各類總線的介紹

1、總線.總線的概念 總線是一組用于計算機之間各部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令的傳送的公用信號線 二.總線的分類(一) 總線(微機通用總線)按功能和規(guī)范可分為三大類型：(1) 片總線(Chip Bus, C-Bus)又稱元件級總線，是把各種不同的芯片連接在 一起構(gòu)成特定功能模塊(如CPU模塊)的信息傳輸通路。(2) 內(nèi)總線(Internal Bus, I-Bus)又稱系統(tǒng)總線或板級總線，是微機系統(tǒng)中各插 件(模塊)之間的信息傳輸通路。例如CPU模塊和存儲器模塊或I/O接口模塊之間 的傳輸通路。(3) 外總線(External Bus, E-Bus)又稱通信總線，是微機系統(tǒng)之間或微機系統(tǒng)與其他系統(tǒng)(儀器、儀

2、表、控制裝置等)之間信息傳輸?shù)耐?，?EIA RS-232C、IEEE-488等。(現(xiàn)場總線CAN屬于外總線)iiiiiiiiiiIiii4iI 申 i iIIII 中 i t VE-Bus三類總線在微機系統(tǒng)中的地位和關(guān)系其中的系統(tǒng)總線，即通常意義上所說的總線，一般又含有三種不同功能的總線，即數(shù)據(jù)總線DB (Data Bus)、地址總線 AB (Address Bus)和控制總線 CBControl Bus)（二）總線按照傳輸數(shù)據(jù)的方式劃分 ：可以分為串行總線和并行總線。 串行 總線中，二進(jìn)制數(shù)據(jù)逐位通過一根數(shù)據(jù)線發(fā)送到目的器件； 并行總線的數(shù)據(jù)線通 常超過 2 根。常見的串行總線有 SPI

3、、I2C、USB 及 RS232 等。（三）總線按照時鐘信號是否獨立劃分 ：可以分為同步總線和異步總線。 同 步總線的時鐘信號獨立于數(shù)據(jù)，而異步總線的時鐘信號是從數(shù)據(jù)中提取出來的。 SPI、I2C是同步串行總線，RS232采用異步串行總線。按照計算機所傳輸?shù)男畔⒎N類， 計算機的總線可以劃分為數(shù)據(jù)總線、 地址總 線和控制總線，分別用來傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)地址和控制信號。三各類總線介紹內(nèi)部總線1I2C 總線 是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡化， 器件封裝形式小， 通信速率較高等優(yōu)點。 在主從通信中， 可以有多個 I2C 總線器 件同時接到I2C總線上，通過地址來識別通信對象。2. SP

4、I總線 串行外圍設(shè)備接口 SPI是一種同步串行接口， SPI總線是一種 三線同步總線，因其硬件功能很強，所以與SPI有關(guān)的軟件就相當(dāng)簡單，使CPU 有更多的時間處理其他事務(wù)。3. SCI總線 串行通信接口 SCI是一種通用異步通信接口 UART,與MCS-51 的異步通信功能基本相同。系統(tǒng)總線1. ISA 總線 總線標(biāo)準(zhǔn)是 IBM 公司推出的系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)。它是對 XT 總線 的擴展，以適應(yīng) 8/ 1 6位數(shù)據(jù)總線要求。它在 80286至 80486時代應(yīng)用非常廣泛， 以至于現(xiàn)在奔騰機中還保留有ISA總線插槽，ISA總線有98只引腳。2. EISA 總線 是在 ISA 總線的基礎(chǔ)上使用雙層插座，

5、在原來 ISA 總線的 98 條信號線上又增加了 98 條信號線，也就是在兩條 ISA 信號線之間添加一條 EISA信號線。在實用中，EISA總線完全兼容ISA總線信號。3. VESA總線 是一種局部總線，簡稱為 VL（VESA local bus）總線。該總線 系統(tǒng)考慮到 CPU 與主存和 Cache 的直接相連，通常把這部分總線稱為 CPU 總 線或主總線，其他設(shè)備通過 VL 總線與 CPU 總線相連，所以 VL 總線被稱為局 部總線。它定義了 32位數(shù)據(jù)線，且可通過擴展槽擴展到 64位，使用33MHz時 鐘頻率，最大傳輸率達(dá)132MB/S，可與CPU同步工作。是一種高速、高效的局 部總線

6、，可支持 386SX、 386DX、486SX、486DX 及奔騰微處理器。4PCI 總線 是當(dāng)前最流行的總線之一，它是由 Intel 公司推出的一種局部 總線。它定義了 32位數(shù)據(jù)總線，且可擴展為 64位。 PCI 總線主板插槽的體積比 原 ISA 總線插槽還小， 其功能比 VESA、 ISA 有極大的改善， 支持突發(fā)讀寫操作， 最大傳輸速率可達(dá)132MB/S，可同時支持多組外圍設(shè)備。 PCI局部總線不能兼 容現(xiàn)有的ISA、EISA、MCA （ micro channel architecture總線，但它不受制于處 理器，是基于奔騰等新一代微處理器而發(fā)展的總線。5Compact PCI 總

7、線 是當(dāng)今第一個采用無源總線底板結(jié)構(gòu)的 PCI 系統(tǒng)， 是 PCI 總線的電氣和軟件標(biāo)準(zhǔn)加歐式卡的工業(yè)組裝標(biāo)準(zhǔn)， 是當(dāng)今最新的一種工業(yè) 計算機標(biāo)準(zhǔn)。Compact PCI是在原來PCI總線基礎(chǔ)上改造而來，它利用 PCI的優(yōu) 點，提供滿足工業(yè)環(huán)境應(yīng)用要求的高性能核心系統(tǒng)， 同時還考慮充分利用傳統(tǒng)的 總線產(chǎn)品，如ISA、STD、VME或PC/104來擴充系統(tǒng)的I/O和其他功能。6. PC/104總線PC/104也是一種工業(yè)計算機總線標(biāo)準(zhǔn)。PC/104是一種專門為嵌入式控制而定義的工業(yè)控制總線，即 IEEE-P996。7. VME 總線 Versa Module Eurocard由 Motorola

8、 公司 1981 年推出的第一代 32位工業(yè)開放標(biāo)準(zhǔn)總線，即 IEEE 1014-1987。（作為測控總線使用）& AGP全稱Accelerated Graphic Ports PC的圖形系統(tǒng)接口的一種。 為了使 系統(tǒng)和圖形加速卡之間的數(shù)據(jù)傳輸獲得比 PCI 總線更高的帶寬， AGP 應(yīng)運而生。9. PCI-Express是最新的總線和接口標(biāo)準(zhǔn)，它原來的名稱為3GIO”，是由英特爾提出的，很明顯英特爾的意思是它代表著下一代 I/O 接口標(biāo)準(zhǔn)。交由 PCI-SIG（PCI特殊興趣組織）認(rèn)證發(fā)布后才改名為 PCI-ExpresS'，簡稱PCI-E”。 這個新標(biāo)準(zhǔn)將全面取代現(xiàn)行的 P

9、CI和AGP，最終實現(xiàn)總線標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。它的主 要優(yōu)勢就是數(shù)據(jù)傳輸速率高，目前最高的16X 2.0版本可達(dá)到10GB/S,而且還有 相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿?。PCI Express也有多種規(guī)格，從PCI Express 1X到PCI Express 16X，能滿足現(xiàn)在和將來一定時間內(nèi)出現(xiàn)的低速設(shè)備和高速設(shè)備的需求。外部總線1RS-232-C 總線 設(shè)有 25 條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道，在 多數(shù)情況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現(xiàn)。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒 50、75、100、150、300、600、1200、 2400、4800、9600、19

10、200波特。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，驅(qū)動器允許有 2500pF的 電容負(fù)載，通信距離將受此電容限制。傳輸距離短的另一原因是 RS-232屬單端 信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于 20m 以內(nèi) 的通信。2RS-485 總線 在要求通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用 RS-485 串行總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。 加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至 200mV 的電壓，故傳輸信號能在千 米以外得到恢復(fù)。RS-485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送 狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。 RS-485

11、 用于多點互連時非常方 便，可以省掉許多信號線。應(yīng)用 RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多 并聯(lián) 32 臺驅(qū)動器和 32 臺接收器。3. IEEE-488總線上述兩種外部總線是串行總線，而IEEE-488總線是并行 總線接口標(biāo)準(zhǔn)，用來連接系統(tǒng)，如微計算機、數(shù)字電壓表、數(shù)碼顯示器等設(shè)備。 它按照位并行、 字節(jié)串行雙向異步方式傳輸信號， 連接方式為總線方式， 儀器設(shè) 備直接并聯(lián)于總線上而不需中介單元，但總線上最多可連接 15臺設(shè)備。最大傳 輸距離為20米，信號傳輸速度一般為500KB/S，最大傳輸速度為1MB/S。4. USB總線 通用串行總線USB它基于通用連接技術(shù)，實現(xiàn)外設(shè)的簡單快

12、 速連接，達(dá)到方便用戶、降低成本、擴展 PC連接外設(shè)范圍的目的。它可以為外 設(shè)提供電源。另外，快速是USB技術(shù)的突出特點之一，USB的最高傳輸率可達(dá) 12Mbps比串口快100倍，比并口快近10倍，而且USB還能支持多媒體。5. CAN 總線 CAN 是控制器局域網(wǎng)絡(luò) （Controller Area Network, CAN） 的簡稱，是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國 BOSCH 公司開發(fā)了的，并最終成 為國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO11898）。是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。在北美和西歐， CAN 總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車計算機控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo) 準(zhǔn)總線，并且擁有以 CAN 為底層

13、協(xié)議專為大型貨車和重工機械車輛設(shè)計的 J1939 協(xié)議。具有的高可靠性和良好的錯誤檢測能力。 （現(xiàn)場總線）6. 以太網(wǎng)接口 接口類型是RJ-45接口。它遵循IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率通常為10M/100/1000Mbps，可工作在全雙工、半雙工模式。如下圖的WAN 口（廣域網(wǎng)口）和1、2、3、4標(biāo)識的端口就是RJ-45端口。測控總線（儀器專用總線）測控總線是指以組成測量和控制系統(tǒng)為主要目標(biāo)而開發(fā)的總線。 雖然在 PC、ISA、 PCI 總線系統(tǒng)上加入各種 I/O 功能模塊板，也可以組成測控系統(tǒng)，但這不 是這些總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的主要目的。為測控系統(tǒng)設(shè)計的總線主要有STD、CPCI、GPIB、V

14、ME、VXI和PXI等總線。目前常用的測試系統(tǒng)平臺總線基本上還是并 行總線，如 PCI、 GPIB、 PXI 和 VXI 等總線。1. PCI/Compact PCI 總線PCI 是一種高性能局部總線，它構(gòu)成微處理器與外設(shè)之間的高速通道。 PCI 支持多個外設(shè)，與 CPU 的時鐘頻率無關(guān)。 PCI 局部總線的特征體現(xiàn)在其高性能、 可兼容性、處理器的獨立性、成本有限性和將來支持性等方面。PCI局部總線是一個系統(tǒng)的解決辦法， 它使網(wǎng)絡(luò)適配器、 硬盤驅(qū)動器和高速外設(shè)的性能進(jìn)一步提 高0PCI總線工作于33MHz時鐘頻率時，其峰值速度為132MB/S，這比ISA(9MB/s) 和 EISA(33MB/

15、s) 的傳輸速率提高數(shù)倍。 PCI 總線主控性允許多個智能外部設(shè)備 中的任何一個控制此總線，以加速信息流量，使優(yōu)先級高的任務(wù)先執(zhí)行。 PCI 的 并行處理能力使微處理器與外部設(shè)備同時運行，而不是等待它們。因為 PCI 被設(shè)計成是對擴充總線的一種補充，所以與 ISA、 EISA 和 MCA 總線兼容。雖然每個系統(tǒng)插槽個數(shù)有限，但 PCI 總線允許制造商們提供 “分享插 槽”使之既能適應(yīng)一個PCI，也能適應(yīng)一個ISA、EISA或MCA卡連接器。另 外，所有 PCI 兼容附加板可對任何服從 PCI 的系統(tǒng)進(jìn)行操作，而與使用中的擴 充總線或微處理器無關(guān)0PCI總線的64位數(shù)據(jù)地址復(fù)用總線能使系統(tǒng)的帶寬

16、達(dá)到 264MB/S，其32位 和 64 位外部通信對用戶是透明的0這種透明性由一個連接器提供，連接器有接 收32位和64位長的能力，具有非常好的兼容性。PCI總線具有自動匹配能力， 用戶安裝一個新的外設(shè)板 /卡時，不必人工設(shè)置 DIP 開關(guān)或中斷0 PCI 總線的獨 立處理器特性使其適用于PC平臺的所有系列，包括臺式、筆記本和服務(wù)器等。Compact PCI總線是PCI總線在工控領(lǐng)域的擴展，它采用兩種尺寸的歐式板 結(jié)構(gòu)，即單高、雙高和傳統(tǒng)的機箱式安裝方式0系統(tǒng)插槽上的模塊為控制模塊， 負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理，包括其它模塊的初始化、總線仲裁、時鐘分配和復(fù)位功能0 Compact PCI還規(guī)范了熱切換，

17、即帶電插拔，便于適合工業(yè)和嵌入式應(yīng)用場合。2. PXI 總線PXI定義用于測試、測量與控制應(yīng)用，是基于 PC的一種小型模塊化儀器平臺。PXI是建立在Compact PCI規(guī)范的基礎(chǔ)上。Compact PCI規(guī)范定義了圭寸裝堅 固的PCI，提供出眾的機械完整性并使硬件部件易于裝卸。因為PXI平臺基于PCI，所以它具有PCI的一些優(yōu)點，如較低的成本、不斷提高的性能，以及為最 終用戶提供主流軟件等。PXI總線是PCI/Compact PCI在儀器領(lǐng)域的擴展，不僅保留了 PCI總線較高 的數(shù)據(jù)吞吐能力， 而且采用了堅固的歐洲插卡組裝技術(shù)。 為了適應(yīng)測試儀器的需 要，還擴展了與 VXI 總線類似的儀器總

18、線，如觸發(fā)總線、本地總線、系統(tǒng)參考 時鐘以及只有 D 尺寸 VXI 才有的星型觸發(fā)總線。 PXI 模塊儀器的優(yōu)點主要包括：（1）PXI 與 Compact PCI 保持 100%兼容；（2）將臺式PC技術(shù)引入到測試與測量設(shè)備；（3）比臺式PC提供了更多的I/O擴展槽；（4）擴充了臺式PC機中所沒有的儀器特性；（5）更加緊湊，比臺式PC更節(jié)省空間；（6）提供了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)， 促進(jìn)了多供應(yīng)商之間的兼容， 有利于系統(tǒng)集成；（7）定義了標(biāo)準(zhǔn)的軟件框架，要求兼容的產(chǎn)品提供相應(yīng)的驅(qū)動軟件，有利 于簡化系統(tǒng)集成。3.VXI 總線VXI 總線是在 VME 總線的基礎(chǔ)上擴展而成的儀器系統(tǒng)總線， 由于該總線采 用

19、的是開放式結(jié)構(gòu)并集中了先進(jìn)的計算機數(shù)字接口技術(shù)與模塊化儀器的優(yōu)點， 從 而擴大了它在電子測量技術(shù)領(lǐng)域里的應(yīng)用范圍?；趥鹘y(tǒng)的 “數(shù)據(jù)采集 -分析處理-傳輸顯示 ”的結(jié)構(gòu)模式并以此為開發(fā)平臺， 充分發(fā)揮計算機的功能和調(diào)用各種有 關(guān)測試軟件就可方便地組成具有不同功能的儀器 虛擬儀器。虛擬儀器可以把 智能儀器、PC儀器以及GPIB系統(tǒng)的特長都集成起來，組成數(shù)據(jù)吞吐量大、兼 容性強、可擴展性好、標(biāo)準(zhǔn)化的各種專用測試系統(tǒng)。當(dāng)其接入到計算機網(wǎng)絡(luò)后， 便可構(gòu)成數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。VXI 總線促進(jìn)了整個測試系統(tǒng)向開放式、 集成化方向發(fā)展， 推動了測試儀器 標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化的進(jìn)程，使系統(tǒng)資源

20、，包括所有硬件與軟件獲得共享。 同時也使新的測試系統(tǒng)的研制周期縮短、成本降低、風(fēng)險減小。VXI 總線采用模塊化開放式結(jié)構(gòu)， 易于擴展、 重構(gòu)和系統(tǒng)集成。 它可以很方 便地應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、 虛擬儀器和測試系統(tǒng)中， 是計算機操縱的模塊化儀器。 它 依靠有效的標(biāo)準(zhǔn)化，采用模塊化的方式，實現(xiàn)了系列化、通用化以及 VXI 總線 儀器的互換性和互操作性。 由于 VXI 提供了多種常規(guī)儀器模塊， 并與 GPIB 兼容， 而且高度集成， 所以很快成為軍用測試界公認(rèn)的軍用測試總線。 十多年的應(yīng)用證 明， VXI 總線具有如下主要優(yōu)點：（1）開放式標(biāo)準(zhǔn)使儀器組合靈活和容易；（2）系統(tǒng)吞吐量增強，減少測試時間或提高

21、性能；（3）小體積與高密度的設(shè)計減少系統(tǒng)占用空間，可以就近放置于待測設(shè)備 旁進(jìn)行測試，便于移動與攜帶；（4）更精確的定時與同步功能改善測量能力；（5）標(biāo)準(zhǔn)化 VXI 即插即用軟件簡化系統(tǒng)設(shè)定、編程及集成；（6）模塊化、堅固的設(shè)計提高可靠度、延長失效的平均間隔時間、并降低 修復(fù)所需時間；（7）可降低系統(tǒng)研制成本；VXI 總線十多年的應(yīng)用證明歐式插卡組裝技術(shù)是其中最成功和可靠的技術(shù)， 特別適合于嵌入式計算機系統(tǒng)。由于其采用歐式插卡，還具有以下優(yōu)勢：（1）插卡垂向而平行地插入機箱，有利于通風(fēng)散熱；（2）每塊插卡都有金屬前面板，便于安裝連接器和指示燈；（3）每塊插卡用螺釘鎖住，有較強的抗震、抗顫動能力

22、；（4）采用插入式電源模塊，便于維修；（5）適合安裝在標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)機架上。4.VME 總線VME 總線是一種高性能總線，支持多處理器系統(tǒng)，總線規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)而全面， 主要應(yīng)用于實時信號處理和控制領(lǐng)域。 VME 總線特點如下：（1）尋址空間大，數(shù)據(jù)傳輸率高，滿足高性能微計算機的要求；（2）在多處理器系統(tǒng)中，其中斷機構(gòu)可保證各處理器之間的相互通信，提 高了多處理器系統(tǒng)的性能；（3）VME 易于組成開放式系統(tǒng)。5. GPIB 總線通用接口總線（Ge neral Purpose In terface Bus,簡寫為 GPIB）是由 IEEE 協(xié)會 (Institute of Electrical and El

23、ectronic Engineers) 規(guī)定的一種 ANSI/IEEE488 標(biāo)準(zhǔn)。 典型的GPIB系統(tǒng)由一臺PC機、一塊GPIB接口卡和若干臺BPIB形式的儀器通 過 GPIB 電纜連接而成。 GPIB 技術(shù)可用計算機實現(xiàn)對儀器的操作和控制，替代 傳統(tǒng)的人工操作方式， 可以很多方便地把多臺儀器組合起來， 形成自動測量系統(tǒng)。GPIB 測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和命令簡單，主要應(yīng)用于臺式儀器，適合于精確度要 求高的，但不要求對 計算機高速傳輸狀況時應(yīng)用。 GPIB 最高速率為 1MBytes/s， 傳輸距離20m,器件容量15臺。PXI 總線與 VXI 總線VXI 和 PXI 之間的主要差別源于它們各自的底

24、層總線結(jié)構(gòu)不同。 VXI 基于 VME 總線,而 PXI 基于 PCI 總線, PCI 總線多年來一直在臺式 PC 機中廣泛應(yīng) 用。由于標(biāo)準(zhǔn)PCI總線最大帶寬是132MB/S,標(biāo)準(zhǔn)VME總線只有40MB/S，所 以 PXI 總線更具優(yōu)勢。使用 PCI 總線的另外一個好處是能夠降低系統(tǒng)成本,這 是因為各種 PCI 總線硬件插卡種類齊全、生產(chǎn)廠家多 。第三是由于 PXI 插卡尺 寸小,所以它能夠為便攜式、臺式與固定架式裝置提供一個通用平臺。VXI 總線的不足是受限于 VME 總線的規(guī)范,速度難于提升。 VME 不是當(dāng) 前計算機總線技術(shù)發(fā)展的主流,在數(shù)據(jù)吞吐、即插即用、軟件、網(wǎng)絡(luò)連接等方面 不及PC

25、I總線。VME總線采用TTL技術(shù)，在64位寬度時TTL電路固有的噪聲 和信號抖動遠(yuǎn)高于PXI所使用的PCI總線；VME總線只能使用5V電壓，不能 滿足快速傳輸和低功耗的要求，而 PXI則能使用64位的5V和3.3V信號，并且 使用了與 VXI 相同的組裝技術(shù)。就傳輸速度而言， PXI 為 VXI 總線的三倍多， 因而在 PXI 上實現(xiàn)的實時圖像采集技術(shù)在 VXI 上卻無法實現(xiàn)，限制了其應(yīng)用領(lǐng) 域的拓展。PXI 總線設(shè)計技術(shù)與 CPCI 總線的差異1 在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計上PXI 系統(tǒng)的硬件由機箱 (含電源)、背板和插入式模板組成。模板用歐洲板規(guī) 格，有兩種尺寸：3U(100X 160mm)和6U(2

26、33.35X 160 mm)。3U模板上有兩個 110對接點的IEC標(biāo)準(zhǔn)連接器J1和J2, J1要有32位PCI信號線，J2上有64位 PCI 信號線。此外，它們還包含有 CPCI 定義的各種信號線。 6U 模板上除了 J1 和J2外，還增加了 J3、J4和J5連接器，它們留待將來PXI進(jìn)一步擴充用。在 PXI 機箱內(nèi)至少有一個系統(tǒng)控制器模板插槽和一個外圍模板插槽，插槽 間距為20.32mm。一個PXI總線段最多可連接7個外圍模板，若系統(tǒng)需要更多 的外圍模板，可通過 PCIPCI 橋增加總線段。以上特性是 PXI 與 CPCI 在結(jié)構(gòu)上完全兼容的特性， PXI 在結(jié)構(gòu)上要求上的 區(qū)別主要是：P

27、XI規(guī)定系統(tǒng)控制器模板安裝在1號插槽，如果它需要更大的空間， 應(yīng)向左邊擴充。 PXI 又規(guī)定星式觸發(fā)控制器模板安裝在 2 號插槽， 如果系統(tǒng)不需 要該模板， 2 號槽可供其它外圍 模板用。 PXI 還參照有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)，在模板的 安裝方位、 強迫風(fēng)冷的能力和氣流方向、 產(chǎn)品的工作和存貯環(huán)境溫度范圍、 電磁 兼容性等方面作了明確的規(guī)定。PXI 和 CPCI 的產(chǎn)品具有完全的互操作性， PXI 標(biāo)準(zhǔn)的模板可安裝在 CPCI 的機箱中使用，反之亦然。當(dāng)然，在這種情況下，只能實現(xiàn) CPCI 的功能，而不 能執(zhí)行 PXI 特有的功能。2在電氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上PXI 所沿用的 CPCI 電氣標(biāo)準(zhǔn)主要有： 33MH

28、z 時鐘頻率， 32 位和 64 位的數(shù) 據(jù)傳輸帶寬，132MB/S(32位)和264MB/S(64位)的峰值傳輸率，支持 3.3V的 電源環(huán)境和即插即用技術(shù)， PXI 所沿用的 CPCI 電氣標(biāo)準(zhǔn)有 PCIPCI 橋擴展總 線段技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。在 PCI 和 CPCI 標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上 PXI 增加 的電氣標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾種：(1) 系統(tǒng)參考時鐘：PXI為外圍模板提供精度為土 100ppm的10MHz公用 參考時鐘，它可作為多個模板的同步信號。 它在背板上的實現(xiàn)提供了嚴(yán)格定義的， 低失真的信號。(2) 觸發(fā)信號總線： PXI 規(guī)定了 8 條非常靈活的公共觸發(fā)總線，可用于模 板之間的同步與通信。例如，用

29、戶能夠使用觸發(fā)線同步 7 個不同的 PXI 模塊的 操作。(3) 星式觸發(fā)信號線： PXI 有 13條星式觸發(fā)信號線，它們從星式觸發(fā)控制 器插槽分別引向不同的外圍插槽， 而且采用了等線長技術(shù)， 所以星式觸發(fā)信號線 可以用作向多個模塊發(fā)送非常精確的觸發(fā)信號； 主要有兩個優(yōu)點： 首先可以保證 系統(tǒng)中的每個模塊具有單獨的觸發(fā)總線。 其次。保證了與單一觸發(fā)點的低失真連 接。它們還可以用作接收外圍模板的狀態(tài)和響應(yīng)信號。(4) 本地總線： PXI 的局部總線是一種用戶可定義的菊花鏈總線，它連接每 個外圍插槽及其相鄰插槽，共有I 3根線。從高速的TTL信號到高達(dá)42V的模擬 信號都可以在本地總線上傳送。 本

30、地總線還可以作為高速旁路的通信路徑， 而且 不影響 PXI 的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。3在軟件結(jié)構(gòu)上PXI 軟件結(jié)構(gòu)的最大特點是參考了計算機和儀器接口最成功最流行的軟件 標(biāo)準(zhǔn)， PXI 規(guī)定系統(tǒng)控制器模板和外圍模板必須支持 windows95 或 windows NT ， 其軟件技術(shù)規(guī)范源于現(xiàn)有的臺式計算機軟件技術(shù)并受其推動。這一規(guī)定使得 Microsoft 、Borland C+、Visual Basic 、Lab View 和 Lab WindowsCVI 等語言 都可作為開發(fā) PXI 系統(tǒng)應(yīng)用軟件的平臺。 PXI 還規(guī)定制造商要提供外圍模板驅(qū)動 軟件、系統(tǒng)模板的系統(tǒng)配置和初始化文件 pxisys.ini 和機箱的初始化文件 chassisni等資料，以便用戶能迅速地配置和優(yōu)化系統(tǒng)的資源。PXI 支持 VXI plug & play 系統(tǒng)聯(lián)盟推薦的虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu) (Virtual instrument Software Architecture,簡稱 VIS