自從1960年GPIB技術(shù)問世以來，自動化測試系統(tǒng)就開始依賴PC來集中控制各個儀器硬件設(shè)備，實現(xiàn)自動測試。PC有多種規(guī)格，如臺式機(jī)、工作站、工業(yè)級/嵌入式系統(tǒng)等，都可以滿足上述的需求。當(dāng)然，相應(yīng)的就有多種數(shù)據(jù)總線，如USB、PCI、GPIB、PCI Express、Serial、以太網(wǎng)等等，都可以讓自動化測試系統(tǒng)連接到硬件儀器上。就因為PC在自動化測試系統(tǒng)中扮演著重要的角色，所以測試與測量行業(yè)必須隨著PC技術(shù)的發(fā)展而開發(fā)新的技術(shù)，以在降低測試成本的同時提升系統(tǒng)的功能與性能。

在過去的10年中，PC在各個方面都發(fā)生了巨大的變化。正如摩爾定律所預(yù)測的，CPU的處理性能在10年內(nèi)提高了75倍。除了處理性能的大幅提高以外，串行通訊接口與并行通訊接口也在蓬勃發(fā)展。PCI Express已經(jīng)取代了PCI、AT、ISA而成為系統(tǒng)內(nèi)部預(yù)置的數(shù)據(jù)總線，讓CPU可以連接到周邊的外設(shè)。PCI Special Interest Group（PCI-SIG）作為PCI規(guī)范的管理機(jī)構(gòu)，于2004年發(fā)布PCI Express規(guī)范，又于2011年11月宣布全球市場上已經(jīng)售出240億個通道，更確立了PCI Express的普及度。同樣的，對于外部接口來說，如USB與以太網(wǎng)等串行總線也取代了SCSI以及其它并行的數(shù)據(jù)總線。

In-Stat于2010年發(fā)布的市場研究報告預(yù)測，支持USB規(guī)范的設(shè)備將于2012年出貨超40億組。

又如，Wi-FI與藍(lán)牙的無線通訊標(biāo)準(zhǔn)，也已經(jīng)快速成長為電腦的默認(rèn)外部接口配置。

被多種不同配置采用的PCI Express總線，很可能成為自動化測試的數(shù)據(jù)接口。PCI Express擁有大數(shù)據(jù)帶寬和低延時的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為了所有PC上的必備元件。PCI Express可以在系統(tǒng)中連接本地設(shè)備，也可以連接周邊外設(shè)，這使得系統(tǒng)總線與接口總線的界線變得模糊，并且完全有可能最后兩者之間的差異完全消除。

1、自動化測試平臺的系統(tǒng)總線

雖然PCI Express是串行的數(shù)據(jù)總線，但其內(nèi)在優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)超越了如PCI、VME等并行總線。

通常來講，在提高數(shù)據(jù)帶寬的同時，往往難以避免地會產(chǎn)生時序混亂，耗電量提高、電磁干擾、平行總線之間的干擾等技術(shù)難題。當(dāng)更具技術(shù)優(yōu)勢的PCI Express于2004年問世以來，就一直在持續(xù)地提升其數(shù)據(jù)傳輸能力。在2007年發(fā)布的PCI Express 2.0已經(jīng)將PCI Express 1.0的數(shù)據(jù)傳輸率翻倍。而在2010年問世的PCI Express 3.0又將PCI Express 2.0的數(shù)據(jù)傳輸率再次加倍，單向數(shù)據(jù)傳輸達(dá)到了16GB/s。雖然PCI Express的標(biāo)準(zhǔn)不斷提升，但其仍保有相應(yīng)的兼容性。PCI Express與PCI都使用了相同的軟件堆棧，并且完全向下兼容。

如果自動化測試與測量平臺都使用PCI Express作為內(nèi)部系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線（如PXI），那么只需要很低的成本就可以利用所有的優(yōu)勢而達(dá)到更多的功能。這種平臺基于其領(lǐng)先的技術(shù)，將成為所有自動化測試系統(tǒng)的核心。

2、自動化測試系統(tǒng)的外部接口總線

自動化測試最常見的外部接口總線（如GPIB與以太網(wǎng)）往往是高延時、低數(shù)據(jù)帶寬的，所以可能為縮短測試時間帶來障礙。由于這些接口限制了數(shù)據(jù)的傳輸率，并增加了每次操作的時間，因此必然會影響測試系統(tǒng)的整體效率。由于CPU本身并不會與外部接口直接連接，因此PC內(nèi)部會進(jìn)行某些形式的轉(zhuǎn)換，將外部接口轉(zhuǎn)換為內(nèi)部系統(tǒng)總線，即前面提到的PCI Express。PCI Express可以通過外部接口達(dá)到更高的性能，并可以直接由電腦中的CPU來進(jìn)行處理。因此就可以解決其它外部接口總線的瓶頸問題，大幅縮短測試時間。

將PCI Express作為外部接口總線早已不是新的概念。之前提到的 PCI-SIG就可以支持外部搭建PCI Express，即大家所熟知的連接式PCI Express。這個搭建規(guī)范于2007年發(fā)表，一直以來都不需要額外的處理操作即可延伸系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線至外部設(shè)備。連接式PCI Express已經(jīng)用于如PXI的模塊化儀器控制平臺，提供了靈活且低價位的控制選項。其規(guī)范一般只支持銅質(zhì)連接電纜，PC與裝置之間的實際距離不能超過7米。但如果改為搭配光電收發(fā)器，即可通過光纖將通訊距離延伸超過200米，且提供了必要的電子隔離。

連線式PCI Express技術(shù)更加適合自動化測試環(huán)境。但與一般的PCI Express技術(shù)相反，連線式PCI Express相對受限于特定的行業(yè)。最近Intel以LightPeak為研發(fā)代號創(chuàng)新開發(fā)的Thunderbolt技術(shù)，就是將PCI Express做為外部接口，并且其在未來有可能迅速普及。Thunderbolt針對PCI Express與DisplayPort視頻協(xié)議，將之整合為串行接口數(shù)據(jù)總線，可以配合銅質(zhì)或光纖連接電纜。PC本身即帶有Thunderbolt接口，因此可以廣泛地成為低成本、高性能的解決方案。以PCI Express為架構(gòu)的PC外部接口，同其它如USB的低成本接口一樣，勢必將成為自動化測試系統(tǒng)的默認(rèn)接口。大批量生產(chǎn)測試或復(fù)雜自動化驗證等應(yīng)用，往往需要極高的數(shù)據(jù)傳輸率，并以低延時的傳輸來降低測試成本就非常適合PCI Express架構(gòu)的接口。如果沒有特別著重這些需求，可以使用其它的接口。

按照目前電腦行業(yè)的發(fā)展趨勢，如串行通信接口、I/O合并、無線通訊普及等特點(diǎn)，PCI Express將會是系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的首選。并可以期待成為領(lǐng)先的外部數(shù)據(jù)總線。自動化測試系統(tǒng)如果可以使用PCI Express實現(xiàn)多種配置，就可以以低成本實現(xiàn)最好的性能和最高的靈活性。PCI Express將會成為自動化測試和測量應(yīng)用的首選。

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