Александр Трубицын

 

Компания National Instruments опубликовала спецификацию PXI (PCI eXtensions for Instrumentation), которая определяет новый класс модульных систем автоматического сбора и обработки информации. Эта спецификация создана для того, чтобы объединить основные преимущества (цена и производительность) стандартной шины PCI и потребности измерительных и управляющих систем.    

 

В основу PXI положена шина CompactPCI, разработанная группой производителей промышленных компьютеров, базирующихся на шине PCI (PCI Industrial Computer Manufactures Group  -  PICMG, см. PC Week/RE, № 48/97, с. 58). Новая спецификация детализирует некоторые механические, электрические и программные параметры, оставленные стандартом СompactPCI на усмотрение разработчика.    

 Организация шины PXI

В разделе механических требований PXI определяет позицию системного слота на интерфейсной панели (backplane) и позицию модуля с задающим триггером (star trigger). Обязательными требованиями новой спецификации являются возможность аппаратного тестирования температуры периферийных устройств и их активное охлаждение.    

 

Основные отличия стандартов лежат в области электрических спецификаций. Возможности синхронизации, предоставляемые шинами PCI и CompactPCI, иногда оказываются недостаточными для промышленных приложений, поэтому для этих целей спецификация PXI добавляет несколько групп сигналов.    

 

Локальная шина шириной 13 линий введена для непосредственного взаимодействия смежных устройств. По ней могут передаваться аналоговые или цифровые сигналы между соседними модулями.    

 

Слот 1 зарезервирован для системного контроллера, и его поведение определяется стандартом CompactPCI, в котором локальная шина отсутствует. Неиспользуемые линии локальной шины от слота 2 выделены для задающего триггера, который должен находится в слоте 2, если присутствует в системе. Задающий триггер по выделенным линиям обеспечивает остальные модули высокоточным опорным сигналом. Если такой модуль не используется в системе, то его место (слот 2) может занять любой периферийный модуль.    

 

Для синхронизации операций между несколькими различными модулями в систему добавлена триггерная шина (trigger bus) шириной 8 линий. По ней сигналы триггера могут передаваться от одного модуля к другому, обеспечивая гарантированный отклик системы на контролируемое асинхронное внешнее событие.    

 

Задающий генератор частотой 10 МГц обеспечивает синхронизацию всех устройств на шине PXI.    

 

Подобно CompactPCI, PXI допускает расширение системы за счет объединения двух или более сегментов, используя технологию мостов PCI - PCI.    

 

Новая спецификация обеспечивает полную совместимость с CompactPCI-системами. Это означает, что PXI-устройства будут нормально функционировать в системах, выполненных по спецификации CompactPCI и, наоборот, CompactPCI-периферия будет работать в PXI-системах. Однако в полном объеме преимущества новой спецификации можно использовать, лишь применяя PXI-устройства в PXI-системах.    

 Шасси PXI-системы и периферийные модули

Чтобы интегрировать устройства различных производителей, PXI, подобно другим архитектурам шин, устанавливает жесткие требования на механический и электрический интерфейсы. Но, в отличие от других спецификаций, PXI накладывает требования и на программное обеспечение, что должно еще больше облегчить сборку и наладку таких систем. В качестве стандартных ОС для драйверов периферийных устройств определены MS Windows NT и Windows 95 (Win32). Кроме того, ПО для модулей должно соответствовать рекомендациям VXIplug&play Systems Alliance (VPP и VISA).    

 

Подробное описание спецификации PXI можно найти по адресу: www.natinst.com/pxi/.    

 

Компания National Instruments уже выпустила два типа шасси, системные модули и различные периферийные устройства, выполненные по спецификации PXI.    

 

Шасси PXI-1000 вмещает в себя системный блок и до семи периферийных PXI- или CompactPCI-устройств формата 3U (100х160 мм). Комбинированное шасси PXI-1010 позволяет объединить в одной системе до восьми PXI-устройств и до четырех устройств, отвечающих спецификации SCXI.    

 

Системный модуль выполнен на 166 МГц процессоре Pentium MMX и содержит 16 Мб ОЗУ, жесткий диск объемом 2,2 Гб, привод гибких дисков, параллельный и последовательные порты, разъемы для подсоединения клавиатуры, мыши и SVGA-монитора. Также доступен модуль с 233 МГц процессором Pentium MMX, памятью до 128 Мб и дополнительным сетевым адаптером Ethernet, вторым последовательным портом и разъемом GPIB. Первый системный модуль выпускается с предустановленной Windows 95, второй  -  с Windows NT.    

 

Из периферии выпущены интерфейсная плата шины GPIB (IEEE 488), модули сбора данных, цифровой осциллоскоп с частотой входного сигнала до 15 МГц, модуль приема изображений и модуль расширения, позволяющий PXI-компьютеру управлять VXI- и VME-системами.    

 

Естестественно, что новые устройства полностью совместимы с LabVIEW, LabWindows/CVI и другими программными продуктами, выпускаемыми компанией National Instruments. Эти системы сбора информации по желанию заказчика могут предустанавливаться на системный блок.    

 

Подробнее о выпущенных модулях и возможностях построения PXI-систем можно узнать из брошюры, которая в электронном виде доступна по адресу: www.natinst.com/pxi/pxi_tech.htm.                    

Спецификация CompactPCI

 

В мае 1994 г. производители компьютеров объединились в консорциум PCI Industrial Computer Manufacturers Group (PICMG) с целью разработки спецификации промышленных систем и периферийных устройств, базирующихся на интерфейсе PCI. В настоящее время в PICMG входит более 300 компаний, включая IBM, Hewlett-Packard, Texas Microsystems, Dialogic, Force Computers, Industrial Computer Source, Prolog, Hybricon, Ziatech.    

 

В феврале 1995 г. была выпущена спецификация CompactPCI, которая объединила проверенный временем формат Eurocard (платы форматов 3U и 6U), используемый в промышленности 2-миллиметровый разъем HM IEC 1076, а также электрический, логический и программные интерфейсы шины PCI.    

 

С точки зрения электрического, логического и программного интерфейсов CompactPCI полностью совместим со стандартным PCI и может использовать все микросхемы, разработанные для него. На шине CompactPCI могут размещаться восемь слотов  -  в два раза больше, чем в обычном ПК.    

 

Подробнее о спецификации CompactPCI можно узнать по Web-адресу: www.picmg.com.

 

Версия для печати