本地PCIExpress接口

　　随着PCIExpress的引入以及它融入PXIExpress标准，测量系统中曾经存在的数据瓶颈逐渐消失。不同于提供132MB/s共享带宽的PCI，PCIExpress可向各款设备提供专用串行通道，而且各个方向上的理论带宽达250MB/s。
某些 数据采集 设备通过桥接器的方式将PCI设计转换为PCIExpress，这样得到的带宽与PCI相同并加入了时延。相反，NI X系列 自行提供配有完整PCIExpress带宽的x1（“乘1”）PCIExpress和PXIExpress接口。面向PCIExpress的X系列可在PCIExpress插槽中使用，从x1直至x16。

图3.面向PCIExpress的X系列可在各类PCIExpress插槽中使用，从x1到x16.

　　此外，X系列包含8条DMA通道，无需CPU交互或另行编程，即可在设备和PC内存之间直接读写数据。这8条通道提供的并行数据读写，针对模拟I/O、数字I/O和全部4个计数器/定时器。可容纳127个样本的扩展型FIFO面向全部4个32位计数器，现在能够以远高于先前设备的速度执行缓冲式定时器操作（如：事件计数或生成PWM输出）。

　　与大多数内部总线相同，PCIExpress极低的延迟非常适合封闭循环控制应用程序。X系列设备还拓展了设备中所有子系统的硬件定时型单点执行性能。

　　多核PC上的并行处理

　　若要充分利用 DAQ 设备上的并行硬件子系统，您需要借助高性能驱动程序和应用软件。

　　NI-DAQmx作为面向X系列的驱动软件，为各类信号测量和生成提供简单、一致的API。NI-DAQmx属于多线程，这意味着：用户开发的应用程序能够将测量与生成任务的处理分割为单独的线程。通过NILabVIEW、NILabWindows™/CV、C/C++、VisualBasIC6和.NET等多个编程环境，均可调入NI-DAQmx。

　　结合NILabVIEW，用户能够最便捷地连接NI-DAQmx并优化数据采集应用，实现在多核计算机上的使用。用户可为各个测量任务创建While循环；NILabVIEW自动将您的应用程序划分为多个线程。操作系统继而能够在一个或多个CPU内核里，管理这些线程的最优化执行。例如，一个While循环用于比例积分微分(PID)控制并在一个内核上运行，一个While循环在另一个内核上处理快速傅里叶变换(FFT)。

图4.用户能够使用LabVIEW中的并行While循环，在不同CPU内核上处理DAQ设备I/O

　　PCIExpress和PXIExpressX系列设备需要NI-DAQmx9.0或更高版本，USBX系列设备需要NI-DAQmx9.2或更高版本。NI-DAQmx9.0添加了2项强大特性：

　　1.快速、轻松的数据记录。用户往往需要将采集的数据记录至磁盘，进行后期处理或趋势追踪。用户现在可借助NI-DAQmx将单个“DAQmx配置记录”VI添加至NI-DAQmx任务，继而将数据记入技术数据管理流(TDMS)测量文件。这种编写TDMS文件的方法也极为快捷：之前的测试表明磁盘上的写入速率可能超过1GB/s。

　　2.面向X系列的多设备任务。对于结合X系列的高通道数应用，您能够轻松实现多个设备间的同步。对于PCIExpressX系列，您需要将它们和实时系统集成(RTSI)电缆相互连接。对于PXIExpressX系列，模块能够通过PXIExpress背板上的定时和触发总线彼此同步。NI-DAQmx9.0将多设备任务引入X系列，这意味着用户可创建1组包含2个设备的测量代码，NI-DAQmx自动管理着采样时钟的共享。

图5.NI-DAQmx驱动软件借助多设备任务，轻松同步2个或者更多的X系列设备

　　结论

　　改进定时和触发、总线传输和数据处理之后的NIX系列设备，代表美国国家仪器公司设计且处于技术最前沿的DAQ设备。利用PCIExpress和多核处理器等最先进的PC技术，它现在能够创建经济的测量和控制系统，提供信号至软件级的并行技术。

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