儀器總線發展趨勢：總線技術具有獨特性

對于任何一個可以與系統級測試掛上勾的儀器而言，總線是一個必不可少的單元，在測試設備及系統中承載著數據傳輸和控制等的重要功能。測試測量儀器業從1960年代制定第一個儀器總線標準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外設總線直接移植作為儀器總線的USB。總線技術的盛行，讓儀器從此告別了各自為戰，使測試系統和靈活測試系統搭建成為可能，極大提升了電子測試的效率及應用領域。 
幾種現有總線 
GPIB（GeneralPurposeInterfaceBus）總線 
　　GPIB在70年代由惠普提出，然后批準成為IEEE488標準，成為業界接受的第一個程控通用儀器總線。用GPIB總線最多可同時連接14臺設備。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。幾乎所有的獨立儀器都配有GPIB接口。GPIB測量系統的結構和命令簡單，有專為儀器控制所設計的接口信號和接插件，具有突出的堅固性和可靠性。GPIB適合自動化現有的測試設備、混合測控系統和特殊要求的專用儀器的系統，缺點是無法提供多臺儀器同步和觸發的功能，在傳輸大量數據時帶寬不足。由于歷史悠久，GPIB總線現在依然活躍在市場上。 
VXI（VMEbuseXtensionsforInstrumentation）總線 
1987年VXI總線聯盟（VXIbus 
　　Consortium）成立，VXI總線規范于1992年9月17日被IEEE標準局批準為IEEE-1155-1992標準。VXI總線的出現，將高級測量與測試應用設備帶入模塊化領域，它擁有穩定的電源、強有力的冷卻能力和嚴格的RFI/EMI屏蔽。具有結構緊湊、數據吞吐能力強（最新的3.0版規范總線帶寬提高到160Mbit/s）、定時和同步精確等特點，適用于組建大、中規模的自動測量系統和對速度、精度要求高的應用場合。單個VXI卡箱最多可擴展到13個槽位。VXI現在主要用于大型的ATE系統、航空、航天等國防軍工領域。 
PXI總線 
　　NI公司為首的PXISA（PXI系統聯盟）成立于1997年9月，在PXISA誕生的同時，公布了PXI總線標準1.0版本和演示第一臺簡單配置的PXI儀器。目前PXI已經廣為接受，并且以年均20%的速度快速成長，儼然成為總線技術的未來領軍者。關于PXI總線的詳細內容，另文將詳細介紹。 
LXI總線 
　　2004年9月成立的以安捷倫公司為首的LXI總線聯合體，2005年發布LXI標準1.0版本，并推出第一批LXI模塊。LXI總線的基礎設施是以太網，通過高速以太網實現儀器系統從局域至廣域的全球連網，依靠IEEE1588精確定時協議獲得整個儀器系統的全球定時同步。目的是以簡單、經濟、高速、實用的硬件和軟件構建新一代的測試測量系統，代替已使用四十年的IEEE488（或稱GPIB）總線。因為測試測量儀器業和最終用戶都具有使用互聯網的熟練經驗，對利用以太網作為網絡載體并無異議。但是對于IEEE1588協議的軟件定時同步存在疑問，因為測試測量儀器業通用的GPIB、VXI、PXI總線都使用電纜和微帶線的硬線互連方式，獲得準確的極短的定時同步和延時。 
USB總線 
　　USB（通用串行總線）作為PC機的外設總線，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、價格大眾化等優點而被廣泛使用。測試測量儀器的VXI、PXI總線都是借助電腦的通用外設總線擴展而成，因為這類總線應用面廣、性能價格比高，擴大到儀器應用具有事半功倍的效益。VXI、PXI總線的目標是實現由模塊儀器組成的通信網絡,它們用于單臺儀器并不具有優勢。在單臺測試儀器中，USB已被供應商和用戶認可，將PC外設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）標準己經通過，將可實現無線纜的儀器互連;二是USB的供電電流將從100mA提高到2A，便于更大功耗儀器的供電;三是再提高傳輸率，加快存儲媒體的數據交換能力。顯然，USB總線儀器將在中、小測試測量儀器中擴大應用范圍。 
AXIe總線 
　　2009年11月，安捷倫科技有限公司、艾法斯公司和TestEvolution公司聯合成立AXIe聯盟，并于2010年6月發布了AXIe1.0基礎體系結構標準和AXIe3.1半導體測試擴展技術。關于AXIe總線，另文詳細介紹。 
發展趨勢 
　　近日，安捷倫公司高調宣布將全面進軍模塊化領域，并且一次性推出48款模塊化產品，其中包含3種全新的基于AXIe總線的產品及45種PXI總線產品。安捷倫的加入，無疑對模塊化測試市場帶來相當大的沖擊，一方面將大幅加快模塊化產品在市場上的推廣力度，另一方面則是對現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側面也說明了模塊化已經成為測試技術未來發展的重要趨勢，而模塊化技術的核心就是高速、可靠和功能強大的各種總線技術。 
　　任何一種總線都有其在行業內獨特的優勢，沒有一種總線會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是單純的誰取代誰。即使號稱兼容PXI和LXI兩大總線的AXIe總線，安捷倫也并不期望它能一統江湖。因應技術的需要，現在的測試儀器和系統經常會采用支持多種總線，以發揮各自總線的優勢，特別是在日益復雜的合成儀器（SI）系統中更是如此。從工程師的角度來看，當設計一個測試系統時，往往需要平衡多方面的因素。現在的產品變得越來越復雜，對混合信號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的優勢，搭建一個混合的測試系統來滿足測試的需求。