PXI Express 常見問答集

本文提供關於PXI Express的常見問題的解答，在讀者對於PXI平台擁有基本的熟悉度前提之下，將會更了解本文章。欲了解何謂PXI，請前往 ni.com/pxi/zht

一般問題

問:PXI Express是什麼？
答:PXI Express技術是PXI平台最新加入的成員。PXI Express規格將PCI Express訊號結合至PXI標準中，將背板頻寬從132 MB/s提高至6 GB/s，改善了45倍之多。它也結合一個100 MHz差動式參考時脈及差動式觸發器，加強了PXI的計時和同步化功能。PXI Express規格將這些功能加入PXI中，同時維持向下相容性。

問:PXI Express的頻寬和延遲狀況與其它的匯流排比較起來如何？
答:頻寬用來評量資料經由匯流排傳送的速率，通常是以每秒鐘的百萬位元組(megabyte)數為單位；延遲則評量經由匯流排傳送資料時，傳輸之間的延遲。使用PXI Express時，使用者在控制器至背板間的頻寬可高達6 GB/s，這是測試及測量業界所能獲得的最高頻寬。此外，每一部週邊插槽最多可以獲得2GB/s的專屬頻寬，視系統規格而定。

PXI Express提供所有主流的商用測試及量測匯流排技術中最低（最佳）的延遲，其延遲堪與──在某些情況下，是優於──使用PCI的PXI。PXI Express的延遲遠比外接匯流排（例如USB或乙太網路）的延遲優秀許多。

問:PXI Express會取代PXI嗎？
答:不會。PXI Express是PXI平台的一部份，National Instruments和其它公司也會繼續投資在這個平台上，開發同時採用PCI和PCI Express介面的產品。許多應用程式，包括一般的資料擷取及運動控制，不需要PXI Express所增加的頻寬，因此使用者必須選擇PXI平台中的那一種規格，以滿足其需求。PXI系統已經有廣大的應用基礎，而以PCI介面為基礎的PXI系統也將在未來多年內繼續大量應用。此外，由於NI提供的PXI Express機箱同時包含PXI週邊及PXI Express混合式插槽，因此現有的PXI模組以及PXI Express模組可以同時應用在同一部機箱和系統中。

相容性問題

問:PXI Express是否向下相容PXI？
答:是的。PXI Express在軟體和硬體上仍保持與PXI模組的相容性。

• 軟體：PCI Express使用和PCI相同的作業系統及驅動程式模型，因此PCI系統（例如PXI）和PCI Express系統（例如PXI Express）之間的軟體完全相容。軟體相容性由PCI Special Interest Group (PCI-SIG)負責確定，這是一個由會員公司（例如Intel）組成的組織，致力於開發及加強PCI和PCI Express標準。
• 硬體：PXI Express機箱提供混合插槽，可以使用PXI Express模組以及混合式(hybrid)PXI模組。這些插槽可以相容PCI和PCI Express的匯流排。

問:我能不能使用為之前的PXI系統撰寫的程式？
答:可以。你可以在PXI Express系統上使用你為先前的PXI系統撰寫的程式，因為PXI Express保持和PXI的完整軟體相容性。軟體相容性包括作業系統（例如Windows XP和Linux®）、應用程式軟體（例如Microsoft Office和NI LabVIEW），以及使用者開發程式（例如LabVIEW VI和C++專案）。

問:PXI機箱中的不同插槽類型為何？
答:PXI Express機箱中可以包括：

• 一個系統插槽，可以接受嵌入式或遠端PXI Express控制器
• PXI插槽，接受PXI模組
• PXI Express混合插槽，接受PXI Express模組、32位元CompactPCI模組，以及混合式(hybrid)PXI模組
• 一個系統精準時脈插槽，接受PXI Express模組及PXI Express系統時脈模組

插槽        PXI-1插槽      PXI-1插槽
圖1. National Instruments PXI Express機箱的背板配置

問:PXI Express混合式插槽是什麼？
答:PXI Express機箱有兩種插槽：PXI插槽，以及PXI Express混合插槽。PXI混合式插槽(hybrid slot)（如下圖所示）可以接受PXI Express模組、32位元CompactPCI介面卡，或混合式PXI模組。

圖2. PXI Express混合式插槽接受PXI Express模組、32位元CompactPCI介面卡，以及混合式PXI 模組

問:什麼是混合式PXI模組？

答:未包括一個J2接頭的National Instruments PXI模組已經是混合式插槽。就未包括J2接頭的NI模組而言，你必須更換該接頭，以獲得和PXI Express混合式插槽的相容性。如下圖所示，J2接頭被拆除，並以較小的eHM接頭取代之。你仍然可以在現有的PXI插槽中使用經過改裝的混合式插槽模組。

對於經過修改的NI模組而言，只更換了背板接頭；模組的其餘部份沒有改變。這種改變是利用一個事實：在32位元PXI模組上，J2接頭的下半部大多沒有使用，惟一的例外是供本地端匯流排使用。

圖3. 修改PCI PXI 模組的接頭，以獲得混合式插槽的相容性

問:我現有的PXI設備會如何？

答:你可以在內含混合式插槽的PXI Express機箱和PXI機箱中使用現有的PXI模組。由於PXI Express規格提供的是加強功能組，而不是取代PXI，因此National Instruments和其它廠商可以繼續開發及銷售採用PCI訊號傳輸的PXI控制器、機箱，以及模組。

要在National Instruments PXI Express機箱中使用現有的PXI 週邊模組，只需將模組插到可以使用的PXI 週邊插槽中即可。如果現有的設備未具備J2接頭，你可以將該模組插在混合插槽裡。如果具備J2接頭的PXI模組數量多於可以使用的PXI插槽，你可以將多出來的PXI模組送到National Instruments，以低廉的費用將它改裝成混合插槽相容。

問:我能不能寄回National Instruments PXI模組，將它們改變成混合式插槽？

答:National Instruments可以收取低廉費用，將現有的NI PXI模組改裝成混合式插槽，但是在大部份情況下不需要這麼做。NI提供的PXI Express機箱中同時包括PXI插槽和PXI Express混合式插槽，因此你可以在新的機箱中使用現有的模組，不需改裝。至於寄回National Instruments的PXI模組，NI會拆除J2接頭，以較小的eHM接頭取代之，以獲得相容性。要注意的是，並非所有現有的模組都能改裝成混合式插槽。舉例來說，E系列的PXI資料擷取模組之類的舊產品就不能改裝。

問:將來NI推出的PXI 模組是否出廠時即為混合式插槽？

答:是的。現在National Instruments將較小的eHM接頭配置在大部份過去使用J2接頭的PXI模組上。因此，你可以將這些模組使用在現有的PXI插槽或PXI Express混合式插槽上。同樣地，並非所有現有的模組都改裝成混合式插槽。舉例來說，E系列的PXI資料擷取模組之類的舊產品就不能改用新的接頭。

技術性問題

問:採用PCI Express介面的CompactPCI是否也有對應的規格？

答:有。CompactPCI Express規格（即PXI Express所賴以建立的基礎）於2005年六月發表。該規格屬PCI Industrial Computer Manufacturers Group (PICMG)所有，並負責維護。

問:x1、x4和x16是什麼意思？

答:在PCI Express中，資料是透過成對的傳送及接收連結，以序列方式發送，這些連結稱為lane，各方向的資料傳輸速度可達250 MB/s。可以將多道lane集合在一起，構成x1、x2、x4、x8、x12、x16，以及x32的連結，以提高至匯流排的頻寬。舉例來說，x16的匯流排在各方向上會有4 GB/s的頻寬 (250 MB/s * 16)。雖然不同的lane寬度對應於PCI Express上的不同大小的實體匯流排，但是PXI Express匯流排和接頭並不根據連結的lane寬度而有所不同。

問:是否每一個PXI Express 插槽都必須擁有自己的專用頻寬？

答:視機箱和控制器中的PCI Express匯流排的佈署方式而定。如果插槽的PCI Express lane直接連接至控制器晶片組，那麼該插槽就有它自己專屬的頻寬。但是如果該控制及／或機箱使用PCI Express開關去分割連結，使它分給數個插槽使用，那麼這些插槽就共享頻寬。以後會推出同時適用於直接連結和開關類型的控制器及機箱。第一個8插槽的PXI Express機箱和第一個PXI Express嵌入式控制器將為每個啟動PXI Express功能的插槽提供專用(x1)頻寬。

問:本地端匯流排受到何種影響？

答:PXI本地端匯流排在每個PXI插槽之間，以及和其左右兩側的PXI週邊插槽之間提供串聯連結。由於缺少一個本地端匯流排針腳，因此在PXI Express混合式插槽或PXI Express 模組上不能使用本地端匯流排。先前由本地端匯流排使用的接頭空間，現在由一個供PCI Express訊號使用的接頭佔用。但是，在PXI Express機箱中的鄰接PXI插槽之間仍能使用本地端匯流排，當然在未來的PCI PXI機箱中也會繼續提供。

問:MXI Express和PXI Express之間有何關係？

答:利用MXI Express技術，你可以從PC中的PCI Express插槽或膝上型電腦的ExpressCard插槽，對PXI或PXI Express機箱進行遠端控制。MXI Express中的「Express」指的是PC／膝上型電腦端，而非連接介面的機箱。

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