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Bus PXI y plano posterior

Bus PXI y plano posterior

El sistema de bus PXI permite que la tecnología PXI en general ofrezca una gran cantidad de flexibilidad en términos de control de las diferentes tarjetas de instrumentación disponibles. En vista de esto, el sistema de instrumentación de prueba PXI se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, desde equipos de prueba automáticos hasta adquisición de datos.

El bus se transporta a lo largo del backplane PXI. Esto no solo vincula el bus PXI a las tarjetas individuales, sino que también proporciona otros elementos esenciales, como la alimentación de las tarjetas.

Conceptos básicos del bus PXI

Aunque el sistema PXI se basa en el estándar PCI, este sistema no se puede utilizar directamente en este formato. Muchos equipos de prueba y aplicaciones de adquisición de datos requieren capacidades de temporización precisas y relojes que no se pueden implementar utilizando las especificaciones estándar de PC, incluidas PCI y CompactPCI (cPCI), así como ISA. La razón de esto es que no hay reloj de referencia. El sistema de bus PXI se basa en el estándar PCI básico y lo implementa en forma de un reloj y activadores del sistema dedicados. Estas características incluyen lo siguiente:

  • Reloj de referencia de bus PXI
  • Bus local PXI
  • Bus de disparo PXI
  • Bus de disparo en estrella PXI
  • Slot to slot bus local

Además de esto, la especificación define una ranura para el controlador del sistema PXI.

Ranura del sistema de bus PXI

Se define la posición de lo que se denomina una ranura del sistema PXI. La ubicación de esto está en el extremo izquierdo del segmento del bus PCI en un sistema PXI básico. Esta disposición es un subconjunto de las numerosas configuraciones posibles permitidas por CompactPCI donde puede estar en cualquier parte del plano posterior. La definición de una ubicación específica para la ranura del sistema proporciona una serie de ventajas que incluyen una simplificación de la integración y un aumento en el grado de compatibilidad entre los controladores PXI y el chasis. Además, la especificación PXI requiere que, cuando sea necesario, el módulo del controlador del sistema pueda expandirse hacia la izquierda en lo que se define como ranuras de expansión del controlador. Al llevar esta expansión hacia la izquierda, se evita que los controladores del sistema utilicen valiosas ranuras periféricas.

Reloj de referencia de bus PXI

En muchas aplicaciones, es necesario sincronizar con precisión las mediciones u otras acciones en un solo reloj. El estándar PXI permite esto probando un reloj de referencia TTL de 10 MHz.

La precisión básica del reloj de referencia no es obligatorio por el estándar y depende del oscilador real instalado en el chasis. Normalmente será mejor que 25 ppm. Sin embargo, el estándar especifica que las longitudes de las pistas del oscilador serán las mismas, de modo que el sesgo entre los bordes que llegan a las diferentes tarjetas sea inferior a 1 pS. Esto es importante para garantizar que la activación relativa al funcionamiento del sistema general permanezca constante.

Bus local PXI

Una tercera forma de bus PXI se conoce como bus local. Recibe su nombre porque es un bus en cadena que conecta una ranura con las ranuras adyacentes. El bus tiene 13 líneas de ancho y permite pasar señales tanto digitales como analógicas (hasta 42 voltios). De esta manera, se pueden acomodar las señales que pueden ser necesarias para ser transferidas dentro del chasis.

Disparadores de bus PXI

Hay tres disparadores que se definen dentro del estándar PXI. Cada tipo define una forma diferente de capacidad de disparo, lo que permite que el estándar ofrezca una variedad de funciones de disparo diferentes dependiendo de los requisitos de la medición.

  • Bus disparador PXI: Hay muchos casos en los que se requiere un disparador y el bus de disparador se puede utilizar para muchas de estas aplicaciones. El estándar PXI define un bus que consta de ocho líneas de disparo independientes. Permiten que las señales de sincronización y temporización pasen de un módulo a otro, donde un módulo puede actuar como maestro pasando temporización o sincronización a los otros que pueden actuar como esclavos.

    Las líneas de disparo permiten la transferencia de disparadores, relojes o señales de protocolo de enlace, aunque se recomienda que las señales de reloj superiores a 20 MHz no se transfieran a lo largo de este bus debido a la degradación de la señal que puede sufrir. No obstante, el bus de disparo es particularmente útil para la mayoría de aplicaciones.

  • Bus de disparo en estrella: El bus de disparo en estrella adopta un enfoque diferente al del bus de disparo ordinario. Se utiliza para aplicaciones donde se requiere un disparador de alta velocidad con bajos niveles de retardo y sesgo. Para lograr esto, se enruta una línea independiente desde lo que se denomina ranura de activación en estrella (ranura 2 en el chasis PXI) a cada una de las otras ranuras en una configuración en estrella. Una vez más, las longitudes de las líneas se hacen coincidir para garantizar que los retrasos de propagación coincidan con 1 pS.

Fuentes de alimentación de bus PXI

El backplane PXI transporta la energía para las diversas tarjetas dentro del chasis. Naturalmente, las fuentes de alimentación deben estar estandarizadas para permitir que una variedad de tarjetas funcionen satisfactoriamente dentro de sus ranuras asignadas.

La mayoría de los chasis VXI admiten una variedad de diferentes voltajes de suministro, incluidos + 5V, + 3.3V, así como + 12v y -12V. Las capacidades de suministro varían, pero la versión 2.1 del estándar PXI proporciona las siguientes capacidades:

Capacidades de fuente de alimentación de la placa posterior del chasis
Cifras para la versión 2.1 del estándar PXI.
Ranura del sistemaRanura periféricaRanura del sistemaRanura periféricaTodasTodas
Voltaje de suministro nominal (V)+5+5+3.3+3.3+12-12
Corriente máxima recomendada (A)62620.50.25

Para permanecer dentro de la capacidad de corriente máxima de los pines de 1 amperio en el backplane, los suministros de alta capacidad de corriente requieren varios pines. Por ejemplo, la ranura del sistema de 5 V + el suministro de 5 V requiere seis pines.

Con estas especificaciones establecidas, la tecnología PXI puede proporcionar un enfoque resistente de adquisición de datos y pruebas que puede satisfacer las necesidades de una gran cantidad de aplicaciones dentro de la industria electrónica. La tecnología PXI se utiliza ampliamente para aplicaciones generales de equipos de prueba, así como para pruebas, automatización y adquisición de datos. Es posible que sea para su uso dentro de los sistemas de adquisición de datos que ha ganado la mayor parte de su uso. Para estos sistemas de adquisición de datos, permite crear un sistema compacto y flexible a un costo razonable. En consecuencia, PXI se ha convertido en uno de los principales estándares para pruebas, medición y automatización.

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