PXI是PCI eXtension for Instrumentation的缩写,是为了将PCI总线扩展到测试仪器领域而推出的以PCI计算机局部总线为基础的模块仪器结构。PXI相对于cPCI系统的一个重要特点是定义了8根触发总线,这可以实现系统中各模块间的同步和通信。
PXI触发总线规范
PXI总线规范(PXI Hardware Specification)的内容根据强制性的强弱,被分为三个等级,分别是:第一级是定则,第二级是推荐,第三级是容许。根据PXI硬件规范的要求,本触发总线接口的设计实现了规范中所定义的如下定则和推荐。
定则1:上电复位时,PXI_TRIG[0:7]驱动线及驱动源必须保持为高阻状态,直到由软件配置为输入或者输出。
定则2:PXI_TRG[7:0]的I/O缓冲器应当遵循如表1所示的直流(DC)协议。

推荐1:接受或者发送触发信号的模块应该跟系统中别的7个模块互连,任何一个模块都可以作为触发信号的发送或者接受端。
推荐2:在触发应用中,如果一个模块接入某触发总线的子系统中,则它应该跟背板的PXI_STAR和PXI_TRG[0:n-2]管脚相连,这里n是触发总线的数目,第n-1根总线一般用来传输时钟信号。
推荐3:为了避免输入浮置,PXI模块的接口各触发总线输入端可以接一上拉电阻对其进行上拉。
推荐4:触发总线上的电平有可能是中间电平(Vol
PXI触发接口实现原理图
这里只给出一路触发总线实现的原理图,由于8路触发总线之间是独立工作的,因此,每一路都可以用同样的原理来实现,只是实际应用中,8路信号可以共用一些控制线而已。一路触发总线接口的原理如图1所示。

图1 触发总线接口的原理
图1所示,由N1、N2、R1、R2组成了门电路施密特触发器,其原理图如图2所示。

图2 门电路施密特触发器的原理
图2所示,Vi为触发器输入端,Vo为输出端,Vo'为反相输出端口,G1、G2为两个反相器,其阈值电压VTH=0.5VDD,且电阻R1
图1中,由T1、T2、N3和N4构成输入/输出控制部分,当IOC=1时,T1导通,T2截止,接口工作在输入状态,由别的模块送来的触发信号送入施密特触发器进行触发;当IOC=0时,T1截止,T2导通,接口工作在输出状态,触发信号通过本接口输出送到别的模块进行触发同步。
图1中,由T3和T4组成了一个三态输入/输出门,当系统上电复位时,GATE输入低电平,两个三态门均处于高阻态,直到复位结束,由软件控制GATE信号线变为高电平,三态门导通,接口处于正常的输入/输出状态。
该触发总线接口可以通过对CPLD器件进行编程来实现,直接使用原理图方式输入。为了满足如上所述定则2中关于I/O缓冲器直流特性的要求,这里选用5V供电电源的CPLD芯片。另外,由于电阻元件在CPLD中不容易实现,可以采用外接电阻的方法,这也为选择电阻参数提供了更多的自由。