虛擬儀器技術1名人名言NoMeasurement,NoScience.NoScience,NoIndustry.NoIndustry,NoPollution.機械式測量儀器模擬式電子測量儀器模擬電子技術的發(fā)展測試技術發(fā)展走勢數(shù)字式電子測量儀器數(shù)字電子技術的發(fā)展可程控儀器計算機技術的發(fā)展模塊式儀器虛擬儀器軟件技術的發(fā)展個人儀器個人計算機的發(fā)展嵌入式技術的發(fā)展智能儀器智能傳感器計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展現(xiàn)場總線儀器網(wǎng)絡化儀器網(wǎng)絡化傳感器虛擬儀器測試系統(tǒng)測試技術的發(fā)展一、機械式測量儀器時間的測量（計時器）?利用地球自轉時日照的陰影來確定時間。日晷?利用流體從小孔中勻速等量的流動特性來確定時間。沙漏計時器?利用單擺運動的等時性來確定時間。單擺運動擺鐘?利用游絲擺動的等時性來確定時間。游絲機械鐘機械手表機械秒表溫度的測量（溫度計）?利用液體熱脹冷縮的原理來確定溫度。酒精溫度計水銀溫度計?利用金屬簧片熱脹冷縮的原理來確定溫度。金屬溫度計力和質(zhì)量的測量?利用杠桿的平衡原理來確定力和質(zhì)量。桿秤地磅天平物理天平分析天平?利用金屬的彈性形變原理來確定力和質(zhì)量。彈簧秤臺秤體重計壓力表數(shù)的計量（計數(shù)器）手動計數(shù)器水表燃氣表電度表二、模擬式電子測量儀器出現(xiàn)于20世紀初，伴隨著電子技術的發(fā)展而發(fā)展。測量、讀數(shù)由人工完成，人為誤差和系統(tǒng)誤差較大，且效率低，功能單一。時間的測量時間的確定由電子方式實現(xiàn)，時間的顯示由機械方式實現(xiàn)。即利用石英晶體的固有振蕩頻率來產(chǎn)生等時間隔的脈動電流，電生磁，磁生力，力驅動指針來顯示時間。石英晶振石英手表石英鐘電參數(shù)的測量采用電磁感應的原理，將各類電參數(shù)的測量感應為電流，電生磁，磁生力，力驅動表盤指針來顯示讀數(shù)，或驅動CRT的電子束來顯示曲線。電磁感應式的電壓測量大電阻待測電壓表頭電磁感應式的電流測量小電阻待測電流表頭小電阻電磁感應式的電阻測量待測電阻電阻表頭直流電源英國老式指針萬用表指針萬用表鉗型指針萬用表指針式交流毫伏表指針式超高頻毫伏表指針式接地電阻測試儀指針式絕緣電阻測試儀CRT方式的信號波形顯示電子槍偏轉系統(tǒng)X偏轉板Y偏轉板燈絲輝度調(diào)節(jié)聚焦調(diào)節(jié)輔助聚焦熒光屏模擬示波器模擬式頻譜分析儀頻率特性測試儀晶體管圖示儀電信號的產(chǎn)生高頻信號發(fā)生器低頻信號發(fā)生器電視信號發(fā)生器三、數(shù)字式電子測量儀器出現(xiàn)于20世紀50年代，伴隨著數(shù)字電路技術、傳感器技術以及模/數(shù)轉換技術的發(fā)展而發(fā)展。數(shù)字測量儀器取代模擬測量儀器成為發(fā)展趨勢，不僅測量精度、分辨率和測量速度有了很大的提高，而且為實現(xiàn)自動化測試奠定基礎。時間的測量時間的確定采用電子計時方式（晶振）來實現(xiàn)，并采用數(shù)碼管、液晶來進行時間的數(shù)字顯示。電子手表電子秒表電子鐘數(shù)字式毫秒計模/數(shù)轉換技術是模擬儀器數(shù)字化的基礎采樣關鍵指標為采樣速率⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⒄⑴10000000⑵10110001⑶11011011⑷11110110⑸11111111⑹11110110⑺11011011⑻10110001⑼10000000⑽01001111⑾00100101⑿00001010⒀00000000⒁00001010⒂00100101⒃01001111⒄10000000量化關鍵指標為量化等級即分辨率分辨率設為8位模擬信號模/數(shù)轉換的方式?雙積分式A/D變換?逐次比較式A/D變換?高速并行式A/D變換數(shù)字式測量儀器的基本模型被測對象傳感器物理信號模/數(shù)轉換模擬電信號數(shù)據(jù)處理數(shù)字電信號數(shù)據(jù)顯示/存儲溫度的測量?利用溫度傳感器將溫度感應為模擬電信號，再由模/數(shù)變換為數(shù)字電信號，并采用數(shù)碼管、液晶來進行溫度的數(shù)字顯示。溫度傳感器數(shù)字溫度計數(shù)字式溫度表筆式數(shù)字溫度計帶溫度測試的電子臺歷?利用物理的溫度與其發(fā)出的紅外線強度成正比的原理，通過紅外傳感器將紅外線感應為模擬電信號，再由模/數(shù)變換為數(shù)字電信號。紅外傳感器便攜式紅外測溫儀手握式紅外測溫儀筆式紅外測溫儀力的測量?利用壓力傳感器將力感應為模擬電信號，再由模/數(shù)變換為數(shù)字電信號。壓力傳感器電子臺秤電子地磅電子天平電子吊秤數(shù)字式體重計數(shù)字式壓力表數(shù)的計量電子計數(shù)器通用電子計數(shù)器菌落計數(shù)器臺式空氣塵埃粒子計數(shù)器手持式空氣塵埃粒子計數(shù)器液體粒子計數(shù)器血液分析儀電參數(shù)的測量通過模/數(shù)變換將模擬電信號轉換為數(shù)字電信號，并采用數(shù)碼管、液晶或CRT來顯示讀數(shù)或曲線。數(shù)字萬用表臺式數(shù)字萬用表筆式數(shù)字萬用表數(shù)字式鉗型萬用表數(shù)字式毫伏表數(shù)字式接地電阻測試儀數(shù)字式鉗型接地電阻測試儀數(shù)字式絕緣電阻測試儀數(shù)字存儲示波器四通道數(shù)字存儲示波器手持式數(shù)字示波表數(shù)字式頻譜分析儀手持式頻譜分析儀邏輯分析儀網(wǎng)絡分析儀電信號的產(chǎn)生數(shù)字合成信號發(fā)生器數(shù)字式掃頻儀任意信號發(fā)生器四、可程控儀器出現(xiàn)于20世紀60年代，伴隨著計算機技術的發(fā)展而發(fā)展。將傳統(tǒng)儀器中的機械開關、機械旋鈕等手動調(diào)節(jié)方式改為數(shù)字量的電調(diào)方式，從而可實現(xiàn)程序控制。從單一的測量儀器發(fā)展為集控制、測量、分析、計算、顯示與存儲為一體的自動測試系統(tǒng)，可以完成更多任務、更高精度、更高速度的測試。測試軟件開始出現(xiàn)并逐漸顯露出其重要性。同時，自動測試系統(tǒng)從早期的面向具體測試任務的專用接口發(fā)展為面向標準總線的RS232C接口和GPIB接口，具有更好的通用性和擴展性。RS232C簡介RS232C標準制定于1969年，最初是為了把計算機通過電話網(wǎng)相連而設計的。它是一種點對點的串行接口，采用異步傳輸方式。

RS232C標準采用25針連接器，在微型計算機通信中常使用其中的9個引腳。區(qū)別：串行傳輸和并行傳輸異步傳輸和同步傳輸RS232C25針接口RS232C9針接口RS232C引腳功能RS232C連接器（9針）RS232C9-25針轉換器RS232C的特點?電纜最大長度為15米。?采用點對點連接，即器件容量為2臺。?傳輸速率較低，一般為9600b/s，最高為19.2Kb/s。?總線邏輯電平為負邏輯，即邏輯0為+3～+15V，邏輯1為-3～-15V，當與TTL電平連接時需要進行電平轉換。?通用性強，大多數(shù)器件都有這種接口，且大多數(shù)計算機語言都支持這種接口。?價格低廉。?可以采用調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)更遠距離的通訊。GPIB簡介出現(xiàn)于20世紀70年代。儀器設備采用了標準化的接口和總線，可以按堆積木的方式進行連接和擴展。

GPIB的另一個常用的稱呼是IEEE-488。GPIB接口卡GPIB電纜GPIB接口針腳定義可堆疊的GPIB測試系統(tǒng)計算機可程控儀器可程控儀器可程控儀器可程控儀器GPIB卡GPIB的基本性能?可堆疊連接，器件容量為15臺，即除計算機外可容納14臺儀器。?電纜總長度不超過20米。?數(shù)據(jù)傳輸速率一般為250～500KB/S。若采用三態(tài)門發(fā)送，且電纜總長小于10米，則數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達1MB/S。?采用5比特地址編碼，其中全1地址表示取消聽或講功能，因此地址容量為31個。?總線的邏輯電平為TTL負邏輯。?數(shù)據(jù)傳輸方式為雙向異步傳輸。?器件按執(zhí)行功能分為三類：

控者：即系統(tǒng)的指揮者和管理者，一般為計算機。

講者：即控者退出控制后發(fā)出命令或數(shù)據(jù)的器件。

聽者：即接收命令或數(shù)據(jù)的器件。GPIB總線結構圖GPIB總線一般為24條或25條，其中有用信號線為16條，其余為地線和屏蔽線。有用信號線包括8條數(shù)據(jù)線：用于傳遞命令、地址和數(shù)據(jù)。3條掛鉤線：用于實現(xiàn)可靠的異步傳輸。5條管理線：用于系統(tǒng)的管理。注：GPIB總線沒有專門的地址總線。地址是通過8位數(shù)據(jù)線傳遞的：講地址為X

1

0

T5

T4

T3

T2

T1

聽地址為X

0

1

T5

T4

T3

T2

T1X表示任意。設備A聽、講、控（如計算機）設備B聽、講（如數(shù)字電壓表）

設備C聽（如信號源）設備D講（如紙帶讀出器）8條數(shù)據(jù)線3條掛鉤線5條管理線16條有用信號線可程控儀器的標準化?IEEE488.1IEEE488.1規(guī)定了各類程控儀器在電氣上、機械上和功能上的相容性，可以保證系統(tǒng)中各部件間的正確通訊。?IEEE488.2IEEE488.2在IEEE488.1的基礎上規(guī)定了程控代碼、格式、通訊協(xié)議和公用命令方面的標準，加強了不同廠家儀器之間的兼容性。?可程控儀器標準命令SCPI可程控儀器標準命令SCPI在IEEE488.2的基礎上進一步規(guī)定了儀器程控和儀器響應中器件消息的標準，實現(xiàn)了不同類型儀器的縱向兼容和橫向兼容，大大提高了測試程序的通用性，減輕了程序員的工作量。GPIB的功能協(xié)議層器件消息公用命令和查詢語法和數(shù)據(jù)結構遠地消息IEEE488.1IEEE488.2IEEE488.2SCPISCPI器件A器件B五、智能儀器出現(xiàn)于20世紀70年代末期，伴隨著計算機技術的發(fā)展而發(fā)展。將微處理器嵌入到儀器中，儀器可以獨立運行測控程序，具有數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)運算、邏輯判斷和自動化操作等功能，具有一定的智能。近些年，智能儀器逐漸從數(shù)據(jù)處理向知識處理發(fā)展，如模糊判斷、故障診斷、容錯技術、傳感器信息融合、器件壽命預測等，體現(xiàn)出了更高層次的智能水平。智能儀器的構成智能儀器的核心是微處理器。智能儀器具有計算機的基本結構，如微處理器、存儲器、鍵盤、顯示器以及外設（如打印機）接口等，其與普通計算機的主要差別在于多了一個測試部分。智能儀器的基本組成微處理器ROM（程序存儲）人機接口鍵盤顯示器接口其他外設I/O接口A/D被測信號GPIB接口自動測試系統(tǒng)計算機部分測試部分RAM（數(shù)據(jù)存儲）D/A信號調(diào)理電路模擬輸出電路輸出信號智能儀器的特點?智能儀器使用鍵盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械控件，大大簡化了儀器的面板布局和內(nèi)部構造，方便了儀器操作，具有良好的人機對話能力。?微處理器可以運行數(shù)據(jù)處理和誤差校正等算法程序，大大提高了儀器的測量精度。?微處理器可以實現(xiàn)很強的控制功能，大大提高了儀器的自動化水平。?智能儀器可以用軟件來代替很多硬件電路的工作，從而簡化了結構、減小了體積、降低了成本以及提高了可靠性。?智能儀器一般都帶有GPIB接口，可以方便地組成自動測試系統(tǒng)，完成更復雜的測試任務。?隨著嵌入式技術（如單片機、DSP、ARM）的發(fā)展，智能儀器將朝著更高智能、更多功能、更小型化的方向發(fā)展。智能儀器的不足在組建自動測試系統(tǒng)時，各智能儀器的計算機部分（如微處理器、存儲器、鍵盤、顯示器、外設接口等）大多是相同的，造成了硬件資源的冗余和浪費。六、個人儀器也稱為PC儀器，伴隨著個人計算機（PC機）的發(fā)展而發(fā)展。即在智能儀器的基礎上，將原智能儀器的測試部分做成各種儀器卡插到計算機的內(nèi)總線擴展槽中，而原智能儀器的計算機部分（微處理器、存儲器、鍵盤和顯示器等）則由PC機本身的資源取代。

個人儀器充分利用了PC機的軟、硬件資源，結構簡單，使用維護方便，而且大大降低了成本，也縮短了研發(fā)周期。個人儀器的構成數(shù)字示波器卡數(shù)字電壓表卡信號源卡CPU內(nèi)存PC機主板內(nèi)總線擴展槽PC機內(nèi)總線簡介?PC總線用于早期的IBMPC/XT機及兼容機，62個引腳，支持8位數(shù)據(jù)寬度和20位地址通道，傳輸速率較低。?ISA總線最早用于IBMPC/AT機及兼容機，在PC總線的基礎上擴展了一個36線的插槽，共98個引腳，支持16位數(shù)據(jù)寬度和24位地址通道，傳輸速率可達到8MB/s。?EISA總線隨著80386、80486等微處理器的推出而出現(xiàn)，主要是為了解決CPU強大的處理能力與低性能的系統(tǒng)總線之間瓶頸問題。EISA總線在ISA總線的基礎上增加了數(shù)據(jù)線、地址線和控制線，采用上下兩列的結構形式，將ISA的98個引腳擴展到了196個引腳。?PCI總線PCI總線是一個高性能的局部總線，120個引腳，支持32位數(shù)據(jù)寬度，并可以擴展到64位。當采用32位數(shù)據(jù)寬度、33MHz時鐘頻率時，傳輸速率可以達到132MB/s，當采用64位數(shù)據(jù)寬度、66MHz時鐘頻率時，傳輸速率可以達到528MB/s。另外，PCI控制器采用了與CPU無關的設計結構，總線機制完全獨立，從而可以支持未來的各種CPU，具有長久的生命期。PCI數(shù)據(jù)采集卡數(shù)字電壓表數(shù)字示波器電子計數(shù)器個人儀器的不足主要體現(xiàn)在以下幾個方面：?在PC機內(nèi)，各儀器卡不能同步觸發(fā)，儀器卡之間無法直接通訊，也無法傳遞模擬信號。?在PC機內(nèi)，儀器卡受到較強的電磁干擾，并缺乏有效的電磁兼容措施。?PC機無法滿足重載儀器對電流和散熱的要求。?在PC機內(nèi)，各儀器卡的控制和處理工作都統(tǒng)一由CPU來處理，使得個人儀器系統(tǒng)的工作效率不高。七、模塊式儀器也稱為插件式儀器。即將個人儀器向PC機外擴展，采用獨立的機箱和與地隔離的獨立電源系統(tǒng)，采取有效的電磁兼容措施，并定義新的儀器總線，將儀器卡做成插件（模塊）插到機箱中，不僅組建、使用靈活方便，而且避開了PC機和外界的電磁干擾。另外，采用獨立的微處理器，提高了控制能力和處理速度，并可向多CPU分布式系統(tǒng)發(fā)展，滿足更高測試速度的要求。目前廣泛應用的標準規(guī)范有VXI總線和PXI總線。VXI總線系統(tǒng)簡介出現(xiàn)于20世紀80年代末，由HP、Tektronix等五家國際著名的儀器制造商聯(lián)合制定，統(tǒng)一了模塊式儀器的標準及行業(yè)規(guī)范。

VXI總線是VME總線（工業(yè)控制標準總線）在儀器領域的擴展，并以其完全開放的模塊式結構，小型便攜、組建靈活、使用方便的特點以及高速率、高精度、高可靠的性能，迅速被業(yè)界所接受。VXI即不象可程控儀器那樣只把計算機當作簡單的控制器，也不象個人儀器那樣過分依賴計算機的環(huán)境，VXI的出現(xiàn)標志著測試儀器系統(tǒng)進入了一個嶄新的發(fā)展階段。A尺寸B尺寸C尺寸D尺寸P1連接器P1連接器P2連接器P1連接器P2連接器P1連接器P2連接器P3連接器VXI總線的四種尺寸的模塊（插件）VXI總線連接器A列（32腳）B列（32腳）C列（32腳）共96個引腳VXI總線的C尺寸機箱P2連接器P1連接器下導軌上導軌冷氣孔0槽1-12槽背板（12層印制板）冷風扇氣流方向VXI總線的C尺寸機箱VXI總線的C尺寸模塊VXI總線的D尺寸模塊VXI總線測試系統(tǒng)VXI總線系統(tǒng)的幾種典型結構單CPU系統(tǒng)主控計算機CPU儀器1儀器2RAM儀器3VXI機箱0槽模塊接口軟面板多CPU系統(tǒng)主控計算機CPU儀器1儀器2RAMHardDiskVXI機箱0槽模塊接口CPUCPU儀器3儀器軟面板分層儀器系統(tǒng)主控計算機CPU儀器1儀器1VXI機箱0槽模塊接口CPUCPU儀器2命令者從者從者儀器1儀器2命令者從者CPU軟面板多機箱系統(tǒng)主控計算機CPU儀器1儀器10槽模塊CPUCPU儀器2命令者從者從者儀器1儀器2命令者從者CPU軟面板CPU儀器3儀器4CPU儀器50槽模塊儀器6內(nèi)嵌式獨立系統(tǒng)嵌入式儀器1儀器2CPUCPU儀器3RAMHardDiskCPU主控計算機VXI機箱與計算機的接口?RS232C串行接口參見第四講——可程控儀器。計算機CPU儀器1儀器2RAM儀器3CPU儀器1儀器2RAM儀器3VXI機箱RS232C–VXIRS232C–VXI?GPIB接口參見第四講——可程控儀器。計算機CPU儀器1儀器2RAM儀器3VXI機箱GPIB卡CPU儀器1儀器2RAM儀器3GPIB–VXIGPIB–VXI?MXI總線接口

MXI（Multi-systemeXtensionInterface）是美國NI公司于1989年公布的一種開放的總線結構。MXI總線的特點：

–并行總線，寬度為62線。

–可堆疊連接，最多可連接32個VXI機箱。

–電纜最大長度為20米。

–高速，可達到20MB/s的傳輸速率。

–實時性好。計算機CPU儀器1儀器2RAM儀器3VXI機箱MXI卡CPU儀器1儀器2RAM儀器3MXI–VXIMXI–VXI?IEEE1394接口

IEEE1394接口是美國Apple公司于20世紀80年代提出的一種高速的串行接口，最高速率可以達到400Mb/s。1394接口突出優(yōu)點是具有熱插拔特性，可自動識別，自動組態(tài)，實現(xiàn)即插即用。另外1394接口的成本較低，性價比較好。計算機CPU儀器1儀器2RAM儀器3CPU儀器1儀器2RAM儀器3VXI機箱1394–VXI1394–VXIVXI總線的組成

VXI總線是由VME總線擴展而來，因此VXI總線的組成包括VME總線和擴展的總線兩大部分。?VME總線VME總線由四種總線組成：?數(shù)據(jù)傳輸總線DTB（75條）32bit數(shù)據(jù)寬度和4G字節(jié)的尋址空間，傳輸速率可達到40MB/s。?DTB仲裁總線（14條）用于多處理器系統(tǒng)，分為4種優(yōu)先級，避免多個模塊同時使用數(shù)據(jù)傳輸總線。?優(yōu)先中斷總線（10條）用于處理中斷請求和中斷認可等操作，分為7種優(yōu)先級的中斷。?公用總線（6條）提供16MHz系統(tǒng)時鐘以及定義系統(tǒng)初始化和故障監(jiān)測等功能。?VXI擴展的總線VXI總線在VME總線基礎上新增了一些適合于測試系統(tǒng)的總線：?10MHz系統(tǒng)時鐘線?模塊識別線用于檢測模塊的存在并指出其物理位置。?TTL觸發(fā)總線（8條）用于儀器的觸發(fā)、定時和消息傳遞，最高工作頻率為12.5MHz。?ECL觸發(fā)總線（6條）與TTL觸發(fā)總線相比，速度快，最高工作頻率為50～62.5MHz，且在引腳排列上被交流地隔離，盡可能地避免了干擾。?雙向星形觸發(fā)線（2條）為模塊間的異步通信提供更加準確的定時資源。?本地總線（36條）由生產(chǎn)廠家定義，為相鄰模塊之間提供直接的高速數(shù)據(jù)傳輸，可傳輸數(shù)字和模擬信號。P2連接器中有12條本地總線，可達到250MB/s的傳輸速率，P3連接器中又增加了24條本地總線，可達到1GB/s的傳輸速率。?100MHz系統(tǒng)時鐘線?100MHz同步信號線用來使多個器件相對于100MHz時鐘的上升沿同步，以便在多個器件之間提供非常準確的時間配合。?保留線（7條）留給用戶定義。?電源線VXI機箱內(nèi)部可提供7種不同的直流電壓：+5V、±12V、±24V、–5.2V、–2V。若儀器模塊上需要其他的電壓，可對現(xiàn)有電壓進行變換或外接電壓源。另外，VXI機箱的電源系統(tǒng)可為每個模塊提供268W的功率。?模擬相加線用來把模擬信號送入背板，并在通路上疊加，即對模擬信號求和。VXI總線系統(tǒng)性能卓越，但價格昂貴，推廣應用受到了很大限制，主要應用于航空、航天、軍事、科研等高端領域。另外，VXI總線基于過時的VME總線，而現(xiàn)代計算機不支持這種總線結構，所以計算機軟硬件技術發(fā)展的成就無法在VXI系統(tǒng)中得到應用，無法能將主流軟硬件的支持以及低成本、高性能等好處帶給最終用戶。VXI總線系統(tǒng)的不足PXI總線系統(tǒng)簡介出現(xiàn)于20世紀90年代末，由NI公司首先提出。PXI是CompactPCI在儀器領域的擴展，并采用了VXI的模塊化設計思想。PCI總線在VME總線之后出現(xiàn)，目前已成為個人計算機的標準總線，具有很高的傳輸速率，并有著廣泛的軟件和硬件的支持。CompactPCI是封裝堅固的PCI規(guī)范，提供了出眾的機械完整性，易于裝卸和維護。因此，PXI同時具備了VXI和PCI的優(yōu)點。3U尺寸的PXI機箱背板P2連接器（有64根PCI信號線以及PXI擴展的信號線）

P1連接器（有32根PCI信號線以及PXI擴展的信號線）系統(tǒng)控制器擴充槽（1號）外設槽（2號～8號）（注：背板上沒有電路器件，是為了便于更好地維護和升級）PXI總線結構10MHz高精度時鐘各時鐘線和各星形觸發(fā)線長度相等，以使延時相等，保證準確的同步觸發(fā)。即L1＝L2=…=L6=L7K1=K2=…=K6=K7系統(tǒng)控制器觸發(fā)控制器模塊外設模塊外設模塊外設模塊PCI總線公用觸發(fā)總線（8條）……L1L2…L6L7K6K7K110MHz時鐘線星形觸發(fā)線本地總線1槽2槽3槽6槽7槽PXI的本地總線星形觸發(fā)總線（13條）…本地總線（13條）本地總線（13條）本地總線（13條）本地總線（13條）本地總線（13條）2槽3槽4槽

PXI本地總線為13條，采用菊花鏈式連接，可以在相鄰的兩個模塊之間高速傳輸TTL數(shù)字信號或高達42V的模擬信號。PXI機箱PXI機箱帶P1、P2連接器的PXI模塊（插卡）帶P1連接器的PXI模塊（插卡）便攜式PXI機箱?技術規(guī)格的對比VXI儀器規(guī)范已被證明是非常健壯和成功的，而PXI也為儀器定義了許多與VXI規(guī)范一樣的擴展特性。

局部總線 觸發(fā)器 時鐘 星形總線VXI

PXI12線（D尺寸增加24條）8個TTL,2個ECL,D尺寸增加4個ECL10MHz(ECL),D尺寸增加100MHz(ECL)僅D尺寸13線8TTL10MHz(TTL)每槽1個D尺寸的VXI系統(tǒng)因為其尺寸很大，故很少使用。PXI和VXI的比較?成本和性能

VXI總線系統(tǒng)性能卓越，但成本高昂且難以集成化，使得VXI總線沒有被測量與自動化之外的主流行業(yè)所采用。

而PXI總線采用的是主流的PCI總線技術，PCI總線在臺式PC機中應用廣泛，技術成熟，因此PXI產(chǎn)品的設計、制造更加容易，并能從規(guī)模經(jīng)濟中獲得成本優(yōu)勢。同時，PXI總線系統(tǒng)可以很容易地將最新的PC技術引入到PXI系統(tǒng)中，使用最新的處理器獲得更好的性能。

?傳輸速率VXI總線基于VME總線，而VME總線采用的解釋執(zhí)行機制（基于消息機制的標準通訊）無法完全利用VXI總線的可用帶寬，標準VME總線的傳輸速率只有40MB/s。而PXI總線基于PCI總線，傳輸速率為132MB/s~528MB/s，所以PXI總線更有優(yōu)勢。?體積PXI總線系統(tǒng)基于CompactPCI，具有比VXI系統(tǒng)更小巧、輕便的體積和更緊湊、牢固的結構，使用維護更加方便、靈活。在所有的開放式結構的儀器系統(tǒng)中，PXI系統(tǒng)所需的空間是最小的。?電磁干擾（EMI）為了使系統(tǒng)中不同模塊間輻射干擾的相互影響最小，VXI規(guī)范要求所有VXI模塊都封裝在金屬屏蔽裝置中，取得了很好的電磁兼容（EMC)性能，但對有些不需要屏蔽的模塊也加以屏蔽就無謂地增加了成本。而PXI規(guī)范也明確規(guī)定PXI產(chǎn)品必須符合規(guī)定的輻射要求，包括歐洲的CE規(guī)范。但是PXI規(guī)范不要求每個模塊都有金屬屏蔽裝置，而是根據(jù)實際需要來加以屏蔽，盡可能地降低了成本。?電源供應

VXI在背板上為儀器開發(fā)人員定義了大量的額外電源（+5,-5.2,-2,±12,±24V）以供設計之用。但是在許多情況下這些電源并沒有被使用，這些多路輸出電源加大了VXI系統(tǒng)的成本和熱耗。而基于PCI的PXI規(guī)定的電壓更適合于先進的低功率集成電路，廉價的普通電源就能提供PXI