基于PXI Express的托卡马克同步数据采集系统设计

随着J-TEXT装置的发展,原有的数据采集系统在稳定性、模块化、采样率等方面已不能满足装置运行的需要,所以需建立一套新的数据采集系统来满足实验需求。本文介绍了基于PXI Express的托卡马克分布式高速同步数据采集系统的设计与实现。系统的采集单元由PXIe机箱NI PXIe-1062Q、PXIe控制器NI PXIe-8133和高速同步数据采集卡NI PXIe-6368组成,兼容ITER CODAC最新标准,具有良好的机械封装性、模块化程度高和高采样率等优点。系统采用同步差分采集方式采集实验数据,并将数据存储于核聚变领域通用的MDSplus数据库中。测试和使用结果表明,系统能在2 MSps采样率下连续稳定工作,可较好地满足装置运行的需要。

基于IP Core的PXI Express接口DMA引擎设计

PXI Express是PCI Express在仪器领域的扩展。采用Xilinx公司的PCI Express端点硬核,详细阐述了一种通用DMA引擎的实现方法,对DMA读写操作流程和设计思想进行了详细的分析和说明,并提出了提高DMA引擎数据传输速率的优化方法。分别在硬件层和软件层进行测试,设计的DMA引擎可以达到较高的数据传输速率,为PXI Express接口提供了一种通用的解决方案,可以满足PXI Express系统中对高数据带宽的传输需求,具有很好的应用价值。

基于PXI Express总线的多通道数字化仪软件技术研究

针对各种数字化设备高采样率和高分辨率的测试需求,设计一种基于PXI Express总线的多通道数字化仪;该数字化仪开放性高,灵活性好,模块化强,广泛应用于测控领域中;结合数字化仪开发过程中所面临的关键问题及解决方案,重点从设备驱动程序、接口封装和应用软件三个方面进行分析阐述;首先,深入研究了KMDF设备驱动开发过程中几个关键问题,如配置空间访问、中断处理、DMA数据传输等的运行机制及实现方法;然后,以数字化仪应用需求为背景,阐述了采用.Net平台下三层体系架构的软件总体设计;最后,大量实验测试和结果分析表明,该数字化仪具有较强的可靠性和稳定性,达到预期技术要求和性能指标。

基于PXI Express总线的雷达综合测试系统

针对某型中程三坐标对空情报雷达的测试需求,开发基于PXI Express总线的雷达综合测试系统。从雷达的测试方法分析入手,阐述了测试系统的硬件平台和软件平台设计方法,该系统可自动(人工辅助)、快速、准确地完成雷达性能指标测试和整机性能评估。

PXI Express specification tutorial

IntroductionThe PXI industry standard has quickly gained adoption and grown in prevalence in automated test systems since its release in 1998. PXI is being selected as the platform of choice for thousands of applications, from areas such as military and aerospace, consumer electronics, and communications, to process control and industrial automation. One of the key elements driving the rapid adoption of PXI is its use of PCI in the communication backplane. Now, as the commercial PC industry drastically improves the available bus bandwidth by evolving PCI to PCI Express, PXI has the ability to meet even more application needs by integrating PCI Express into the PXI standard.

NI推出业界首款PXI Express系统定时控制器

美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)宣布推出全新NI定时工具,包括:业内首款PXI Express定时与同步控制器,以及能够在GPS、IRIG(Inter-Range Instrumentation Group)和IEEE 1588上同步PXI系统的PXI模块。

基于FPGA的PXI Express接口设计

PXI Express是一种高数据带宽的总线,并拥有多种高速差分时钟和触发信号;为了设计具有广泛适用性和易用性特点的PXIExpress接口,采用了高集成度、高性能的内嵌PCI Express IP硬核的FPGA作为本方案的核心控制芯片;PXI Express接口的逻辑部分采用了Qsys设计流程完成了针对各种不同应用情况,并具有不同功能和性能特点的接口逻辑子系统,以及相关IP核的设计;最后组建测试平台进行了测试,测试结果表明设计的PXI Express接口能正常工作。

基于PXI平台的高速数据记录系统

以凌华科技的DAQStreaming系统为例,详细地论述了PXI平台在航空遥感数据记录系统中的应用前景。通过对系统体系结构的深入分析,指出了限制系统记录速度提高的瓶颈所在,结合最新发展的PCIExpress总线技术和SATA硬盘存储技术,提出了一套基于PXIe平台和SATA磁盘阵列的高速数据记录方案,实现了记录速度的成倍提高。

基于PXIe总线架构的GPS导航信号模拟源设计及实现

卫星导航信号模拟源为用户终端设备的设计、验证、测试提供输入信号源,是用户终端设备研发和卫星导航信号系统验证的重要工具.早期的射频合成技术产生的信号的精度和通道一致性较差,随后的模拟中频合成技术存在通道间偏差的问题,而目前常用的数字中频合成技术存在相位抖动问题,所以本文基于PXI Express(PXIe)总线的软件无线电架构,设计并实现了一款采用数字基带合成技术的软硬件结合模拟源.模拟源上位机数学仿真软件采用图形化编程语言LABVIEW开发,实现简单,开发效率高,最终生成数字基带合成信号;模拟源硬件则使用美国国家仪器公司(NI)模块化的虚拟仪器,接收并处理上位机产生的数字基带合成信号,最终产生用户终端设备可以接收的全球定位系统(GPS)射频信号.利用频谱分析仪观察模拟源输出信号的频率和带宽,验证了GPS模拟源仿真信号的正确性;利用商用接收机进行定位解算,分析静态和动态场景下的信号质量、定位结果及三轴定位误差,验证了GPS模拟源仿真信号的准确性和有效性.

基于WDF框架的PXI-E数据采集卡驱动的设计与实现

主要介绍了WDF驱动模型的特点,分析了WDF驱动的基本结构,主要探讨基于WDF的PXI-Express总线的高速数据采集卡驱动的基本开发流程,说明了如何通过DMA实现高速数据传输,以及驱动与应用程序之间的通信机制的设计和同步访问的实现。

超高速多通道瞬态测试系统软硬件设计技术研究

介绍采样频率为2~10 MHz的64通道超高速同步瞬态测试系统的设计技术,主要包括超高速瞬态测试系统的两类硬件架构设计及其软件架构设计;详细讲述基于PXI Express总线传输和高速RAID阵列数据持续流盘存储与基于大容量板载数据缓存和总线下载传输的测试系统硬件架构,并应用生产者/消费者结构与有限状态机结合的软件架构进行高性能测试系统软件设计;针对数十GByte海量测试数据的存储、回调编程以及多通道波形显示等系统软件设计关键技术问题提出解决方案;基于上述技术方案,设计了256 MB/s流盘速度连续采集时间达5min以上的同步流盘测试系统以及10MHz/Ch持续时间6.4s的64通道超高速瞬态测试,满足瞬态测试的各种应用。

超高速瞬态测试系统软硬件构架设计研究

目的研究采样频率为2-10MHz的64通道超高速同步瞬态测试系统的设计技术，实现两类典型超高速瞬态测试系统的硬件架构设计与软件架构设计。方法一类采用PXI—Express高带宽总线和高速RAID磁盘阵列架构构建持续流盘存储的连续高速测试系统，另一类是采用大容量板栽数据缓存和PXI总线事后下载传输数据的架构构造高速测试系统。在高性能测试软件设计方面，主要应用生产者／；g费者结构与有限状态机相结合的软件架构进行高性能测试系统软件设计。结果目前64通道下基于持续流盘架构的测试系统受数据记录的速度限制系统最高采样频率仅达2．5MHz，而基于板载缓存数据与PXI总线事后下载数据架构的测试系统最高采样频率可达10MHz，测试时长可迭5S。结论当前两类架构的测试系统均可满足超高速瞬态测试需求，设计时需根据需求的最高票样师雍痪守信闱酌契柏彤支．

车用电线束插接器动态阻抗测试系统

针对车用电线束插接器测试中全程记录动态阻抗数据的要求,构建了一个基于PXI Express(PXIe)的车用电线束插接器动态阻抗测试系统。系统硬件由PXIe机箱(含双核嵌入式控制器)、PXIe高速数字化仪、函数波形发生器模块、高精度电流源等组成。系统界面由LabVIEW设计,测试结果直观地显示在显示器上。系统实时监控线束端子振动试验期间的接触电阻变化并能完整记录、显示波形和打印;监控电阻采样率可达100M/S,采样时间0.01us;在最高实时采样速度和采样点下,至少保证3小时的测试数据和记录;设备具有判定,报警及统计功能。