的互换性，对于一些指定的

8、仪器类，如示波器，信号源等，您可以随意的将现在使用的仪器换成一台其他生产厂家、甚至是其他总线的另一台同类的仪器，而不需要修改任何的软件测试代码。在应用开发层，开发者总是希望使用符合行业标准的软件开发环境来进行整个系统软件的开发。LabVIEW作为一个专为测试测量设计的编程语言，使用了工程师们最熟悉的图形化的编程方式，能够帮助用户高效和快速的开发测试应用。伴随着LabVIEW8的推出，使用LabVIEW进行数据采集和仪器控制的功能被进一步的加强，最新的项目管理和分布式智能更是适合混合测试系统的软件开发。目前

9、，LabVIEW已逐渐地成为测试测量行业标准的软件开发平台。当然，除了LabVIEW，用户也可以根据自己的喜好，选择其他的编程语言，如LabWindows/CVI，VB，C++等进行开发。软件就是核心，LabVIEW加上标准的测量和控制服务（如VISA,IVI等）就构成了这样一个统一的软件平台，帮助工程师简化软件的复杂性，更好的发挥混合测试系统的强大功能。5、总结在当今的测试测量领域，无论是经久不衰的传统仪器总线，还是新型高速