• Стандарт VXI
• Техника
• Программы
• Применение
• Библиотека

Знакомство с платформой VXI

Кулиш. И.А. Инсис, Москва
PC Week (русская редакция)#38 1998г.

    Шина VXI представляет собой динамично развивающуюся платформу для приборных контрольно-измерительных систем. Впервые представленная в 1987 году, VXI-шина получила очень широкое распространение и признание во всем мире. В настоящее время она определена в качестве стандарта IEEE 1155-1994. Сегодня более 250 производителей выпускают свыше 800 коммерческих продуктов стандарта VXI. VXI используется в широком диапазоне традиционных тестовых и контрольно-измерительных приложений и для решения задач с использованием автоматического испытательного оборудования. Этот стандарт получил также широкое распространение как платформа для сбора и анализа данных в исследовательских и промышленных приложениях. Изучение рынка показывает, что к 2000 году примерно в половине существующих контрольно-измерительных систем будет использоваться оборудование стандарта VXI. Хотя определенная часть существующих сегодня систем представляет собой системы VXI "в чистом виде", многие пользователи переходят на VXI за счет интеграции этого стандарта в свои уже существующие системы с традиционными контрольно-измерительными приборами GPIB(КОП) и встраиваемыми платами сбора данных.

    VXI использует базовый блок с максимум 13 гнездами для подключения приборных модулей на основе встраиваемых плат. Поскольку в основу VXI положен принятый во всем мире стандарт VMEbus, в системах VXI можно также использовать модули VME. Объединительная плата VXI включает 32-битовую компьютерную шину VME, а также высокопроизводительные шины контрольно-измерительных приборов для точного хронометрирования и синхронизации работы приборных компонентов традиционными контрольно-измерительными приборами GPIB и/или встраиваемыми платами сбора сигналов.

    VXIplug&play
VXIplug&play - такую спецификацию имеют те продукты VXI, у которых есть дополнительные средства стандартизации и унификации, не входящие в спецификацию основной серии VXI. Эти особенности оборудования и, в основном, программного обеспечения описываются в спецификации, определенной организацией под названием Альянс систем VXIplug&play. Членами этой организации являются многие крупнейшие мировые поставщики контрольно-измерительного оборудования, в том числе National Instruments, Hewlett-Packard, Tektronix, Racal Instruments, Wavetek и др. В то время как основная спецификация VXI оговаривает совместимость изделий VXI от разных производителей на аппаратном уровне, VXIplug&play-совместимые контрольно-измерительные приборы имеют стандартизованное программное обеспечение, поставляемое с прибором. Это, в частности, программа, отображающая на экране монитора виртуальную переднюю панель, позволяющую интерактивно взаимодействовать с прибором без программирования, программу-драйвер и информационные файлы с описанием данного устройства. Технология VXIplug&play обеспечивает совместимость на системном уровне, что делает вашу VXI-систему открытой.

ПРЕИМУЩЕСТВА VXI

• Открытость стандарта с поддержкой очень большого числа производителей оборудования максимально увеличивает гибкость и уменьшает фактор устаревания системы.
• Повышенная производительность системы сокращает время измерения, тестирования или увеличивает функциональные возможности.
• Меньший размер и большая плотность компоновки сокращают пространство, необходимое для установки оборудования, увеличивают его мобильность или портативность и облегчают доступ к тестируемым или управляемым устройствам.
• Точные хронометрирование и синхронизация повышают измерительные возможности системы.
• Стандартизованное программное обеспечение VXIplug&play облегчает и ускоряет конфигурирования, программирования и интеграцию системы.
• Модульная жесткая конструкция повышает надежность, увеличивает среднее время наработки на отказ и сокращает среднее время между ремонтами.
• Технология VXI позволяет добиться сокращения расходов на обслуживание системы за все время ее службы.

ЛУЧШИЕ СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

По существу, VXI сочетает в себе лучшую технологию измерительной аппаратуры стандарта GPIB, модульных встраиваемых плат сбора данных и современных компьютеров. Так же, как и GPIB, VXI обеспечивает богатый выбор сложных измерительных приборов ведущих мировых поставщиков. Как и встраиваемые компьютерные платы, VXI предлагает модульное исполнение, гибкость и значительно более высокую производительность. Поскольку VXI сочетает особенности сложных измерительных приборов с объединительной платой современного компьютера, компоненты VXI-системы имеют возможность обмениваться информацией на очень высокой скорости, оптимально используя методы как стандарта GPIB, так и встраиваемых плат сбора данных.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Легкость разработки и простоту использования VXI-систем обеспечивает ПО, использующее лучшие и самые новые из существующих принципы и технологии, применяемые в приборных системах. Благодаря стандартам VXIplug&play, приборы VXI поставляются с готовым стандартизованным программным обеспечением, включая их драйверы. Такие популярные программные пакеты фирмы National Instruments, как LabVIEW, LabWindows for DOS, LabWindows/CVI, NI-488.2 и программное обеспечение ввода/вывода NI-VXI, полностью совместимы со спецификациями VXIplug&play.Эти продукты предоставляют пользователю все преимущества использования стандарта VXIplug&play с готовыми драйверами в исходном коде, автоматическим генерированием кода, "живыми" графическими передними панелями прибора и графическим программированием. Возможность использования данных программных продуктов является еще одним аргументом в пользу выбора платформы VXI для создания приборной системы.

VXI ДЛЯ РЕШЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ

На платформе VXI можно строить тестовые и измерительные системы, а также автоматизированное испытательное оборудование для широкого диапазона приложений. В VXI можно использовать много типов классических контрольно-измерительных приборов, в том числе вольтметры, счетчики/таймеры, устройства цифрового ввода/вывода, генераторы функций и коммутационные модули. Данные приборы можно программировать и использовать так же, как и их аналоги стандарта GPIB, что дает возможность быстро преобразовать существующие системы в системы стандарта VXI. Таким образом, можно получить систему меньшего размера, меньшей стоимости, с более простым программированием и более высокой производительностью, чем у существовавшей ранее системы, построенной на основе GPIB. VXI-системы несложно переконфигурировать и расширить для удовлетворения сегодняшних потребностей и, что особенно важно, потребностей завтрашнего дня. Кроме того, поскольку архитектура объединительной платы VXI предоставляет более широкие возможности, чем GPIB, VXI предлагает много новых контрольно-измерительных приборов, использование которых было невозможно в средствах GPIB.

VXI И ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

Системы сбора данных и управления производственным процессом на базе VMEbus уже давно пользуются популярностью в промышленности и научно-исследовательских учреждениях. С помощью VXI можно расширить возможности уже существующих модулей VME для повышения их производительности и надежности. Кроме классических приборов, на рынке представлен широкий спектр модулей VXI для сбора данных и управления, включая АЦП, ЦАП, устройства цифрового ввода/вывода, устройства мультиплексирования и согласования сигналов с различной частотой, разрешением и количеством каналов.

    Технология VXI обеспечивает высокую плотность входов/выходов в одном модуле, что делает ее очень привлекательной для приложений с большим количеством каналов. Кроме того, мультипроцессорная арихтектура VXI, высокая скорость передачи данных и возможности разделения памяти позволяют обрабатывать информацию со многих каналов сбора данных в реальном масштабе времени. Можно также конструировать системы VXI, использующие несколько базовых блоков VXI, распределенных на большой территории. Благодаря этим преимуществам, VXI продолжает приобретать все большую популярность и распространение на рынке аппаратуры промышленной автоматизации.

VXI В РОССИИ

На отечественном рынке контрольно-измерительной аппаратуры и средств промышленной автоматизации лидирующим поставщиком продуктов VXI является компания «ИнСис» - официальный дистрибьютор фирмы National Instruments. Последняя известна как ведущий мировой производитель полного спектра изделий стандарта VXI. Компания «ИнСис» поставляет базовые блоки, встраиваемые компьютеры VXIbus, контроллеры интерфейсной шины MXI для связи компьютеров с шинами PCI, ISA, EISA и Sun SBus с VXIbus, платы расширителей VXI-системы на несколько базовых блоков, интерфейсные платы для связи GPIB с VXIbus, аксессуары, а также приборные модули стандарта VXI для сбора данных и согласования сигналов (см. табл. 1). Кроме того, у компании «ИнСис» можно приобрести продукты VXI и VME производства других фирм, например, Hewlett-Packard.