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哪一種總線(xiàn)將會(huì )主宰未來(lái)的測試測量領(lǐng)域 在測試測量領(lǐng)域，儀器總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展歷來(lái)是工程師和科學(xué)家們最為關(guān)心的部分。從上世紀60年代推出的專(zhuān)用于儀器控制的GPIB總線(xiàn)，到現在被廣泛使用的 USB、VXI、PXI和最新推出的LXI、PXI Express，不斷涌現的新型總線(xiàn)技術(shù)在幫助我們的工程師更快捷高效的完成測量任務(wù)的同時(shí)，也引起了行業(yè)內專(zhuān)家們的廣泛爭論，究竟哪一種總線(xiàn)將會(huì )主宰未 來(lái)的測試測量領(lǐng)域呢？ 你同意以下哪種觀(guān)點(diǎn)？ 任何一種總線(xiàn)都有其在行業(yè)內獨特的優(yōu)勢，沒(méi)有一種總線(xiàn)會(huì )完美到可以取代其它任何的總線(xiàn)。 OR 軟件對于這樣多廠(chǎng)商，多總線(xiàn)的混合系統顯得尤為的重要。擁有一個(gè)統一的軟件架構能夠大大簡(jiǎn)化系統編程的復雜性，并避免不同儀器之間帶來(lái)的兼容性問(wèn)題，這將需要一個(gè)發(fā)展和完善的過(guò)程。 相關(guān)資料： 儀器總線(xiàn)技術(shù)的回顧與展望 在測試測量領(lǐng)域，儀器總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展歷來(lái)是工程師和科學(xué)家們最為關(guān)心的部分。從上世紀60年代推出的專(zhuān)用于儀器控制的GPIB總線(xiàn)，到現在被廣泛使用的 USB、VXI、PXI和最新推出的LXI、PXI Express，不斷涌現的新型總線(xiàn)技術(shù)在幫助我們的工程師更快捷高效的完成測量任務(wù)的同時(shí)，也引起了行業(yè)內專(zhuān)家們的廣泛爭論，究竟哪一種總線(xiàn)將會(huì )主宰未來(lái)的測試測量領(lǐng)域呢? 未來(lái)的趨勢 —— 混合總線(xiàn)的測試系統 先讓我們回顧一下歷史，無(wú)論是GPIB還是串口，都已經(jīng)在測試行業(yè)應用超過(guò)了數十年，但至今仍有很多的工程師在繼續使用或購買(mǎi)相應的儀器。再來(lái)看看幾乎已經(jīng)退出PC歷史舞臺的ISA總線(xiàn)，在現在的一些工控機里我們仍舊可以看到ISA插槽的身影，甚至有不少廠(chǎng)商還在生產(chǎn)基于 ISA總線(xiàn)的數據采集卡和GPIB控制卡，滿(mǎn)足一部分客戶(hù)的需求�？梢哉f(shuō)，任何一種總線(xiàn)都有其在行業(yè)內獨特的優(yōu)勢，沒(méi)有一種總線(xiàn)會(huì )完美到可以取代其它任何 的總線(xiàn)。 所謂混合總線(xiàn)的測試系統，就是在一個(gè)系統中集成多個(gè)自動(dòng)化測試平臺的不同部件，包括PXI, PCI, GPIB, VXI, USB, LAN和LXI等不同的總線(xiàn)。從工程師的角度來(lái)看，當設計一個(gè)測試系統時(shí)，往往需要平衡多方面的因素�，F在的產(chǎn)品變的越來(lái)越復雜，對混合信號測試的要求也就越來(lái)越高，這樣就需要利用不同總線(xiàn)測試平臺的優(yōu)勢，搭建一個(gè)混合的測試系統來(lái)滿(mǎn)足測試的需求。例如您的系統可能需要像PXI和PCI Express等模塊化儀器總線(xiàn)所提供的高吞吐量和優(yōu)良的集成性，同時(shí)也可能需要基于USB或者LAN(包括LXI)的分立式儀器，完成一些特定的測試功 能。此外，使用混合的系統，工程師們可以很容易的在現有的系統上進(jìn)行升級或是添加新的部件，而無(wú)需重新設計整個(gè)系統。同時(shí)，這樣的混合系統對軟件的架構提出了更高的要求，希望無(wú)論是在驅動(dòng)服務(wù)層還是在應用軟件層都能對不同的總線(xiàn)平臺進(jìn)行無(wú)縫的支持，也就是說(shuō)，一個(gè)統一的軟件架構將成為整個(gè)混合測試系統的核 心 因此我們看到的是這些總線(xiàn)將會(huì )長(cháng)期的共存，未來(lái)測試系統的趨勢也將是基于混合總線(xiàn)的測試系統。而同時(shí)，軟件會(huì )在這樣多廠(chǎng)商、多總線(xiàn)的混合系統中體現其核心的地位。 (參與投票，贏(yíng)取獎勵！閱讀全文及參與有獎投票（每個(gè)投票獎勵3元）請訪(fǎng)問(wèn)電子電氣工程人脈社交網(wǎng)站http://www.eepeople.com/onetopic.action?naireId=206 ) 外部總線(xiàn) —— GPIB, Serial, IEEE 1394(FireWire), USB, LAN以及LXI 在測試測量行業(yè)，外部總線(xiàn)主要提供傳統分立式儀器與PC之間的互連性，因此我們又通常將這一類(lèi)總線(xiàn)稱(chēng)之為分立儀器總線(xiàn)。 每一種總線(xiàn)針對不同的應用都有其獨特的優(yōu)勢，譬如說(shuō)GPIB作為最成熟的總線(xiàn)技術(shù)，擁有最廣泛的可供選擇的儀器種類(lèi);使用USB，用戶(hù)可以充分利用其即插即用的特性;而使用LAN/LXI，可以滿(mǎn)足用戶(hù)分布式應用和遠距離儀器通訊的需求。根據對測量功能、帶寬、傳輸延遲、性能和易連接性等的不同需求，用戶(hù)可以自由的選擇適合自己應用的總線(xiàn)連接技術(shù)。 GPIB，Serial和Firewire都已經(jīng)是廣大工程師所熟知的總線(xiàn)技術(shù)，我們就不一一贅述了。這里要和大家一起討論的是幾種較新的分立儀器總線(xiàn)技術(shù)。 USB Universal Serial Bus (USB) 因為其在PC機上的廣泛使用、即插即用的易用性和USB 2.0高達480Mbits/s的傳輸速率，也逐漸的成為儀器控制的主流總線(xiàn)技術(shù)�，F在計算機上的USB口越來(lái)越多，也使得工程師可以很方便的將基于 USB的測量?jì)x器連接到整個(gè)系統中。 但是USB在儀器控制方面亦有一些缺點(diǎn)。比如說(shuō)USB的排線(xiàn)沒(méi)有工業(yè)標準的規格，在惡劣的環(huán)境下，可能造成數據的丟失;此外，USB對排線(xiàn)的距離也有一定的限制。 LAN和LXI LAN作為一種成熟的技術(shù)，在數年前就已經(jīng)被廣泛的應用于各種測試系統，如遠程的網(wǎng)絡(luò )分析儀和數據記錄儀等，并特別適用 于分布式的系統和遠程監控，填補了傳統儀器原來(lái)在這方面的空白。作為VXIbus規范的一部分，當時(shí)的VXI-11規范就定義了網(wǎng)絡(luò )儀器通過(guò)TCP/IP 進(jìn)行控制器和設備之間通訊的一系列標準。 LXI(LAN eXtensions for Instrumentation)總線(xiàn)規范源于美國軍方應用的需求，它重新定義了一系列基于LAN的儀器類(lèi)，其中包含基于現成的IEEE 1588技術(shù)的定時(shí)指標和可選的LXI觸發(fā)總線(xiàn)。但歸根結底，LXI的儀器還是一種基于LAN的分立式儀器，只是將多種現有的技術(shù)(如LAN，IEEE 1588等)重新整合成一種新的標準，并沒(méi)有太多技術(shù)上的革新。此外，LXI目前主要還是針對美國軍方的一些高端測量應用，還沒(méi)有在工業(yè)界得到普及，市場(chǎng) 上真正可供選擇的LXI儀器也很有限。 無(wú)論是LAN還是LXI，因為都是基于以太網(wǎng)的通訊方式，以太網(wǎng)本身的一些缺陷還是會(huì )存在，如需要人工配置IP地址，如何解決IP地址的沖突問(wèn)題等;此外，數據傳遞的實(shí)時(shí)性、數據的完整性和安全性等都是需要進(jìn)一步探討的問(wèn)題。 在這里我們還要簡(jiǎn)單介紹一下被LXI所采用的新型時(shí)間同步協(xié)議：IEEE 1588，它提供了標準的方法用于在網(wǎng)絡(luò )上實(shí)現亞微秒級的設備同步。協(xié)議將從設備的時(shí)鐘和主設備的時(shí)鐘進(jìn)行同步，保證了所有設備中的任何事件和時(shí)間標記都使用同一個(gè)時(shí)間基準。使用IEEE 1588進(jìn)行設備同步需要分兩步：(1)根據最佳主時(shí)鐘算法確定哪個(gè)設備將提供主時(shí)鐘;(2)測量和修正由于時(shí)鐘的偏移量(offset)和網(wǎng)絡(luò )延遲 (network delay)造成的時(shí)間誤差。 在現實(shí)的應用中，IEEE 1588時(shí)鐘同步的精度還取決于許多的因素。如主從時(shí)鐘的時(shí)鐘頻率、時(shí)鐘的穩定性、網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構等。此外，網(wǎng)絡(luò )通訊中許多的變數都會(huì )或多或少的影響到同步的精度。 當我們打開(kāi)現代PC的機箱，我們會(huì )發(fā)現顯卡往往是基于高帶寬的PCI、AGP或是最新的PCI Express x16總線(xiàn)，很少能見(jiàn)到基于USB，Ethernet等外部總線(xiàn)的顯卡;同樣，一臺分立式儀器雖然在外部提供了USB，Ethernet/LAN以及 RS-232等接口用于和PC的通訊，但儀器內部還是使用了PCI總線(xiàn)用于內部數據的傳輸。上面的兩個(gè)例子都使用了內部總線(xiàn)用于海量數據的傳輸，因為像 PCI這樣的內部總線(xiàn)，相比于外部總線(xiàn)，能夠提供更高的總線(xiàn)帶寬和更低的傳輸延遲(見(jiàn)圖2)。接下來(lái)就讓我們來(lái)討論一下一些常見(jiàn)的內部總線(xiàn)……(參與投票，贏(yíng)取獎勵！閱讀全文及參與有獎投票（每個(gè)投票獎勵3元）請訪(fǎng)問(wèn)電子電氣工程人脈社交網(wǎng)站http://www.eepeople.com/onetopic.action?naireId=206 ) |
