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一个PXI系统由几项组件所组成，包含了一个机箱、一个PXI背板（backplane）、系统控制器（System controller module）以及数个外设模块（Peripheral modules）。在此以一个高度为3U的八槽PXI系统为例。系统控制器，也就是CPU模块，位于机箱的左边槽，其左方预留了三个扩充槽位给系统控制器使用，以便插入因功能复杂而体积较大的系统卡。由第二槽开始至第八槽称为外设槽，可以让用户依照本身的需求而插上不同的仪器模块。其中第二槽又可称为星形触发控制器槽（Star Trigger Controller Slot），其特殊的功能将于后面的文章中说明。

使用PXI Express不能快速的系统运行速度，系统速度常见的瓶颈问题与背板速度无关，但是在接收或者传输大量数据的模块上可以看到速度优势。 
PXI Express的机械接口和电气接口，不同于PXI。为了充分利用快速PCI Express通道，机箱通常既包含PXI插槽和又包含PXI Express插槽（混合机箱）。因此，机箱可以详细描述多种类型的插槽。通常，插槽被定义如下： 
控制插槽，只适用于PXIe和混合机箱设定的控制器。 
PXI Express插槽，只适用于PXI Express模块，其中只用相对较少的类型可用。 
混合插槽，适用于EXTHER PXI Express或者PXI模块，两组连接器，但是第二个PXI连接器缩短以满足PXIe连接器。 
扩展插槽，仅适用于PXI模块。 
触发插槽，只能由被设计为填充该插槽的模块使用，因此不适用于“正常的”外设模块。由于这个原因，一些机箱不设置定时插槽。 
PXI Express机箱在每个通道内支持的PCIe通道数也不同。这对于用户来说是透明的，但是对于高速应用，在确保一些PXIe插槽具有大量PCIe通道时，具有相当大的优点，因为这是适用于PCIe机箱的主要原因。 
还有其他电气差异，特别是电源功率不同。PXI Express不支持5V和-12V电源功率。5V电源是一个特别的问题，因为常用的继电器具有5V线圈—并且是存储在分配的通道内的部件中，因此容易用于服务支持。 
大多数外设模块是PXI，而不是PXI Express

PXI Express
由于对电脑速度需求的增长，PCI总线越来越成为系统的瓶颈，从并行总线建立分支的系统结构也越来越难以适应电脑性能的提高。

此瓶颈通过高速串行接口得以突破，PCIe通过成对的数据线传送信号，通常称作PCIe通道(PCIe lane)。单个通道并不比一个64位 33MHz PCI接口更快，但是可以同时建立多个通道以提高数据传输速率，四通道是早期比较主流的配置形式。串行总线连接的形式是点对点的，所以每个连接仅承载线路两端设备间的数据(以及由这些设备扩展而出的设备的数据)并且不会出现一端悬空的连接以避免高速数据的波形发生畸变。通过这些技术进步使每个通道的速率得以提升。这种串行接口系统先天比并行总线具有更好的扩展性。

PCIe第1版规定每通道的基准速率为2.5Gb/s(解码后2.0Gb/s)，随后的升级规范进一步提高了数据传输速率并且增加了通道的数量从而可以提供更高的数据带宽。同时提供了对用户透明的降速机制以应对高速设备与下游低速设备(因规范版本或通道数量不同)相连接的情况。

数据连接速率依赖于机箱、机箱插槽以及模块，通常数据传输速率越高相应的实现成本也越高。除了这些，用户实际上并不需了解PCIe接口上数据管理的过程。

系统为树状结构，一个单一的PCIe连接在此结构下扩展为多个连接，并可以进一步扩展更多下级连接。处于主干的分支(源于根复合体，Root Complex)的连接需要较大的带宽以支持更多下游设备的数据流。

与PCI类似，所有信号流均需出入于根复合体，实际速率同时取决于PCIe接口和控制器处理所有数据和驱动程序的能力。在PXI规范中添加了PCIe而称为PXIe。与PXI和PCI的关系相同，PXIe规范中也包含了测试测量领域所需要的各种扩展特性。

系统定时插槽
这个插槽用于PXIe的定时功能。与PXI不同，不能用于其它目的(不能安装仪器模块)，所以如果机箱中包含了它那么就意味着有一个插槽将不能被用于设备扩展。这导致了出现不含定时插槽的机箱，并且因此不能支持星形触发器。

PXIe模块
与PXI相同，PXIe模块原则上可以提供3U和6U两种形式，并且支持双3U模块叠加的形式。3U模块有一个助拔手柄，6U模块有两个助拔手柄。PXIe模块的PCIe与定时控制信号通过XJ3连接器连接到背板上，电源与仪器功能(触发与时钟)通过XJ4连接器连接。在6U模块中还包含一个额外的可选择连接器XJ8,可以为模块供应额外的电源。PXI的应用经验为PXIe模块提供了很好的参考，模块的上下两端被槽位上的导轨所固定并通过前端的手柄将模块锁紧。

机箱推荐
在PXI和PXIe机箱之间存在互相兼容问题，意味着需要用户对系统进行合理规划以充分利用所有可用的槽位，Pickering公司推荐使用PXI，除非采用PXIe能够带来明显的性能提高。在这种情况下我们强烈建议采用完全的混合机箱，后续章节会有进一步描述。

PXI Multicomputing(PXImc)
PCIe初的设计是基于系统中只存在单一控制器，所有的通讯都在模块与控制器间进行。这种结构是源于控制器需要通过PCIe接口对存储器进行读写，而此接口是在根复合体与终端设备之间同步操作。根复合体是系统的主控，一个系统中不能存在两个根复合体。因此为了在两个PCIe系统之间共享信息，需要采用另外的方式。

现实中确实需要在系统中采用分布式的运算处理，例如基于GPIB/LXI的设备很多都具有自己的控制器来处理测量数据和反馈测试结果。分布式处理可以降低对高速控制器的依赖，而且与单一的中央控制器完成所有任务相比，整合多个运算资源处理多项测试任务可以显著提高系统的整体速度。