From Friday, April 19th (11:00 PM CDT) through Saturday, April 20th (2:00 PM CDT), 2024, ni.com will undergo system upgrades that may result in temporary service interruption.

We appreciate your patience as we improve our online experience.



NI的PXI板卡如何連接到PXI背板匯流排?



硬體: 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-6682

問題: 我有一塊NI的PXI板卡,我想知道我的板卡是否可驅動或者讀取星形觸發 (Star Trigger) 信號、使用PXI 觸發匯流排 (PXI Trigger Lines)、使用10MHz的背板時脈,或是使用本地匯流排 (Local Bus)。

解答: NI不同系列的板卡對應於不同的應用,因此也將使用到PXI背板提供的不同功能。為了更好的理解不同的板卡是如何連接到背板的,我們需要首先瞭解一些基本的原理。下面將先介紹一些原理,然後介紹一些實際的應用:
  1. 哪一些PXI插槽可以利用PXI背板不同的定時和同步特性?
  2. 為了使我的PXI板卡能夠利用PXI背板的定時和同步特性,需要滿足什麼樣的要求?
  3. 我的PXI板卡是怎麼利用PXI背板?

請注意,在這篇文檔中包括的圖片也可在下面的附件部分下載。
  1. 哪一些PXI插槽可以利用PXI背板不同的定時和同步特性?
    PXI是基於CompactPCI匯流排的,但它提供了額外的定時和同步的特性。這些特性將使用板卡的J2介面(機箱背板的P2插槽):
    • 10 MHz背板時脈:一個通過等長的路徑連接到除了第一槽(控制器槽)的所有PXI插槽的10 MHz時脈。PXI標準(請參考下面的鏈結)規定這個時脈的精度應該是+/- 100 ppm。NI的機箱提供+/- 25 ppm的精度。
      這個時脈也可以利用在第二槽的PXI板卡作為訊號源,或者以另一個機箱(比如PXI-1042)的CLK10信號做為訊號源。某些PXI板卡通常會使用CLK10信號作為鎖相迴路(Phase Lock Loop)的參考時脈來同步板卡的時脈信號。
    • PXI Star Trigger(星形觸發):Star Trigger信號可以由一個具有星形觸發功能並插在第二槽的板卡來提供。這個數位TTL信號可以經由等長的路徑從第二槽被送到它右邊的13個插槽中。這樣這個信號的傳播延遲被控制在5ns之內,也就是說這個信號可以同時到達所有插槽。這在需要多個不同PXI板卡同時啟動一個工作的應用中尤為重要。
    • PXI Trigger Bus(觸發匯流排): 一條8位元的貫穿所有PXI插槽(包括控制器插槽)的匯流排,可以發送和接收定時和觸發數位TTL信號。為了保證信號品質,不推薦發送頻率超過20MHz的信號。
    • Local Bus(本地匯流排):每個週邊插槽都有兩條13位元的匯流排各與鄰近模組相連接,這些本地匯流排可以傳輸告訴數位和類比型號(最高42V)。
      注意:第二槽只有右邊一個本地匯流排,因為左邊的本地匯流排被用作Star Trigger(星形觸發匯流排)。

      注意:插槽2 的右方均為 Local Bus 因為左方的Local Bus已被 Star Trigger 取代。


    所有的PXI機箱在相應插槽都具有以上提到的功能,但PXI板卡是否使用這些功能則是由板卡的設計商來決定。因此,並非所有的PXI板卡都能夠利用這些背板提供的定時和同步的功能。您的板卡和驅動程式應該會說明它們使用了哪些PXI背板的功能。


  2. 為了使我的PXI板卡能夠利用PXI背板的定時和同步特性,需要滿足什麼樣的要求?
    • PXI板卡首先需要有與這些定時和同步功能所對應的背板接
      腳位相對應的實體硬體連接。
      NI的PXI板卡的用戶手冊會通過文字或者表格來描述這些信號是如何對應到背板針腳上的。下面的表格就是PXI E系列板卡用戶手冊中的Table 1-1。這個表格說明了這些定時和同步信號是如何對應到背板的針腳的:

      PXI E系列信號 PXI針腳名稱 PXI J2針腳編號
      RTSI Trigger (0...5) PXI Trigger (0..5) B16,A16,A17,A18,B18,C18
      RTSI Trigger (6) PXI Star D17
      RTSI Clock PXI Trigger (7) E16
      Reserved LBL(0..3) C20, E20, A19, C19
      Reserved LBR(0..12) A21, C21, D21, E21, A20, B20, E15, A3, C3, D3, E3, A2, B2

      這個表格表明PXI E系列板卡使用了PXI Trigger匯流排的第0、1、2、3、4、5、7線,但沒有使用第6線。它們可以接收PXI Star Trigger的信號但不能接受PXI背板時脈信號。板卡上有與部分左邊本地匯流排(從0到3)和所有右邊本地匯流排的實體連接,但這些線都被驅動程式所保留,也就是說NI-DAQ不提供任何使用這些本地匯流排的功能。請參考下面的圖片進一步了解這張表格。


      如果希望搜索您的板卡的用戶手冊,請參考下面列出的鏈結。

    • 如果PXI板卡要使用這些不同的功能,那麼驅動程式應該要針對這些板卡所在的插槽相應的配置這些板卡。這就是說即使板卡具有與這些PXI背板定時與同步針腳相連的實體連接,也需要有板卡驅動程式的編寫者來實現相應的使用這些連接的函數。NI的驅動程式允許您利用您的板卡所具有的這些功能。請參考下面的Drivers and Updates鏈結下載您的板卡驅動程式。
    • 最後的一點要求是需要將相應的PXI系統初始化檔(PXISYS.INI)存放在您電腦的系統目錄中。這個PXISYS.INI檔描述了系統的架構,並將PXI機箱中的插槽與其在機箱外標示的編號對應起來。

      注意:Measurement and Automation Explorer (MAX) 3.x可以自動產生正確的PXISYS.INI檔並將其放置在合適的位置。如果您需要瞭解如何在MAX 3.x中配置PXI系統,請參考知識庫32TDRRWD: “Configuring the PXI System Entry in MAX 3.x.” (參見下面的鏈結)如果您需要瞭解更多關於PXISYS.INI檔的資訊,請參考知識庫 1EGB71UI: “What Are PXISYS.INI and CHASSIS.INI?” 以及2MDFG2WD: “Programmatic PXI Slot Detection.”(參見下面的鏈結),PXI的標準(參見下面的鏈結)定義了PXI機箱中三種不同的插槽:
      • 系統插槽:總是位於機箱的最左邊。系統插槽被標示為第一槽,標號外面是一個三角形邊框。在這個插槽中您將安裝系統的控制器。
      • 星形觸發(Star Trigger)控制器:機箱中的第二槽。為了驅動PXI星形觸發匯流排或者產生CLK10的信號源,您將需要在這個槽中安裝具備此項功能的PXI板卡。
        這個槽的標號外面是一個旋轉了45度的正方形邊框。您也可以將普通的PXI板卡裝在這個槽中。也就是說您可以把這個槽當作一個週邊插槽來使用,這也是為什麼這個槽的標號外也具有週邊插槽的邊框的原因。
      • 週邊(Peripheral)插槽:機箱中所有其他的插槽。任何PXI或者CompactPCI的板卡都可以裝在這些插槽中。某些PXI板卡具備接受PXI Star Trigger,CLK10信號或者PXI Trigger匯流排的功能,另一些板卡則能夠使用本地匯流排來與鄰近的板卡共用資料。正如之前所提到的,如何使用這些定時和同步的功能取決於這塊板卡的設計。

      下面的這幅圖展示了NI PXI-1042機箱的插槽標示:



      您需要將PXISYS.INI檔存放在系統目錄中,這樣驅動程式才能夠找到和讀取它。通過這個檔驅動程式將可以知道板卡被安裝在哪一個插槽中,進而相應地將板卡上不同的電路配置起來。

      舉例來說,一塊PXI-6608計數器板卡能夠產生時脈訊號作為CLK10背板的時脈信號,但這塊板卡並不能自動地做到這一點。首先這塊板卡的驅動程式,也就是NI-DAQ,需要讀取PXISYS.INI檔以確定這塊板卡的確是裝在第二槽中。確定之後,NI-DAQ將會發出相應的命令使得PXI-6608能夠將內部的CLK10信號路由到PXI CLK10信號上。



  3. 我的PXI板卡是怎麼利用PXI背板的?
    PXI板卡提供的功能 能夠利用此功能的NI PXI板卡 附注
    提供CLK10信號源
    • PXI-6608(計數器)
    • PXI-6653, PXI-6652(定時和同步)
    • PXI-5660(向量射頻分析儀)
    • PXI-6608可以作為的精度為75ppb的10MHz時脈訊號源, 提供PXI CLK10背板時脈。如果需要瞭解更多資訊,請參考下面的鏈結。
    • PXI-5660可以接受的精度為50ppb的10MHz時脈PXI CLK10背板時脈,這需要在板卡前面板上做外部連接。
    與CLK10時脈信號鎖相
    • PXI-6653, PXI-6652(定時和同步)
    • PXI-6115, PXI-6120(同步信號擷取)
    • PXI-6534(高速數位I/O)
    • PXI-5401, PXI-5404, PXI-5411, PXI-5421, PXI-5422, PXI-5431(訊號產生器)
    • PXI-5102, PXI-5112, PXI-5122, PXI-5124, PXI-5620, PXI-5621(高速數位示波器)
    • PXI-6115和PXI-6120可在裝入PXI機箱時自動與CLK10信號鎖相。
    • 其他板卡需要通過程式與CLK10信號鎖相。
    • PXI-5431作為任意波形產生器時,它將以與PXI-5411相同的方式與CLK10信號鎖相。
    發送PXI Star Trigger(星形觸發)信號
    • PXI-665x(定時和同步)
    • PXI-5112(高速數位示波器)
    • PXI-7344(運動控制)
    • PXI-4461, PXI-4462, PXI-4472, PXI-4472B(動態信號分析儀(DSA))
    • PXI-5112和PXI-7344可以向PXI Star Trigger匯流排送出數位脈衝信號。
    • 裝在第二槽的PXI-4461,PXI-4462,PXI-4472和PXI-4472B可以將它們內部的時脈信號發送到其他槽的DSA板卡。這個時脈信號是DSA板卡可以容易使用過度取樣時脈,但其他類型的PXI板卡很少使用這種時脈訊號。如果需要瞭解更多資訊,請參考下面關於知識庫2BT91R2L的鏈結。
    接收PXI Star Trigger(星形觸發)信號
    • 大多數PXI板卡都可以接收星形觸發信號
    • 例外:匯流排界面模組,PXI-660x,PXI-6624和PXI-653x
    • 通常板上內部信號RTSI 6會被路由到機箱的PXI Star Trigger線上。
    • 如果需要瞭解更多資訊,請參考下面關於知識庫2S2BFCQ7的鏈結。
    讀寫PXI Trigger匯流排 大多數NI PXI板卡都可以讀寫PXI Trigger匯流排 PXI板卡將以如下方式將7條RTSI內部線路路由到PXI背板匯流排:
    • RTSI [0,1,2,3,4,5,7] » PXI Trigger [0,1,2,3,4,5,7]
    • RTSI [6] » PXI Star Trigger

    這表示除了PXI-653x,其他的NI PXI板卡沒有與PXI Trigger [6]的硬體連接
    使用本地匯流排(Local Bus)
    • 所有的E系列和M系列多功能資料擷取卡
    • PXI-4060, PXI-4070, PXI-4071, PXI-4072(數位萬用電表)
    • PXI-653x(數位訊號)
    • PXI-650x(數位訊號)
    • PXI-4021(開關控制器)
    NI PXI板卡中只有那些能夠控制PXI Combo機箱(PXI-101x和PXI-105x機箱)的SCXI部分的板卡被裝在這些機箱最右邊的插槽中時才用到本地匯流排。下面是這些板卡的功能列表:
    • E系列和M系列多功能資料獲取卡可以通過PXI-101x和PXI-105x機箱背板控制所有類型的SCXI模組。這些MIO板卡僅能在多工模式下通過背板讀取資料。
      如果用戶希望通過並行模式從SCXI模組讀取資料,就需要使用線纜及轉接附件(SCXI-1346,SCXI-1349,SCXI-1355等)將SCXI模組後面板和資料獲取卡前面板連接起來。
    • 在所有的SCXI模組中,數位PXI模組(PXI-653x和PXI-650x)只能從數位的SCXI模組中讀取資料。
      PXI-653x僅能在多工模式下從背板讀取SCXI模組的資料。如果要在並行模式下讀數,就需要使用線纜及轉接附件(SCXI-1351或SCXI-1355)將SCXI模組後面板和PXI板卡前面板連接起來。
      PXI-650x板卡只能在並行模式下從SCXI數位模組讀取資料,所以需要使用線纜和附件來連接SCXI模組和PXI板卡。
    • PXI數位萬用電表(PXI-4060,PXI-4070,PXI-4071和PXI-4072)可以控制SCXI背板,但只能利用外部的線纜來讀取SCXI開關模組的資料。
      即使所有類型的SCXI模組都出現在配置軟體(MAX)中,這些PXI模組也只能從SCXI開關模組中讀取資料。
    • PXI-4021只能從SCXI開關模組中讀取資料,所以即使所有類型的SCXI模組都出現在配置軟體(MAX)中,這些PXI模組也只能從SCXI開關模組中讀取資料。

    如果需要瞭解更多關於如何配置PXI Combo機箱的資訊,請參考DevZone: Configuring a PXI-1010 or PXI-1011 Chassis in .


相關連結: PXI Alliance Member Home Page: PXI Specification
Developer Zone Tutorial: Configuring Your PXI System in MAX 3.x and Above
KnowledgeBase 1EGB71UI: What Are PXISYS.INI and CHASSIS.INI?
KnowledgeBase 2MDFG2WD : Programmatic PXI Slot Detection
Product Manuals: Note to Users: About Your 6608 Device
KnowledgeBase 2NFGGQAL : OCXO Stability On The PXI-6608 Counter/Timer
KnowledgeBase 2CCF38PQ : Accuracy Problems when I Drive the PXI Backplane Clock with a PXI-6608
KnowledgeBase 2BT91R2L : How Do I Use LabVIEW to Synchronize Multiple NI 4472 DSA Devices for PXI?
Product Manuals: Getting Started with Multichassis Synchronization Using the NI PXI-6653 and the NI PXI-4472
DeveloperZone Tutorial: Configuring a PXI-1010 or PXI-1011 Chassis in
KnowledgeBase 4XSC340S: What Signal Speeds Do My PXI Chassis Trigger Lines Support?

附加檔案:

 



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



報告日期: 09/08/2006
最後更新: 02/17/2013
文件偏號: 417ED39E