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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。
注意:
• 系统控制器电流可支持3槽或更多槽的产品。
• 机箱电源每个电源轨可以同时为每个插槽的供电都达到低要求——因此机箱总电源的低要求能够供应至少1个系统控制器槽加上外围设备插槽的低电源需求乘以插槽数量。
• 背板能够同时传送更多的电流(相比较于前述对每种槽位的低供电需求)。然而,机箱主电源通常不能同时为所有槽位供应过大的电流。背板限制了每个槽位在安全使用条件下的大电流。
• 对于混合机箱的要求请参见混合机箱部分。
系统插槽
系统插槽可以用于安装嵌入式计算机或远程控制器接口模块(包括基于外部线缆PCIe标准的模块)。注意此控制器槽与用于PXI的不同,这两种控制器在机械和电气上均不兼容;PXIe控制器不能用于PXI,同样PXI也不能用于PXIe。
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。
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。
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