vxi匯流排

VXI匯流排規範是一個開放的體系結構標準，其主要目標是使VXIbus器件之間、VXIbus器件與其它標準的器件（計算機）之間能夠以明確的方式開放地通信；使系統體積更小；通過使用高頻寬的吞吐量，為開發者提供高性能的測試設備；採用通用的接口來實現相似的儀器功能，使系統集成軟體成本進一步降低。

基本介紹

• 中文名：vxi匯流排
• 外文名：VXI bus

來源

20世紀80年代後期，儀器製造商發現GPIB匯流排和VME匯流排產品無法再滿足軍用測控系統的需求了。在這種情況下，HP、Tekronix等五家國際著名的儀器公司成立了VXIbus聯合體，並於1987年發布了VXI規範的第一個版本。幾經修改和完善，與1992年被IEEE接納為IEEE-1155-1992標準。

規範

VXIbus規範是一個開放的體系結構標準，其主要目標是使VXIbus器件之間、VXIbus器件與其它標準的器件（計算機）之間能夠以明確的方式開放地通信；使系統體積更小；通過使用高頻寬的吞吐量，為開發者提供高性能的測試設備；採用通用的接口來實現相似的儀器功能，使系統集成軟體成本進一步降低。

VXIbus規範發布後，由於軍方對測控系統的大量需求，許多儀器生產廠商都加入到VXIplug&play（VXI即插即用）聯盟。聯盟是VXIbus聯合體的固有補充機構。聯盟通過規定連線器的統一方法、UUT接口和測試夾具、共享存儲器通信的儀器協定、可選VXI特性的統一使用方法以及統一檔案的編制方法來增加硬體的兼容性，並開發一種統一的校準方法。聯盟還通過規定和推廣標準系統軟體框架來實現系統軟體的”plug&play“互換性。

虛擬儀器（VirtualInstrumentation，VI）

虛擬儀器（VitualInstrumentation，VI）最早是適應PC卡式儀器於1986年由NI公司提出的。虛擬儀器技術是儀器技術、通信技術、匯流排技術、數位化技術、計算機技術等有機結合的產物。這是在標準計算機軟硬體基礎上加上一組軟體和硬體所構成。虛擬儀器從本質上說是一個開放式結構，用通用計算機、DSP信號處理器或其他CPU提供系統管理、信號處理、存儲以及顯示功能；用數據採集板GP-IB或VXI 匯流排接口板提供信號獲取和控制信號輸出，從而實現傳統儀器功能。簡單地說就是一組完成傳統儀器功能的硬體和軟體部件。VI通過軟體將通用計算機與儀器硬體結合起來，用戶可以通過友好的圖形界面（通常稱為虛擬面板）操作這台計算機，就象在操作自己定義、自己設計的一台單個傳統儀器一樣。VI透明地將計算機資源和儀器硬體（如A/D、D/A、數字I/0、定時器和信號調理器等）的測試、控制能力結合在一起，通過軟體實現地數據的分析處理和表達，從而能更迅速、更經濟、更靈活地解決測試問題，並有效地降低了系統組建成本。

VXI匯流排系統規範簡介

VXI匯流排系統或者其子系統由一個VXIbus主機箱、若干VXIbus器件、一個VXIbus資源管理器和主控制器組成，零槽模組完成系統背板管理，包括提供時鐘源和背板匯流排仲裁等，當然它也可以同時具有其它的儀器功能。資源管理器在系統上電或者復位時對系統進行配置，以使系統用戶能夠從一個確定的狀態開始系統操作。在系統正常工作後，資源管理器就不再起作用。主機箱容納VXIbus儀器，並為其提供通信背板、供電和冷卻。

VXIbus不是設計來替代現存標準的，其目的只是提高測試和數據採集系統的總體性能提供一個更先進的平台。因此，VXIbus規範定義了幾種通信方法，以方便VXIbus系統與現存的VMEbus產品、GPIB儀器以及串口儀器的混合集成。

VXI匯流排系統機械結構

VXIbus規範定義了四種尺寸的VXI模組。較小的尺寸A和B是VMEbus模組定義的尺寸，並且從任何意義上來說，它們都是標準的VEMbus模組。較大的C和D尺寸模組是為高性能儀器所定義的，它們增大了模組間距，以便對包含用於高性能測量場合的敏感電路的模組進行完全螢幕蔽。A尺寸模組只有P1、P2和P3連線器。

目前市場上最常見的是C尺寸的VXIbus系統，這主要是因為C尺寸的VXIbus系統體積較小，成本相對較低，又能夠發揮VXIbus作為高性能測試平台的優勢。

VXI匯流排系統電氣結構

VXIbus完全支持32位VME計算機匯流排。除此之外，VXIbus還增加了用於模擬供電和ECL供電的額外電源線、用於測量同步和觸發的儀器匯流排、模擬相加匯流排以及用於模組之間通信的本地匯流排。VXIbus規範定義了3個96針的DIN連線器P1、P2和P3。P1連線器是必備的，P2和P3兩個連線器可選。

VXIbus系統EMC、供電和冷卻

VXIbus匯流排規範規定了系統傳導及輻射EMC（電磁兼容）產生和敏感度的上限值。EMC的限定保證了包含敏感電路的模組能夠完成所期望的操作，而不受到系統中其他模組的干擾。

為了方便系統集成VXIbus規範要求機箱製造商和模組製造商在其產品規範中給機箱供電和冷卻能力以及模組的電源需求和冷卻指標。系統集成者可以根據這些指標選擇合適的機箱和模組。

VXlbus系統通信

通信是VXibus標準的又一個重要組成部分。VXIbus匯流排規範定義了幾種器件類型和通信協定。然而，規範為了保證開放性，並沒有規定VXIbus主機箱和器件的控制方式，以便廠商可以靈活定義並與高速發展的PC技術同步。下一節將要詳細討論當前流行的幾種方式。每個VXIbus器件都有一個唯一邏輯地址（unique logical address,ULA），編號從0到255，即一個VXIbus系統最多有256個器件。VXIbus規範允許許多器件駐留在一個插槽中以提高系統的集成度和便攜性，降低系統成本，也允許一個複雜器件占用多個插槽，VXIbus通過ULA進行器件定址，而不是通過器件的物理位置。