PXI(PCI eXtensions for Instrumentation,面向仪器系统的PCI扩展)系统是一种坚固的基于PC的测量和自动化平台,以下为你详细介绍其相互关系及组成结构:
相互关系
系统控制器与外设模块:系统控制器是PXI系统的“大脑”,负责整个系统的控制和管理,它通过背板上的总线与各个外设模块进行通信,实现对各个外设模块的指令发送、数据交互等操作。外设模块则根据系统控制器的指令执行具体的测试、测量或自动化任务,并将采集到的数据反馈给系统控制器。
机箱与内部组件:机箱为系统控制器和外设模块提供了物理安装空间和必要的电源、冷却等支持。系统控制器和外设模块通过机箱内的背板进行电气连接,实现数据和信号的传输。机箱的设计和性能直接影响到整个PXI系统的稳定性和可靠性。
各外设模块之间:在一些复杂的测试和测量应用中,多个外设模块需要协同工作。它们之间可以通过背板上的局部总线、触发总线等进行数据交换和同步操作,以实现更复杂的测试功能。
组成结构
机箱
作用:为系统提供了坚固的模块化封装结构,是整个PXI系统的物理支撑框架。
特点:机箱有不同的尺寸规格,常见的有4槽到18槽不等。机箱具有高性能PXI背板,包含PCI总线、定时和触发总线等,这些总线使用户可以开发出需要精确同步的应用系统。机箱还具备电源供应、风扇冷却等功能,以确保系统稳定运行。
系统控制器
位置:所有PXI机箱包含一个插于机箱最左端插槽(插槽1)的系统控制器。
类型:可以是外部PC或嵌入式控制器。嵌入式控制器包括标准功能,如集成CPU、硬盘、内存、以太网、视频、串行、USB和其他I/O外围设备,用户可以在标准Windows环境中开发应用。
外设模块
作用:是PXI系统的功能单元,提供各种测试和测量功能。
类型:常见的外设模块包括数据采集卡、模拟量输入输出卡、数字量输入输出卡、数字信号处理模块、功能测试和诊断模块、图像采集模块、仪器模块、运动控制模块等。NI提供了100多种不同的PXI模块,自从PXI成为开放的工业标准以来,PXI系统联盟中的其它50多个厂商已提供近1000种模块。
背板
作用:是PXI系统的核心组件之一,提供了多个PXI插槽和通信总线,用于连接系统控制器和外设模块,并负责模块之间的数据传输和通信。
总线类型:背板使用PCI总线,为了提供充足的应用带宽,大多数这些模块工作于33MHz和32位宽。随着技术发展,也出现了支持PCI Express总线的背板,大大提高了系统带宽。