ملحقات PCI للأجهزة

تُعدّ تقنية PCI eXtensions for Instrumentation ( PXI ) إحدى منصات الأجهزة الإلكترونية المعيارية العديدة المستخدمة حاليًا، والتي تعتمد على ناقل توصيل المكونات الطرفية ( PIRIVARC) ، بما في ذلك PCI Express (PCIe). تُستخدم هذه المنصات كأساس لبناء معدات الاختبار الإلكترونية ، وأنظمة الأتمتة ، وأجهزة المختبرات المعيارية .

تعتمد تقنية PXI على ناقلات بيانات حاسوبية قياسية في الصناعة، وتتيح مرونة في بناء المعدات. وغالبًا ما تُزود الوحدات ببرامج مخصصة لإدارة النظام.

تم تصميم PXI لتطبيقات القياس والأتمتة التي تتطلب أداءً عاليًا وشكلًا صناعيًا متينًا.

باستخدام PXI، يمكن للمرء اختيار وحدات من عدد من الموردين ودمجها في نظام PXI واحد، مع توفر أكثر من 1150 نوعًا من الوحدات في عام 2006. يبلغ حجم وحدة PXI النموذجية 3U حوالي 100 × 160 مم (4 × 6 بوصات)، ويبلغ ارتفاع هيكل PXI النموذجي ذو 8 فتحات 4U وعرضه نصف عرض الرف، بينما تحتوي الهياكل كاملة العرض على ما يصل إلى 18 فتحة PXI.

تستخدم PXI تقنية تعتمد على PCI ومعيار صناعي تحكمه PXI Systems Alliance (PXISA) لضمان الامتثال للمعايير وقابلية التشغيل البيني للنظام.

تتوفر وحدات PXI لكل تطبيق اختبار وقياس وأتمتة يمكن تصوره تقريبًا، بدءًا من وحدات التبديل المنتشرة وأجهزة القياس الرقمية المتعددة، وصولًا إلى توليد وتحليل إشارات الموجات الميكروية المتجهة عالية الأداء.

توجد أيضًا شركات متخصصة في كتابة البرامج لوحدات PXI، بالإضافة إلى شركات تقدم خدمات تكامل الأجهزة والبرامج الخاصة بـ PXI.

تعتمد تقنية PXI على معيار CompactPCI ، وتوفر جميع مزايا بنية PCI ، بما في ذلك الأداء العالي، وانتشارها في مختلف القطاعات، وتقنية COTS . وتضيف PXI تصميمًا ميكانيكيًا متينًا لمعيار CompactPCI، وهو نتاج اتحاد صناعي يحدد متطلبات الأجهزة، والكهرباء، والبرمجيات، والطاقة، والتبريد.

ثم يضيف PXI توقيتًا ومزامنة متكاملين يُستخدمان لتوجيه ساعات المزامنة والمحفزات داخليًا. يُعد PXI تقنية مستقبلية، ومصممة بحيث يمكن إعادة برمجتها بسهولة وسرعة مع تغير متطلبات الاختبار والقياس والأتمتة.

تعتمد معظم وحدات أجهزة PXI على التسجيلات، وتستخدم برامج تشغيل مثبتة على جهاز كمبيوتر لتهيئتها كأجهزة مفيدة، مستفيدةً من القدرات المتزايدة لأجهزة الكمبيوتر لتحسين الوصول إلى المكونات المادية وتبسيط البرامج المدمجة في الوحدات. تسمح البنية المفتوحة بإعادة تهيئة المكونات المادية لتوفير إمكانيات وميزات جديدة يصعب محاكاتها في أجهزة المختبر المماثلة.

يتفوق أداء عرض نطاق بيانات نظام PXI بسهولة على أداء معيار اختبار VXI الأقدم . ويدور نقاش في الأوساط التقنية حول ما إذا كانت المعايير الأحدث، مثل LXI، ستتفوق على PXI من حيث الأداء والتكلفة الإجمالية للملكية.

تُوصل وحدات PXI التي توفر وظائف الجهاز بهيكل PXI، والذي قد يتضمن وحدة تحكم خاصة به تعمل بنظام تشغيل قياسي مثل Windows 7 أو Windows XP أو Windows 2000 أو Linux ، ^{[ 1 ]} أو جسر PCI-to-PXI الذي يوفر اتصالاً عالي السرعة بوحدة تحكم حاسوب مكتبي. وبالمثل، يمكن ربط عدة رفوف PXI معًا باستخدام بطاقات جسر PCI، لبناء أنظمة ضخمة جدًا مثل منصات اختبار مولدات إشارات الميكروويف متعددة المصادر لتطبيقات ATE المعقدة .

منتجات CompactPCI وPXI قابلة للتبديل، أي يمكن استخدامها في هياكل CompactPCI أو PXI، ولكن قد يؤدي تركيبها في نوع الهيكل الآخر إلى إلغاء بعض ميزات التوقيت والتشغيل. على سبيل المثال، يمكنك تركيب وحدة تحكم واجهة شبكة CompactPCI في رف PXI لتوفير وظائف واجهة شبكة إضافية لمنصة الاختبار. في المقابل، لن تستفيد وحدة PXI المثبتة في هيكل CompactPCI من ميزات التوقيت والتشغيل الإضافية لوحدة PXI.

تُعدّ منصة PCI e Xtensions for Instrumentation (PXI) منصةً معياريةً للأجهزة، طُرحت لأول مرة عام 1997 من قِبل شركة National Instruments . ويتم الترويج لمنصة PXI من قِبل تحالف أنظمة PXI (PXISA) الذي يضم 69 عضوًا، وأعضاؤه الراعيون هم (بالترتيب الأبجدي) : ADLINK ، و Cobham Wireless ، و Keysight Technologies ، و Marvin Test Solutions ، و National Instruments ، وPickering Interfaces ، و Teradyne . ^{[ 2 ]}

تضمّ اللجنة التنفيذية للتحالف كلاً من : Alfamation ، وBeijing Pansino Solutions Technology Co.، و CHROMA ATE Inc. ، و GOEPEL electronic ، و MAC Panel ، و Virginia Panel Corp. كما تدعم 56 منظمة أخرى منتسبة، لا تملك حقوق التصويت، مبادرة PXI وتستخدم شعارها على منتجاتها وموادها التسويقية. ^{[ 2 ]}

• يُعدّ PXI Express نسخةً مُعدّلة من PCI Express لتتوافق مع معيار PXI، وقد طُوّرت عام 2005. ^{[ 5 ] [ 6 ]} يُتيح هذا المعيار زيادة معدل نقل البيانات المتاح للنظام إلى 6  جيجابايت/ثانية في كلا الاتجاهين. كما يسمح PXI Express باستخدام فتحات هجينة، متوافقة مع وحدات PXI وPXI Express. وفي عام 2015، وسّعت شركة National Instruments المعيار ليشمل PCI Express 3.x، مما زاد من عرض نطاق النظام إلى 24  جيجابايت/ثانية. ^{[ 7 ]}

• توفر وصلة MXI لجهاز الكمبيوتر تحكمًا مباشرًا في لوحة PXI الخلفية والبطاقات المتصلة بها باستخدام بطاقة PXI وبطاقة PCI/CompactPCI متصلة بها. توفر هذه الواجهة معدل نقل بيانات أقصى يبلغ 208 ميجابايت/ثانية باستخدام كابلات الألياف الضوئية أو النحاسية، ويمكنها دعم طول أقصى يبلغ 200 متر (660 قدمًا) باستخدام وصلة الألياف الضوئية. ^{[ 8 ]} 

• يُعدّ PXI MultiComputing (PXImc) ^{[ 9 ]} معيارًا للربط البيني يسمح بربط أنظمة PXI متعددة معًا، حيث يمكن لكل نظام أن يضمّ أجهزة قياس ومعالجة. وباستخدام PXImc، يمكن معالجة البيانات المُجمّعة من نظام واحد بالتوازي على عُقد حوسبة متعددة، أو يمكن لجهاز كمبيوتر واحد الوصول إلى أجهزة القياس في عدة هياكل PXI. ^{[ 10 ]}

• pxisa.org - نظرة عامة على PXI
• pxionline.com - مجلة PXI للاختبار والتكنولوجيا
• موقع pickeringtest.com - يقدم كتاب PXImate نظرة عامة على معيار PXI وأنواع الوحدات والكابلات
• شرح PXI / PXI Express / PXImc