20世紀(jì)80年代后期,儀器制造商發(fā)現(xiàn)GPIB總線和VME總線產(chǎn)品無法再滿足軍用測控系統(tǒng)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(lián)合體,并于1987年發(fā)布了VXI規(guī)范的第一個版本。幾經(jīng)修改和完善,與1992年被IEEE接納為IEEE-1155-1992標(biāo)準(zhǔn)。
VXIbus規(guī)范是一個開放的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),其主要目標(biāo)是使VXIbus器件之間、VXIbus器件與其它標(biāo)準(zhǔn)的器件(計算機)之間能夠以明確的方式開放地通信;使系統(tǒng)體積更。煌ㄟ^使用高帶寬的吞吐量,為開發(fā)者提供高性能的測試設(shè)備;采用通用的接口來實現(xiàn)相似的儀器功能,使系統(tǒng)集成軟件成本進一步降低。
VXIbus規(guī)范發(fā)布后,由于軍方對測控系統(tǒng)的大量需求,許多儀器生產(chǎn)廠商都加入到VXIplug&play(VXI既插既用)聯(lián)盟。聯(lián)盟是VXIbus聯(lián)合體的固有補充機構(gòu)。聯(lián)盟通過規(guī)定連接器的統(tǒng)一方法、UUT接口和測試夾具、共享存儲器通信的儀器協(xié)議、可選VXI特性的統(tǒng)一使用方法以及統(tǒng)一文件的編制方法來增加硬件的兼容性,并開發(fā)一種統(tǒng)一的校準(zhǔn)方法。聯(lián)盟還通過規(guī)定和推廣標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)軟件框架來實現(xiàn)系統(tǒng)軟件的“plug&play”互換性。
虛擬儀器(VitualInstrumentation,VI)最早是適應(yīng)PC卡式儀器于1986年由NI公司提出的。所謂虛擬儀器,簡單地說就是一組完成傳統(tǒng)儀器功能的硬件和軟件部件。VI通過軟件將通用計算機與儀器硬件結(jié)合起來,用戶可以通過友好的圖形界面(通常稱為虛擬面板)
操作這臺計算機,就象在操作自己定義、自己設(shè)計的一臺單個傳統(tǒng)儀器一樣。VI透明地將計算機資源和儀器硬件(如A/D、D/A、數(shù)字I/0、定時器和信號調(diào)理器等)的測試、控制能力結(jié)合在一起,通過軟件實現(xiàn)地數(shù)據(jù)的分析處理和表達,從而能更迅速、更經(jīng)濟、更靈活地解決測試問題,并有效地降低了系統(tǒng)組建成本。
VXI總線系統(tǒng)規(guī)范簡介
VXI總線系統(tǒng)或者其子系統(tǒng)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,零槽模塊完成系統(tǒng)背板管理,包括提供時鐘源和背板總線仲裁等,當(dāng)然它也可以同時具有其它的儀器功能。資源管理器在系統(tǒng)上電或者復(fù)位時對系統(tǒng)進行配置,以使系統(tǒng)用戶能夠從一個確定的狀態(tài)開始系統(tǒng)操作。在系統(tǒng)正常工作后,資源管理器就不再起作用。主機箱容納VXIbus儀器,并為其提供通信背板、供電和冷卻。
VXIbus不是設(shè)計來替代現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)的,其目的只是提高測試和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體性能提供一個更先進的平臺。因此,VXIbus規(guī)范定義了幾種通信方法,以方便VXIbus系統(tǒng)與現(xiàn)存的VMEbus產(chǎn)品、GPIB儀器以及串口儀器的混合集成。
1 VXI總線系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)
VXIbus規(guī)范定義了四種尺寸的VXI模塊。較小的尺寸A和B是VMEbus模塊定義的尺寸,并且從任何意義上來說,它們都是標(biāo)準(zhǔn)的VEMbus模塊。較大的C和D尺寸模塊是為高性能儀器所定義的,它們增大了模塊間距,以便對包含用于高性能測量場合的敏感電路的模塊進行完全屏蔽。A尺寸模塊只有P1、P2和P3連接器。
目前市場上最常見的是C尺寸的VXIbus系統(tǒng),這主要是因為C尺寸的VXIbus系統(tǒng)體積較小,成本相對較低,又能夠發(fā)揮VXIbus作為高性能測試平臺的優(yōu)勢。
2 VXI總線系統(tǒng)電氣結(jié)構(gòu)
VXIbus完全支持32位VME計算機總線。除此之外,VXIbus還增加了用于模擬供電和ECL供電的額外電源線、用于測量同步和觸發(fā)的儀器總線、模擬相加總線以及用于模塊之間通信的本地總線。
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