對(duì)于任何一個(gè)可以與系統(tǒng)級(jí)測試掛上勾的儀器而言，總線是一個(gè)必不可少的單元,，在測試設(shè)備及系統(tǒng)中承載著數(shù)據(jù)傳輸和控制等的重要功能,。測試測量儀器業(yè)從1960年代制定第一個(gè)儀器總線標(biāo)準(zhǔn)GPIB，大約每10年增添一種新的儀器總線,，相繼推出VXI,、PXI和 LXI，近年來還有從PC外設(shè)總線直接移植作為儀器總線的USB,?？偩€技術(shù)的盛行，讓儀器從此告別了各自為戰(zhàn),，使測試系統(tǒng)和靈活測試系統(tǒng)搭建成為可能,，極大提升了電子測試的效率及應(yīng)用領(lǐng)域。

　　幾種現(xiàn)有總線

　　GPIB(General Purpose Interface Bus)總線

　　GPIB在70年代由惠普提出,，然后批準(zhǔn)成為IEEE488標(biāo)準(zhǔn),，成為業(yè)界接受的第一個(gè)程控通用儀器總線。用GPIB總線最多可同時(shí)連接14臺(tái)設(shè)備,。線纜長度最大為2米,。由于歷史悠久，GPIB具有最廣泛的軟硬件支持,。幾乎所有的獨(dú)立儀器都配有GPIB接口,。GPIB測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和命令簡單，有專為儀器控制所設(shè)計(jì)的接口信號(hào)和接插件,，具有突出的堅(jiān)固性和可靠性,。GPIB適合自動(dòng)化現(xiàn)有的測試設(shè)備、混合測控系統(tǒng)和特殊要求的專用儀器的系統(tǒng),，缺點(diǎn)是無法提供多臺(tái)儀器同步和觸發(fā)的功能,，在傳輸大量數(shù)據(jù)時(shí)帶寬不足。由于歷史悠久,，GPIB總線現(xiàn)在依然活躍在市場上,。

　　VXI(VMEbus eXtensions for Instrumentation)總線

　　1987年VXI總線聯(lián)盟(VXIbus

　　Consortium)成立，VXI總線規(guī)范于1992 年9 月17 日被IEEE 標(biāo)準(zhǔn)局批準(zhǔn)為IEEE-1155-1992 標(biāo)準(zhǔn)。VXI總線的出現(xiàn),，將高級(jí)測量與測試應(yīng)用設(shè)備帶入模塊化領(lǐng)域,，它擁有穩(wěn)定的電源、強(qiáng)有力的冷卻能力和嚴(yán)格的RFI/EMI屏蔽,。具有結(jié)構(gòu)緊湊,、數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng)(最新的3.0版規(guī)范總線帶寬提高到160Mbit/s)、定時(shí)和同步精確等特點(diǎn),，適用于組建大,、中規(guī)模的自動(dòng)測量系統(tǒng)和對(duì)速度、精度要求高的應(yīng)用場合,。單個(gè)VXI卡箱最多可擴(kuò)展到13個(gè)槽位,。VXI現(xiàn)在主要用于大型的ATE系統(tǒng)、航空,、航天等國防軍工領(lǐng)域,。

　　PXI總線

　　NI公司為首的 PXISA(PXI系統(tǒng)聯(lián)盟)成立于1997年9月，在PXISA誕生的同時(shí),，公布了PXI總線標(biāo)準(zhǔn)1.0版本和演示第一臺(tái)簡單配置的PXI儀器,。目前PXI已經(jīng)廣為接受，并且以年均20%的速度快速成長,，儼然成為總線技術(shù)的未來領(lǐng)軍者,。關(guān)于PXI總線的詳細(xì)內(nèi)容，另文將詳細(xì)介紹,。

　　LXI 總線

　　2004年9月成立的以安捷倫公司為首的 LXI 總線聯(lián)合體，2005年發(fā)布LXI標(biāo)準(zhǔn)1.0版本,，并推出第一批 LXI 模塊,。LXI總線的基礎(chǔ)設(shè)施是以太網(wǎng)，通過高速以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)從局域至廣域的全球連網(wǎng),，依靠 IEEE1588精確定時(shí)協(xié)議獲得整個(gè)儀器系統(tǒng)的全球定時(shí)同步,。目的是以簡單、經(jīng)濟(jì),、高速,、實(shí)用的硬件和軟件構(gòu)建新一代的測試測量系統(tǒng)，代替已使用四十年的IEEE488(或稱GPIB)總線,。因?yàn)闇y試測量儀器業(yè)和最終用戶都具有使用互聯(lián)網(wǎng)的熟練經(jīng)驗(yàn),，對(duì)利用以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)載體并無異議。但是對(duì)于 IEEE1588協(xié)議的軟件定時(shí)同步存在疑問,，因?yàn)闇y試測量儀器業(yè)通用的 GPIB ,、VXI 、PXI 總線都使用電纜和微帶線的硬線互連方式，獲得準(zhǔn)確的極短的定時(shí)同步和延時(shí),。

　USB總線

　　USB(通用串行總線)作為PC機(jī)的外設(shè)總線,，由于具有串行傳輸、即插即用,、可熱插拔,、配置方便、線纜和連接器簡單,、兼有直流供電,、傳輸率最高480Mb/s、價(jià)格大眾化等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用,。測試測量儀器的 VXI ,、PXI總線都是借助電腦的通用外設(shè)總線擴(kuò)展而成，因?yàn)檫@類總線應(yīng)用面廣,、性能價(jià)格比高,，擴(kuò)大到儀器應(yīng)用具有事半功倍的效益。VXI ,、PXI 總線的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)由模塊儀器組成的通信網(wǎng)絡(luò),它們用于單臺(tái)儀器并不具有優(yōu)勢,。在單臺(tái)測試儀器中，USB 已被供應(yīng)商和用戶認(rèn)可,，將 PC外設(shè)總線直接用作儀器總線,。USB總線特性還在提高，一是無線 USB (WUSB) 標(biāo)準(zhǔn)己經(jīng)通過,，將可實(shí)現(xiàn)無線纜的儀器互連;二是 USB的供電電流將從100 mA 提高到2 A,，便于更大功耗儀器的供電;三是再提高傳輸率，加快存儲(chǔ)媒體的數(shù)據(jù)交換能力,。顯然,，USB總線儀器將在中、小測試測量儀器中擴(kuò)大應(yīng)用范圍,。

　　AXIe總線

　　2009 年11月,，安捷倫科技有限公司、艾法斯公司和 Test Evolution 公司聯(lián)合成立 AXIe 聯(lián)盟,，并于2010 年 6 月發(fā)布了 AXIe 1.0 基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和 AXIe 3.1 半導(dǎo)體測試擴(kuò)展技術(shù),。關(guān)于AXIe總線，另文詳細(xì)介紹,。

　　發(fā)展趨勢

　　近日,，安捷倫公司高調(diào)宣布將全面進(jìn)軍模塊化領(lǐng)域，并且一次性推出48款模塊化產(chǎn)品,，其中包含3種全新的基于AXIe總線的產(chǎn)品及45種PXI總線產(chǎn)品,。安捷倫的加入，無疑對(duì)模塊化測試市場帶來相當(dāng)大的沖擊，一方面將大幅加快模塊化產(chǎn)品在市場上的推廣力度,，另一方面則是對(duì)現(xiàn)有眾多模塊化市場的廠商形成巨大的威脅,。不管如何，安捷倫的加入從一個(gè)側(cè)面也說明了模塊化已經(jīng)成為測試技術(shù)未來發(fā)展的重要趨勢,，而模塊化技術(shù)的核心就是高速,、可靠和功能強(qiáng)大的各種總線技術(shù)。

　　任何一種總線都有其在行業(yè)內(nèi)獨(dú)特的優(yōu)勢,，沒有一種總線會(huì)完美到可以取代其它任何的總線,。因此，未來的總線市場不會(huì)是單純的誰取代誰,。即使號(hào)稱兼容PXI和LXI兩大總線的AXIe總線,，安捷倫也并不期望它能一統(tǒng)江湖。因應(yīng)技術(shù)的需要,，現(xiàn)在的測試儀器和系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)采用支持多種總線,，以發(fā)揮各自總線的優(yōu)勢，特別是在日益復(fù)雜的合成儀器(SI)系統(tǒng)中更是如此,。從工程師的角度來看,，當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)測試系統(tǒng)時(shí)，往往需要平衡多方面的因素?，F(xiàn)在的產(chǎn)品變得越來越復(fù)雜,，對(duì)混合信號(hào)測試的要求也就越來越高，這樣就需要利用不同總線測試平臺(tái)的優(yōu)勢,，搭建一個(gè)混合的測試系統(tǒng)來滿足測試的需求,。