PXI ( englanniksi P CI e X tension for Instrumentation ) on modulaaristen mittauslaitteiden standardi. Perustuu PCI-tietokonetietoväylään ( PCI Express for PXIe), mikä näkyy nimessä. Teolliset tietokoneet, joissa on mahdollisuus asentaa PXI-tiedonkeruukortteja, erottuvat Euromechanics- rakenteesta (peritty CompactPCI -standardista ), sekä erikoistuneista synkronointi- (kellotus) ja laukaisuviestiväylistä.
National Instruments kehitti ja esitteli standardin vuonna 1997 kaupallisena tuotteena sekä joukko avoimia spesifikaatioita, mikä johti tässä standardissa työskentelevien ohjaus- ja mittauslaitteiden valmistajien liittoutuman muodostumiseen (PXI System Alliance). Tammikuussa 2015 allianssissa on 68 yritystä [1] .
Vuonna 2005 otettiin käyttöön PXI Express -spesifikaatio, joka perustuu PCI Express -väylään. [2] Sarjaväylä vaati plug-in-liittimien uudelleensuunnittelua, mikä aiheutti yhteensopivuusongelmia vanhempien moduulien kanssa. Näiden vaikeuksien voittamiseksi ehdotettiin yhdistettyjä koteloita (joissa osa paikoista oli uuden PXIe-standardin ja toinen osa PXI-standardin mukaisia) sekä hybridejä, joihin sekä PXIe-moduuleja että yhteensopivia PXI-moduuleja [2] voitaisiin käyttää. olla kytkettynä (aiemmin julkaistut moduulit tällä liittimellä eivät kuitenkaan olleet yhteensopivia).
PXI-standardi (tästä eteenpäin, ellei toisin mainita, PXI tulee ymmärtää yleisesti sekä PXI- että PXI Express [2] ) rakentavan suunnittelun kannalta on CompactPCI -standardin perillinen ja on taaksepäin yhteensopiva sen kanssa. Käytetään Euromechanics-muotoista modulaarista runkoa, jonka korkeus on 3U ja 6U-moduuleja. Järjestelmän ytimessä on runko ohjausohjaimen ja mittausmoduulien asentamista varten.
Runko tarjoaa virtalähteen, moduulin jäähdytyksen, sisältää tiedonsiirtoväylän, synkronointiväylän ja laukaisuviestiväylän. [2] Rungot eroavat koosta (moduulipaikkojen määrä), dataväylän kaistanleveydestä (133 MB/s PXI:lle, jopa 12 Gt/s PXIe:lle), virtalähteen kapasiteetista ja jäähdytystehosta. Myös rungoissa on ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten hot-swap redundantteja virtalähteitä tai alennettu jäähdytysmelu. 3U-moduulien rungossa on 3-17 paikkaa.
Ohjain, kuten koko alusta, on rakennettu tavallisille tietokonekomponenteille. Sulautetut ohjaimet perustuvat Intelin ja AMD:n x86-prosessoreihin, SO-DIMM-muistiin, 2,5 tuuman kiintolevy- tai SSD-asemiin jne. Ohjain pystyy siis käyttämään Windows- ja Linux-käyttöjärjestelmien työpöytäversioita, tukee tavallisia tietokoneen oheislaitteita, tuloa -ulostulolaitteet. Lisäksi ohjaimeen voidaan asentaa reaaliaikainen käyttöjärjestelmä. Ohjaimet eroavat väylätyypistä (PXI tai PXIe), suorituskykytasosta, väylän kaistanleveydestä (jopa 24 Gt / s).
On olemassa luokka niin sanottuja ulkoisia ohjaimia, jotka edustavat oleellisesti PCI-PXI-liitäntää kotelon liittämiseksi ulkoisen PC:n PCI-linjoihin. Se on sarja PXI-ohjainpaikkaan asennettua korttia, ohjaustietokoneen PCI / PCI Express -paikkaan asennettua vastauskorttia ja tietoliikennekaapelia. Nämä ulkoiset ohjaimet eroavat tietokone-/runkoväylätyypistä (esimerkiksi PCI Express -paikalla varustettu tietokone voi ajaa "tavallista" PXI-väylän runkoa, mutta ei päinvastoin), kaistanleveyden (jopa 5,6 Gt/s) ja kaapelityypin mukaan. viestintä (kupari tai valokuitu).
Eri tyyppisillä ohjaimilla on omat etunsa ja haittansa. Sulautetun ohjaimen avulla PXI-järjestelmää voidaan käyttää erillisenä integroituna laitteena, mutta niiden toiminta-alue ja laskentaominaisuudet ovat rajalliset ja kustannukset korkeammat kuin ulkoisten. Ulkoinen ohjain tarkoittaa tarvetta käyttää PXI-järjestelmää vain isäntätietokoneen yhteydessä, mikä kasvattaa kokoa ja vähentää liikkuvuutta, mutta tällaiset ohjaimet ovat keskimäärin halvempia, eivät rajoita isäntätietokoneen konfiguraatiota ja sen laskentatehoa ( moniytimiset, moniprosessorijärjestelmät, järjestelmät, jotka käyttävät näytönohjainta monisäikeiseen laskentaan yleiskäyttöön jne.).
PXI System Alliancen jäsenten ja liittoutumattomien yritysten valmistamia PXI-mittausmoduuleja on yli 1 500, koska standardin tekniset tiedot ovat avoimet. Sisältää 27 GHz DC-mittaus-/-käsittelymoduulit, signaalinkäsittelymoduulit, digitaaliset I/O-moduulit, ohjelmoitavat virtalähteet, taajuusmuuttajan ohjausmoduulit, kehyskaapparit, teollisuus- ja mukautetut protokollamoduulit ja paljon muuta.