PXIe 载板是一种基于 PXI Express 总线架构的电路板,主要用于测试测量、自动化控制、数据采集等领域,以下是关于 PXIe 载板的详细介绍:
特点
高速数据传输:采用 PCI Express 总线技术,数据传输速率比传统的 PXI 总线有了大幅提升,支持 PCIe Gen2、Gen3 等不同标准,可提供 x1、x4、x8、x16 等多种链路宽度选择,满足各种高速数据采集和处理的需求。
同步性能好:提供了专门的触发总线和参考时钟,用于多设备之间的同步,确保各个模块之间能够精确地同步工作,实现高精度的测量和控制5。
模块化设计:遵循 PXI 标准的机械和电气规范,具有标准的 3U 或 6U 尺寸,可方便地插入 PXIe 机箱中,与其他 PXIe 模块一起组成完整的系统,通过搭载不同的功能子卡,可实现各种不同的应用功能。
兼容性强:向下兼容传统的 PXI 模块,通过转接卡等方式,可以将 PXI 模块连接到 PXIe 载板上使用,保护了用户的原有投资,同时也支持与其他符合 PCI Express 标准的设备进行通信和集成。
结构与组成
连接器:包括用于连接机箱背板的 PXIe 接口连接器,以及用于连接子卡或其他外部设备的各种类型的连接器,如 FMC 连接器、SMA 连接器、USB 接口、以太网接口等。
FPGA 芯片:许多 PXIe 载板上集成了现场可编程门阵列(FPGA)芯片,作为数据处理和控制的核心,FPGA 具有高度的灵活性和可定制性,可通过编程实现各种复杂的逻辑功能和数据处理算法。
存储器:通常配备有一定容量的高速存储器,如 DDR3、DDR4 等类型的 SDRAM,用于缓存数据,以满足高速数据采集和处理过程中的数据存储需求,此外,还可能包含闪存(Flash)等非易失性存储器,用于存储配置文件、固件代码等信息。
电源管理电路:负责将机箱提供的电源转换为载板上各个组件所需的不同电压等级,并进行电源的稳压、滤波等处理,以确保电源的稳定性和可靠性,一些载板还具备电源监控和保护功能,如过压保护、过流保护等。
时钟和触发电路:提供高精度的时钟信号和触发信号,用于模块间的同步和数据采集的触发控制,可接收外部时钟输入,并对时钟信号进行分频、倍频等处理,以满足不同模块的时钟需求,同时,也可生成各种触发信号,如软件触发、硬件触发、边沿触发等,以实现灵活的数据采集和处理控制。
应用领域
测试测量:用于各种电子设备、仪器仪表的性能测试和验证,如通信设备的射频参数测试、电子产品的功能测试、传感器的性能测试等,可搭配各种测试测量子卡,如示波器模块、频谱分析仪模块、逻辑分析仪模块等,实现对被测对象的全面测试和分析。
工业自动化:在工业生产过程中,用于实现对生产设备的监控和控制,如自动化生产线的运行状态监测、工业机器人的控制、生产过程中的数据采集和分析等,通过与工业传感器、执行机构等设备连接,可实现对工业生产过程的自动化控制和优化,提高生产效率和产品质量。
航空航天与国防:在航空航天和国防领域,用于飞行器的飞行控制系统、航空电子设备的测试和验证,以及军事装备的信号处理、数据采集等方面,要求载板具有高可靠性、高抗干扰性和适应恶劣环境的能力,以满足航空航天和国防应用的严格要求。
科学研究:在物理学、化学、生物学等科学研究领域,用于实验数据的采集和处理,如粒子物理实验中的探测器数据采集、化学分析仪器的数据处理、生物医学实验中的生理信号采集等,可根据不同的实验需求,定制相应的功能模块,实现对实验数据的高精度采集和分析。