Extensiones PCI para instrumentación

PCI eXtensions for Instrumentation ( PXI ) es una de las diversas plataformas de instrumentación electrónica modular que se utilizan actualmente, basada en el bus Peripheral Component Interconnect , que incluye PCI Express (PCIe). Estas plataformas sirven de base para la construcción de equipos de prueba electrónicos , sistemas de automatización e instrumentos de laboratorio modulares .

PXI se basa en buses informáticos estándar de la industria y permite flexibilidad en la configuración de los equipos. A menudo, los módulos se equipan con software personalizado para gestionar el sistema.

PXI está diseñado para aplicaciones de medición y automatización que requieren alto rendimiento y un formato industrial robusto.

Con PXI, se pueden seleccionar módulos de varios proveedores e integrarlos en un único sistema PXI; en 2006, había más de 1150 tipos de módulos disponibles. Un módulo PXI típico de 3U mide aproximadamente 100 x 160 mm (4 x 6"), y un chasis PXI típico de 8 ranuras tiene una altura de 4U y la mitad del ancho del rack; los chasis de ancho completo contienen hasta 18 ranuras PXI.

PXI utiliza tecnología basada en PCI y un estándar industrial regido por la PXI Systems Alliance (PXISA) para garantizar el cumplimiento de los estándares y la interoperabilidad del sistema.

Existen módulos PXI disponibles para casi cualquier aplicación imaginable de prueba, medición y automatización, desde los omnipresentes módulos de conmutación y multímetros digitales, hasta la generación y el análisis de señales vectoriales de microondas de alto rendimiento.

También existen empresas especializadas en el desarrollo de software para módulos PXI, así como empresas que ofrecen servicios de integración de hardware y software PXI.

PXI se basa en CompactPCI y ofrece todas las ventajas de la arquitectura PCI , incluyendo rendimiento, adopción generalizada en la industria y tecnología COTS . PXI incorpora un formato mecánico CompactPCI robusto y un consorcio industrial que define los requisitos de hardware, eléctricos, de software, de alimentación y de refrigeración.

PXI incorpora temporización y sincronización integradas para gestionar internamente los relojes de sincronización y los disparadores. PXI es una tecnología preparada para el futuro, diseñada para reprogramarse de forma sencilla y rápida a medida que cambian los requisitos de prueba, medición y automatización.

La mayoría de los módulos de instrumentación PXI son productos basados ​​en registros que utilizan controladores de software alojados en un PC para configurarlos como instrumentos útiles, aprovechando la creciente potencia de los PC para mejorar el acceso al hardware y simplificar el software integrado en los módulos. La arquitectura abierta permite reconfigurar el hardware para proporcionar nuevas funcionalidades y características difíciles de emular en instrumentos de laboratorio similares.

El rendimiento del ancho de banda de datos del sistema PXI supera con creces el del estándar de prueba VXI anterior . Existe un debate en la comunidad técnica sobre si los estándares más recientes, como LXI, superarán a PXI tanto en rendimiento como en coste total de propiedad.

Los módulos PXI que proporcionan las funciones del instrumento se conectan a un chasis PXI que puede incluir su propio controlador con un sistema operativo estándar de la industria como Windows 7 , Windows XP , Windows 2000 o Linux , ^{[ 1 ]} o un puente PCI a PXI que proporciona un enlace de alta velocidad a un controlador de PC de escritorio. Asimismo, se pueden conectar varios racks PXI con tarjetas puente PCI para construir sistemas muy grandes, como bancos de prueba de generadores de señales de microondas de múltiples fuentes para aplicaciones ATE complejas .

Los productos CompactPCI y PXI son intercambiables; es decir, pueden utilizarse tanto en chasis CompactPCI como en chasis PXI. Sin embargo, la instalación en un chasis alternativo puede eliminar ciertas funciones de sincronización y activación. Por ejemplo, se podría montar un controlador de interfaz de red CompactPCI en un rack PXI para proporcionar funciones de interfaz de red adicionales a un banco de pruebas. En cambio, un módulo PXI instalado en un chasis CompactPCI no utilizaría las funciones adicionales de sincronización y activación del módulo PXI.

PCI Expressionsfor Instrumentation ( PXI ) es una plataforma de instrumentación modular introducida originalmente en 1997 por National Instruments . PXI es promovida por la PXI Systems Alliance (PXISA), compuesta por 69 miembros, cuyos patrocinadores son (en orden alfabético) ADLINK , Cobham Wireless , Keysight Technologies , Marvin Test Solutions , National Instruments , Pickering Interfaces y Teradyne . ^{[ 2 ]}

Entre los miembros ejecutivos de la alianza se encuentran Alfamation , Beijing Pansino Solutions Technology Co., CHROMA ATE Inc. , GOEPEL electronic , MAC Panel y Virginia Panel Corp. Otras 56 organizaciones asociadas que no tienen derecho a voto apoyan a PXI y utilizan el logotipo de PXI en sus productos y material de marketing. ^{[ 2 ]}

• PXI Express es una adaptación de PCI Express al formato PXI, desarrollada en 2005. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Esto aumenta la velocidad de datos del sistema disponible a 6  GB/s en cada dirección. PXI Express también permite el uso de ranuras híbridas, compatibles con módulos PXI y PXI Express. En 2015, National Instruments extendió el estándar para usar PCI Express 3.x, aumentando el ancho de banda del sistema a 24  GB/s. ^{[ 7 ]}

• Un enlace MXI proporciona a un PC control directo sobre el bus PXI y las tarjetas conectadas mediante una tarjeta PXI y una tarjeta PCI/CompactPCI conectada. Esta interfaz ofrece un rendimiento máximo de datos de 208 MB/s mediante cableado de fibra óptica o cobre, y admite una longitud máxima de 200 metros (660 pies) mediante una conexión de fibra óptica. ^{[ 8 ]} 

• PXI MultiComputing (PXImc) ^{[ 9 ]} es un estándar de interconexión que permite enlazar múltiples sistemas PXI, cada uno de los cuales puede incluir instrumentación y procesamiento. Mediante PXImc, los datos recopilados de un sistema pueden procesarse en paralelo en múltiples nodos de computación, o un único PC puede acceder a instrumentos en varios chasis PXI. ^{[ 10 ]}

• pxisa.org - Descripción general de PXI
• pxionline.com - Revista de Pruebas y Tecnología de PXI
• pickeringtest.com - El libro PXImate ofrece una descripción general del estándar PXI, los tipos de módulos y el cableado.
• Tutorial de PXI / PXI Express / PXImc