PXI Express - Snelle datatransmissie voor test- en meetdoeleinden

STRAUBENHARDT – Schroff breidt zijn productassortiment uit met een modulair PXI Express-systeem voor test- en meettoepassingen. Net als bij alle Schroff-producten zorgen de kant-en-klare componentopties voor flexibiliteit en kostenefficiënte aanpassing van talrijke klant- of toepassingsvereisten.

PXI Express biedt een modulaire architectuur die de PCI Express-bus combineert met de CompactPCI Express-vormfactor voor een breed scala aan pc-gebaseerde test- en meettoepassingen. Na een
periode van aanvankelijke aarzeling is het aantal gebruikers dat is overgestapt van PXI naar PXI Express de afgelopen jaren gestaag gegroeid. Een van de redenen hiervoor is de vraag naar hogere datatransmissiesnelheden, en in vergelijking met PXI is PXI Express duidelijk de beste.

Een van de uitdagingen voor de ontwikkeling van een PXI Express-backplane, het hart van het systeem, wordt duidelijk door de combinatie van PXI Express-, PCI Express-, CompactPCI- of PXI-kaarten in één systeem. Om de klassieke CPCI- en PXI-kaarten te combineren met de nieuwe CPCI Express- en PXIe-kaarten en om de slots aan te spreken, is een PCIe-naar-PCI-brug vereist. Een bijkomend probleem is de noodzaak van een systeemslot met slechts een klein aantal PCIe-lanes. Om een groter systeem met meer dan vier systeemslots tot stand te brengen
, is een PCIe-switch vereist die de extra slots kan adresseren. De derde uitdaging is wat wordt aangeduid als klokgeneratie met PXI Express. In vergelijking met PXI zijn de trigger- en kloksignalen een factor 10 sneller, van een 10 MHz-klok tot een 100 MHz-klok. Deze snelle klok moet ofwel worden gegenereerd op de backplane of afkomstig zijn van een board of van een externe bron. Tijdens bedrijf moet het omschakelen tussen deze bronnen mogelijk zijn binnen de snelheid van de klok. Deze vereisten resulteren in relatief uitgebreide bedrading, die direct is geïntegreerd met veel actieve backplanes die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn. Veranderingen en aanpassingen kunnen dus erg duur zijn. Voor zijn PXI Express backplane heeft Schroff ervoor gekozen om een ander pad te bewandelen. De backplane is ontworpen om zo passief mogelijk te zijn, en de PCI-bridge, PCIe-switch en klokfuncties worden uitgevoerd als afzonderlijke modules en gerangschikt aan de achterzijde van de backplane tussen of boven de slots. Hierdoor is een compactere structuur mogelijk in vergelijking met een actieve backplane.

Dankzij het modulaire concept kunnen standaardcomponenten worden gebruikt en kan elke PXI Express backplane-configuratie eenvoudig worden geïmplementeerd. Alleen het passieve gedeelte van de backplane hoeft te worden aangepast, zodat de kosten tot een minimum worden beperkt, zelfs bij kleine aantallen. De door Schroff ontwikkelde PCI bridge-module, PCIe-switchmodule en klokmodule zijn getest en geverifieerd. De PCIe Switch-module is al uitgerust met een PCI Express Gen3-switch, zodat er geen updates meer nodig zijn die anders later nodig zouden zijn.

Het complete Schroff PXI Express-systeem is gebaseerd op de modulaire Schroff RatiopacPRO Air-behuizing die 44 HP breed en 4 U hoog is, met geïntegreerd ventilatieconcept en ventilatorregeling. De voedingseenheid is geschikt voor industriële toepassingen en heeft de conventionele pc-spanningen (3,3 V, 5 V, ±12 V en 5 V stand-by). Als de hoofdschakelaar is ingeschakeld, kan het systeem worden gestart of uitgeschakeld met behulp van de drukknop. Krachtigere ventilatoren of een andere voeding kunnen worden gebruikt als ze nodig zijn in bepaalde toepassingen, aangezien de modulariteit niet alleen betrekking heeft op de backplane, maar op het hele systeem.