NI的PXI板卡如何同PXI背板映射?



硬件: PXI/CompactPCI>>Platform Modules>>Timing and Synchronization>>PXI-6651, PXI/CompactPCI>>Platform Modules>>Timing and Synchronization>>PXI-6652, PXI/CompactPCI>>Platform Modules>>Timing and Synchronization>>PXI-6653, PXI/CompactPCI>>Platform Modules>>Timing and Synchronization>>PXI-6651, PXI/CompactPCI>>Platform Modules>>Timing and Synchronization>>PXI-6652, PXI/CompactPCI>>Platform Modules>>Timing and Synchronization>>PXI-6653

问题:
我有一个NI的PXI板卡。我想知道这块板卡能否驱动或者读取Star Trigger,能否使用PXI触发线,能否使用10MHz的背板时钟,或者能否使用本地总线。

解答:
NI的PXI板卡家族中的不同类型,应用于不同的应用领域,因此也用到了PXI背板上的不同功能。若想更好地了解不同类型的板卡是如何同背板相连的,首先得了解一些原理。我们会涉及到原理,然后按照下面的顺序给出实际的信息:
  1. PXI的哪个槽位可以访问到不同的PXI定时和同步的功能?
  2. 若想使用PXI背板的PXI定时和同步功能,对我的PXI板卡有什么要求?
  3. NI的PXI板卡如何利用PXI的背板总线?
请注意本文章中所包含的图片在下面的附件中可供下载。
  1. 哪个PXI插槽可以访问到PXI定时和同步的不同功能? PXI基于CompactPCI构建,不仅如此,还提供更多的定时和同步的功能。这些功能都是通过板卡上的J2接线端(机箱中的P2接线端)来实现的:
    • 10MHz的背板时钟:由一个10MHz的时钟组成,它被等距离地路由到了除1槽(控制器槽)外的所有PXI插槽。PXI技术规范中定义了此信号必须具有至少+/- 100 ppm的精确度。NI机箱提供的精确度可以高大+/- 25 。该信号也可以被插入在第2槽中的PXI模块所引出的10MHz的信号,或者被来自其他机箱(例如,PXI-1042)的CLK10信号覆盖所覆盖。有些PXI板卡简单的将此CLK10信号当作参考时钟,用来通过锁相换(PLL)技术来同步它们的内部时钟。
    • PXI星型触发:可以由插入第2槽的并且具有PXI星型触发功能的模块来驱动。从第2槽向其右侧的13个槽位发送等距离的数字信号。由此引入的传输延迟会被控制在5ns以内,因此事实上信号是同时到达所有的槽位的。对于不同的PXI板卡需要同时开始某个进程的应用而言,这种方法非常的有用。
    • PXI触发总线:一个具有8条线的总线,通过它,包含控制器槽在内的所有槽位都可以收发定时和触发数字信号。为了保证信号的质量,不建议发送20MHz以上频率的数字信号。
    • 本地总线:每个外设槽位都具有两个由13条线组成的总线,这个总线可以将此模块与其左右相邻槽位的模块连在一起。这些总线可以传送高速的数字和模拟信号(高达42V)。 :第2槽位只具有与其右边相连的本地总线,因为其左边的本地总线被星型触发线替代了。


    所有的PXI机箱都会在适当的槽位使用到上述的功能。能否将这些信号路由到PXI的背板已使用这些功能,就完全取决于PXI板卡的硬件设计了。因此,并不是所有的PXI都具有使用PXI背板上的定时和同步的功能。您的板卡的文档和驱动中应该可以详细地介绍该板卡所能使用到的PXI背板的功能。
  2. 若想使用PXI背板的PXI定时和同步功能,对我的PXI板卡有什么要求?
    • PXI板卡需要具有同PXI背板与定时和同步功能相对应的引脚的物理连线。NI板卡的用户手册中会有文字或者表格的形式,来说明板卡上的信号是如何同背板上的引脚相映射的。下表就相对于PXI E系列板卡用户手册中的表1-1。他列举出了此类板卡中的信号同PXI背板引脚的映射关系:
      PXI E 系列信号 PXI 引脚名 PXI J2 引脚号码
      RTSI 触发线 (0...5) PXI 触发线 (0..5) B16,A16,A17,A18,B18,C18
      RTSI 触发线 (6) PXI 星型信号 D17
      RTSI 时钟 PXI 触发线 (7) E16
      被保留 LBL(0..3) C20, E20, A19, C19
      被保留 LBR(0..12) A21, C21, D21, E21, A20, B20, E15, A3, C3, D3, E3, A2, B2
      这意味着PXI的E系列板卡使用了PXI的触发线0、1、2、3、4、5、7,而没有PXI触发线6。它们可以读取到PXI的星型触发线,但是却无法读取PXI的背板时钟。此板卡与某些本地总线左线(0-3线)和全部的本地总线右线之间具有物理连接,但是这些线被驱动保留了下来,也就是说,NI-DAQ并不对用户提供任何可以访问到这些线的功能。请看下图。


      欲搜索您的板卡的用户手册,请参照下面的连接。
    • 如果当把PXI板卡插在不同槽位时,PXI板卡可以执行不同的功能,那也需要相应的对板卡的驱动进行配置。这意味着尽管办卡同PXI背板上的定时和同步引脚之间已经有了物理连线,能否允许用户直接访问这些信号仍然取决于开发驱动的程序员。NI的驱动让您可以使用到您PXI的这些功能。欲下载您的板卡所对应的合适驱动,请访问如下的驱动和更新连接。
    • 最后的一个要求就是把适当的PXI系统初始化文件(PXISYS.INI)保存到您的计算机的系统目录中。PXISYS.INI文件描述了系统构架,并将PXI机箱中的PCI插槽与机箱外打印的插槽号码关联起来。 :Measurement and Automation Explorer(MAX)3.x可以自动的生成正确的PXISYS.INI,并把它放置到正确的路径。欲了解如何在MAX 3.x中配置您的PXI系统,请参照知识库32TDRRWD:在MAX 3.x中配置PXI系统(如下链接)。欲了解更多关于PXISYS.INI文件的详情,请参照知识库1EGB71UI:PXISYS.INI和CHASSIS.INI是什么?(如下链接)和知识库2MDFG2WD:动态检测PXI插槽(如下链接)。 PXI技术规范中(如下链接)定义了PXI机箱中的3种不同类型的插槽:
      • 系统插槽:机箱最左侧的插槽。被标号为插槽1,标号的外轮廓是三角形。您将控制其安装在此槽位。
      • 星型触发控制器:PXI机箱中的第二槽。欲驱动PXI的星型触发线,您需要在第2插槽安装一个能够驱动此线的PXI板卡。欲覆盖CLK10信号,您需要在第二插槽安装一个能够覆盖CLK10信号的PXI板卡。此插槽号码的外围标号是菱形。您也可以将不具备特殊功能的普通PXI板卡安装在此插槽。也就是说,您同样可以将此插槽作为普通的外设插槽使用。这就是为什么次插槽的标号外围图形中也包含了外设插槽的标号外围图形(参照下图)。
      • 外设插槽:除第1、第2插槽以外的其他所有插槽。您可以讲任何PXI/CompactPCI板卡安装在这些插槽中。有些PXI板卡可以读取PXI星型触发线、CLK10信号或者PXI触发线。有些PXI卡则可以使用本地总线来与相邻的模块共享数据。正如之前所说明的,能否访问不同的定时和同步的功能,取决于PXI板卡的设计。
      下图表述了PXI-1042机箱的几种不同类型的插槽,以及标号和图形:


      将PXISYS.INI保存在计算机的系统目录中很有必要,因为驱动程序需要能够找到此文件并读取该文件。通过这个文件,驱动程序就可以找到在插槽中安装了何种PXI板卡。接下来,驱动程序会根据板卡所在的插槽启动板卡上的不同电路。 例如,PXI-6608计数器卡能够覆盖PXI背板中的CLK10信号。然而,此板卡并不会自动的覆盖CLK10信号。首先板卡驱动,对于这个例子也就是NI-DAQ,需要读取PXISYS.INI文件以找到此板卡是否被安装到了PXI机箱中的第2槽。如果正确,NI-DAQ就会向PXI-6608发送相应的指令并将内部的CLK10信号路由到PXI CLK10信号。
  3. NI的PXI板卡如何利用PXI的背板总线?
    PXI板卡所能实现的功能具有此功能的NI PXI板卡额外注释
    覆盖CLK10信号
    • PXI-6608 (计数器卡)
    • PXI-6653, PXI-6652 (定时和同步模块)
    • PXI-5660 (射频分析仪)
    • PXI-6608覆盖时钟,并将一个具有精度高达75ppb的10MHz时钟信号连接到背板。清查看以下链接获取更多信息。
    • PXI-5660会用一个精度高达50ppb的10MHz时钟信号覆盖PXI背板的CLK10信号。需要在板卡的前面版进行外部连线。
    在CLK10信号上应用锁相环
    • PXI-6653, PXI-6652 (定时和同步模块)
    • PXI-6115, PXI-6120 (同步数据采集卡)
    • PXI-6534 (高速数字卡)
    • PXI-5401, PXI-5404, PXI-5411, PXI-5421, PXI-5431 (信号发生器)
    • PXI-5102, PXI-5112, PXI-5122, PXI-5620, PXI-5621 (高速数字化仪)
    • 当安装在PXI机箱中时,PXI-6115和PXI-6120会自动的将锁相环技术应用于CLK10信号
    • 其他板卡需要编程以便将PLL应用于CLK10信号
    • 当将PXI-5431使用在任意波形发生器模式下,它会按照PXI-5411相同的方式与PXI的背板时钟进行锁相环
    驱动PXI星型触发线
    • PXI-665x (定时和同步模块)
    • PXI-5112 (高速数字化仪)
    • PXI-7344 (运动控制)
    • PXI-4461, PXI-4472, PXI-4474 (动态信号分析)
    • PXI-5112和PXI-7344会发送数字脉冲到PXI的星型触发线上
    • PXI-4461、PXI-4472和PXI-4474动态信号分析仪可以通过PXI的星型触发线将其内部的时钟信号发送到其他的PXI-4474板卡上。该时钟信号为一个过采样时钟信号,并且可以很方便的被其他PXI动态信号采集模块使用。欲了解更多详情,请参考知识库2BT91R2L。
    接收PXI星型触发信号
    • 大多数NI PXI板卡可以接受PXI星型触发信号
    • 特例:总线接口模块、PXI-660x和PXI-653x板卡
    • 通常板卡上的内部信号RTSI 6会被路由至机箱内的PXI星型触发线
    • 欲了解更多详情,请参考知识库2S2BFCQ7
    读写PXI触发线多数NI PXI板卡可以对PXI触发线进行读写这些PXI板卡具有7条RTSI内部线,并且按照下列方式被路由至PXI的背板:
    • RTSI [0,1,2,3,4,5,7] » PXI触发线[0,1,2,3,4,5,7]
    • RTSI [6] » PXI星型触发线
    这意味着NI PXI板卡同PXI触发线 [6]没有连接,但是PXI-653x板卡除外
    使用本地总线
    • 全部多功能E系列数采卡
    • PXI-4060 and PXI-4070 (高精度数字化仪)
    • PXI-653x (数字)
    • PXI-650x (数字)
    • PXI-4021 (开关控制器)
    仅有的使用本地总线的NI PXI板卡当被安装在PXI Combo机箱(PXI-101x机箱)最右侧插槽中时,可以控制Combo机箱中的SCXI部分。以下是这些板卡的功能:
    • 多功能E系列数采卡可以通过PXI-101x机箱的背板控制所有的SCXI模块。只用在复用的模式下,多功能数采卡才能从背板上读取到数据。如果用户想在平行的模式下从SCXI模块中读取数据,就需要使用适当的线缆(SCXI-1346、SCXI-1349、SCXI-1355等)将PXI板卡的前面板与SCXI位于PXI-101x机箱背后的部分连接在一起。
    • PXI 数字模块(PXI-653x和PXI-650x)只能从SCXI数字模块中读取数据。因此尽管SCXI部分的所有模块都可以在MAX中显示出来,此类PXI板卡也只能从SCXI数字模块中读取数据。只有在复用模式下,PXI-653x板卡才能够通过背板从SCXI模块中读取数据。若想在并行模式下从SCXI模块中读取数据,就需要使用适当的线缆(SCXI-1351或者SCXI-1355)将PXI板卡的前面板与SCXI位于PXI-101x机箱背后的部分连接在一起。PXI-650x板卡只能在并行模式下从SCXI数字模块中读取数据,因此需要将此模块直接同CXI模块连接在一起。
    • PXI高精度数字化仪(PXI-4060和PXI-4070)可以控制SCXI的背板,但是只能通过外部电缆从SCXI模块中读取数据。因此尽管SCXI部分的所有模块都可以在MAX中显示出来,此类PXI板卡也只能从SCXI开关模块中读取数据。
    • PXI-4021只能从SCXI开关模块中读取数据。因此尽管SCXI部分的所有模块都可以在MAX中显示出来,此类PXI板卡也只能从SCXI开关模块中读取数据。
    欲了解更多关于如何配置PXI Combo机箱的信息,请参照知识库1NFF457T (如下链接)。


相关链接:
PXI Alliance Member Home Page: PXI Specification
KnowledgeBase 32TDRRWD: Configuring the PXI System Entry in MAX 3.x
Product Reference: Manuals Search
Support: Drivers and Updates
Knowledge Base 1EGB71UI: What Are PXISYS.INI and CHASSIS.INI?
Knowledge Base 2MDFG2WD : Programmatic PXI Slot Detection
Knowledge Base 2S2BFCQ7 : PXI Devices That Can Send and Receive Star Triggers
Product Reference: About Your 6608 Device
Knowledge Base 14382CPV : What is the PXI_CLK10 And Where Does It Come From?
Knowledge Base 2NFGGQAL : OCXO Stability On The PXI-6608 Counter/Timer
Knowledge Base 2CCF38PQ : Accuracy Problems when I Drive the PXI Backplane Clock with a PXI-6608
Knowledge Base 2BT91R2L : How Do I Use LabVIEW to Synchronize Multiple NI 4472 DSA Devices for PXI?
Product Reference: Getting Started with Multichassis Synchronization Using the NI PXI-6653 and the NI PXI-4472
Knowledge Base 1NFF457T : Configuring a PXI-1010 or PXI-1011 Chassis


附件:


PXITriggerSynch.JPG - PXITriggerSynch.JPGOriginalSlotsDefChassis.JPG - OriginalSlotsDefChassis.JPGPXIConnections.JPG - PXIConnections.JPG



报告日期: 04/24/2007
最近更新: 06/07/2007
文档编号: 417ED39E