摘 要：介绍PXI组织、PXI技术与产品近况。
关键词：测量；计算机；仪器；总线
1PXI组织与产品近况
的缩写。制订并推广PXI规格的组织是PXISA(PXI System Alliance)。它成立于1997年，并于该年推出1.0版的PXI规格。PXISA是一个非营利的组织，其会员分为三个不同的等级，分别为Sponsor membership, Executive membership与Associate membership。除了年费的不同外，各等级的会员负有不同的责任、义务与权利。Sponsor会员需具备一年以上的Executive会员资格，并且可于PXISA董事会中占一个席次。Sponsor会员负责规格的起草、修改与制订，且具有对PXI规格承认的投票资格，Sponsor会员主导PXI规格的行销策略的建立。Executive会员则可以积极参与行销方向与规格技术方面的意见交流，并且也具备对PXI规格的同意投票权。第三级的Associate会员则无投票权，但经PXISA可以获得最直接的第一手信息。目前已有50多个公司加入PXISA，且其中不乏业界知名公司，如Teradyne与Advantest。亚洲方面目前共有五家公司加入PXISA，分别为台湾凌华科技(ADLINK Technology)，致茂科技(Chroma)、位于日本的Advantest与SRC corporation，以及位于韩国的CMI Technology。其中仅台湾的凌华科技ADLINK Technology与日本Advantest具有第二级的Executive会员资格。PXI的规格于2000年时推出2.0版，于2003年2月将规格更新至2.1版。有兴趣的读者可以自行前往PXI的官方网站下载PXI的规格(URL：www.pxisa.org)。
随着PXISA的接受度提高，以及全球众多厂商的加入，目前PXI已不会让客户有被单一厂商绑住规格的忧虑，且市场上已有六百多种不同的PXI模块问世。这些模块包括：
Pentium III GHz等级PXI控制器、取样频率达GS/s的高速波形采集模块、任意波形产生器、射频信号分析模块、各种信号交换模块(从DC到GHz)、光交换模块、各种数据采集模块、数字传输模块、计数器/定时器等等，不胜枚举。
选择多重PXI模块，搭配不同机箱，使得PXI可以符合各种应用需求，并且易于维护。
2PXI技术简介
以仪器平台来说，早期由厂商推出各种独立的仪器，并由面板控制所需功能。为代替面板的操控，开发了多种接口，最受欢迎的是GPIB，也就是IEEE488接口。然而，GPIB接口的速度慢；当使用多项设备时，需要额外的电路来达到同步触发的需求。80年代，VXI的出现将高级量测与测试应用的设备带进了模块化的领域。不过，VXI的价格则并非各等级客户都负担得起，所以，基于PC技术的演进与模块化精神的延续，PXI以较紧实的机构设计、较快的总线速度，以及较低的价格，提供了量测与测试设备一种新的选择。
PXI的规格分为硬件与软件两个部分。其中硬件部分基于CompactPCI规格，也就是PICMG2.0。建构于CompactPCI的机构规格与PCI的电气规格之上，加上仪器上所需要的电气信号延伸，就是所谓的PXI规格。所以，PXI的数据于33MHz、32bit的总线上传输，可达132MB/s；于66MHz、64bit BUS上则可高达528MB/s。远高于GPIB与VXI接口的传输速率。
PXI上的仪器延伸信号包括：
10MHz参考时钟、8bit PXI触发总线、星形触发线、13bit局部总线。
PXI背板上的每一个扩充槽皆有一专用10MHz参考时钟，其时钟歪斜(Skew)之精确度小于1ns，故可用作各扩充槽之基础时钟，以达同步之效。
PXI触发总线由八个信号组成，各扩充槽皆连接至此总线，而通过PXI触发总线，亦可达到同步的功能。但因为其总线之特性，所以时钟歪斜之精确度仅要求小于10ns。利用PXI触发总线，可以于其上传输触发信号，或数据采集的时钟信号。
星形触发则由位于系统槽旁之星形触发控制器产生，至多可提供13个信号至各扩充槽。星形触发信号由星形触发产生器将信号一对一的送至其他扩充槽上，其时钟歪斜也小于1ns。星形触发控制器可以确保每一个扩充槽接收到精确的触发信号。
局部总线则是将相邻的两个扩充槽连接起来，仅两两相邻的扩充槽可利用之，一级一级传输控制信号，或者作为区域的通信通道。
PXI背板上的PCI segment可以利用一般的PCI bridge来延伸扩充槽的数目；利用串行传输技术也可以将PCI的信号延伸至其他机箱。
不同于其他总线规格，PXI于软件上对系统控制模块与周边模块作了规范。例如：PXI周边模块的厂商，必须提供可使用于Microsoft Windows的驱动程序，而PXI控制模块则必须基于80x86架构，并可支持Microsoft Windows。随着各式操作系统的接受度提高，未来将可能加入PXI软件的规格。除了对软件架构上的规范外，PXI也制订了硬件描述文件(Hardware Description Files)的规格，系统操作人员可利用这些档案，通过软件管理PXI系统上的模块。
简单地说，PXI的仪器延伸信号，提供了各PXI模块一个硬件通道，不需经过软件的监督，PXI的模块可实时于此通道上利用硬件信号互相沟通；如此减低CPU的负担，并加速软件程序的执行。
3结论
目前PXI的系统已广泛且成功地应用于汽车测试、半导体测试、功能性测试、航空设备测试以及军事的应用之上。开放的软硬件架构，永远是各式解决方案的趋势。PXI架构于商用PC的技术之上，使得成本大幅降低。而目前PXISA的规模，已达到可以提供客户多重选择与多重制造商的保障，未来将会有更多的应用采用PXI作为开发平台。
