[ＰＸＩ　Ｅｘｐｔｅｓｓ将ＰＸＩ平台推向新应用领域]第三方支付平台应用领域

　　PXI(PCI eXtensions forInstrumentation，面向仪器系统的PCI扩展)平台基于成熟的PCI总线技术，随着PCI发展至0PCI―Express，PCIExpress技术也被引入到PXI的标准中，2005年，PXISA官方组织推出了PXIExpress的软硬件标准，通过在背板使用PCI Express技术，PXI Express能够将带宽整整提高45倍，从原来PXI的132MB／s提高到6GB／s。除了PXI现有的定时和同步功能，PXI Express还提供了附加的定时和触发总线，包括100MHz差分系统时钟、差分信号，以及差分星形触发等(见图1)。通过使用差分时钟和触发，PXI Express系统增加了对仪器时钟的抗噪声能力，并能传输更高频率的时钟信号。
　　
　　除了上面性能上的提升，PXI Express同时还保持了和原来PXI软硬件上完全的兼容性。PCI Express的软件兼容性使得PXI提供的标准软件框架同样适用于PXI Express。为了保证硬件的兼容性，PXI Express标准中定义了一种混合插槽，使得工程师能够在同一个插槽中安装PXI或者PXI Express的模块。这些硬件和软件上的兼容性，最大程度地保留了用户在PXI系统和产品上现有的投资。
　　带宽的提升、附加的定时及同步功能，以及与PXI软硬件上完全的兼容性，这些性能的提升，使得PXI Express能够进入到更多以往被专用仪器所统制的一些应用领域。PXI Express标准的拓展，使得PXI平台进入到更多全新的应用领域。
　　
　　视频测试应用
　　
　　PXI Express标准可以更好地保证机箱中的每一块板卡都享有最小带宽保障。例如，采用PXI标准，一个视频卡很容易占用全部132MB的可用带宽，使机箱中的其他板卡无法使用，而在PXIExpress系统中，这种情况就不太可能发生。随着符合PXI Express标准的设备越来越多，PXI／PXI Express平台会更适合视频测试应用。比如，NI推出的PXIe-1065 18槽机箱能提供高达1GB／s每插槽的专用带宽，并具有PXI和PXIExpress的混合插槽，可以应用于通信情报、光谱测量、半导体芯片特性测量以及视频测试应用等。
　　
　　
　　数据的实时流盘应用
　　
　　数据流盘就是将采集的原始数据存储，以便日后分析、调试以及存储，这在一些高速测量中应用非常多，比如，视频测试、多通道数据采集系统、RF／IF信号的记录与回放、数字协议测试、连续的波形发生、碰撞测试等都是典型需要数据流盘的应用。在PXI Express出现之前，这些测量一般通过传统的昂贵的台式仪器来完成。传统的台式仪器虽然具有非常高的采样率和带宽，但由于板载内存容量的限制，其连续采集的时间和波形存储的容量有限，通过GPIB(或者以太网、USB)传回控制PC的往往也只是分析的结果，如果要传递原始的测量数据将耗费大量的测试时间(GPIB的带宽约为1MB／s)。因此，用户要想拿到原始的数据，进行自定义的分析，必须付出昂贵的代价和时间成本。
　　如今，借助于PXI／PXI Express的高带宽，用户可以轻松的采集大量的原始数据、通过总线传输回控制器并实时地存储在硬盘上，用于后续自定义的分析和数据备份。
　　美国国家仪器有限公司(NationalInstruments，简称NI)在去年推出了一系列基于PXI Express规范的PXI设备，可以实现高达600MB／s的持续磁盘记录和回放速度。这批PXI设备包括模块化仪器、嵌入式控制器和RAID磁盘阵列，提供高达600MB／s的持续磁盘记录和回放速度(如图3所示)。通过数据流盘功能，工程师可以获得更高的持续信号采集和生成速率，缩短测试时间。与之前昂贵的采用专用系统的数据流盘应用相比，基于PXI的数据流盘可以大大节省成本。
　　
　　
　　多通道的高速应用
　　
　　工业及军工中有许多情况需要构建大型的测试系统，比如，大桥的健康状态监测、空间卫星测试、风洞测试等，这些系统的共同特点是：需采集多个数据，且对采集速率和性能要求高；通道间需要同步、定时。可见，PXI／PXIExpress在这些领域具有绝对的优势：首先，模块化基于PC的架构可以提供灵活的扩展功能，用于扩展通道数；其次，PXI／PXI Express背板提供了高达6GB／s的带宽，足以满足高速数据传输的需求，而且，由于PXI Express协议采用的是100MHz差分信号而不是PXI标准的10MHz单端信号，这将提高机箱中板与板之间的信号传递速度，使得基于PXI Express的仪器触发水平达到皮秒级，而且可以极大地改善同步功能，从而实现更高精度的测量(如图4所示)，最重要的一点是，市场上有丰富多样的高性能模块化仪器可供选择，这给了用户构建自己测试系统更多的选择。
　　
　　RF测试应用
　　
　　PXI向PXI Express的拓展，大大提高数据传输带宽，使PXI平台的应用从中、低频段的高精度测量向高频乃至RF发展。今天，射频的应用已十分普遍，未来无线装置要支持各种空中接口和调制格式，要求测试设备必须具有高度的灵活性、可扩展性以及强大的处理能力，而基于PXI／PXI Express的各种射频测试模块再配合相应软件，就可搭建成适应不同测试要求的灵活的射频测试平台。比如，利用NI 5640R IF R10可重配置中频处理模块配合NI PXI-5671信号发生器以及NI PXI-5660矢量信号分析仪，即可构建功能强大、多标准、可扩展的软件无线电平台，该平台拥有双通道14位精度100MHz高速A／D模拟信号输入通道、双通道14位精度200MHz的D／A模拟信号输出通道，并含有数字下变频及数字上变频模块，能够完成高速模拟信号的采集和处理，主要应用于性能要求较高的雷达、视频、软件无线电、通信系统的信号处理等。随着符合PXI Express标准的设备越来越多，基于PXI／PXI Express平台的RF测试应用也会越来越多。
　　
　　总结
　　
　　PXI Express基于PCI Express总线，随着PCI Express标准从Genl、Gen2向Gen3发展，以及Intel等众多厂商的不断投资，PXI Express设备的性能也必将因此获益而得到不断提升，再加上PXI联盟成员的大力研发投入和市场推广，这将促进PXI／PXI Express平台向更多新应用领域扩展。正如NI公司研发部高级副总裁Tim Dehne所言，PXIExpress标准将支持高性能仪表、RF测试、机器视觉、监视系统以及我们还没想到的更多市场应用。