每个嵌入式仪器端口有必需支持持续的高速数据传输的四个或八个2.5Gbps的PCI Express的I/O lanes。即使在非实时操作系统上，如Windows XP或Linux(Suse 10.2)，持续主机-模块传输1Gb/s的流量也是很容易实现的。此外，这两个端口提供8个专用通信lane，允许在两个模块之间执行的算法共享的大容量数据。即使占用效率低下，持续的端口之间的数据传输速率1.2Gb/s已经实现。

　　PCI Express总线提供了极好COM EXPRESS CPU和PMC模块之间高带宽的连接性。如果采用1Gb/s的持续吞吐量，接口有足够的带宽，为低带宽、下变换基带数据增加了大量额外预留带宽，以便在未来的应用中增加捕捉或记录原始中频数据成为很容易的事。

　　PCIe还支持快速的随机、异步输入/输出访问XMC模块外设寄存器，以完成滤波器系数上传， DDC的渠道调整，以及调整通常在软件无线电应用中需要的任何其他行动的操作。通常，使用现代的COM - Express模块完成将在1微秒内单个的从模式访问。

　　新的X5模块产品系列采用了最强大的Xilinx Virtex5 FPGA; 各种射频速度、高分辨率的模拟输入/输出设备和行业标准的PMC / XMC模块包装。这些产品结合了4个通道的高分辨率模拟输入/输出加上基于FPGA的信号处理核心，能够实时执行信号数字化、数据缓冲和射频处理应用所需的信号处理。

　　这些XMC模块按照VITA 20规格说明实行导冷却。此外，标准逻辑中还包括提供连续温度监控。温度超过编程警告门限时, 温度软件可能会收到警告消息，如果温度超过了设计故障门限温度, 逻辑配置为自动关闭。这种先进的热管理机制保证了在现实世界中产品在特定区域内的可靠性。

　　FPGA的定制固件，可使用标准的IP内核建立，并在MATLAB下充分模拟，这有利于提高嵌入式应用产品性能和缩短上市时间。建立供应商提供的逻辑框架基础上Virtex 5的FPGA定制固件提供了板上模拟设备、DDR和QDR内存池和PCI Express总线接口。固件、基于PC的软件工具和C + +库一起为主机应用程序与PMC集成提供完整的软件开发系统。

　　为了提供最佳的AC性能，高速模拟输入电路，射频驱动力必须使用一个稳定，低抖动的采样时钟。内建时钟电路是一个从公司现有ClockGen PMC模块衍生的出来的， 在6.25至270 MHz的时钟范围内抖动小于1 ps，有长期热稳定性，并且集成的时钟驱动器能够同时源于每一个XMC端口上的50欧姆负载和通过外部时钟连接器连接的外部设备。

　　在某些应用中，要求全球定位系统的电路提供的世界时间同步模块采样时钟。为了适应这些要求， 嵌入式仪器载板集成了一个GPS接收器和采样时钟时基电路。嵌入到FPGA的载板控制逻辑的伺服锁锁定时间上的一点(1PPS）输出全球定位系统接收器所产生的事件，确保位于世界各地不同的地点嵌入式仪器电脑在1微妙之内开始采集和采样同步。

　　嵌入式信号处理

　　X5的PMC模块的设计，支持射频信号处理应用最少的外部电路，并没有修改X5的PCIe总线接口或后端基础设施。例如，右面的图表显示了X5的- 2.1功能方框图。

　　X5–210M模块的显着特点是其高性能的模拟前端。它包含：4通道210 MSPS、14位A / D、建立在Xilinx Virtex5 Pro FPGA和专业内存基础上的高性能的处理核心、采样率时钟和同步、以及一个用于系统集成的高性能的数据包协议栈的PCI Express接口。

　　如同所有的X5模块，210M可编程FPGA的特性是可以使用HDL或MATLAB的加Xilinx core Generator编程。通常，修改FPGA可以实施独立的下变频信道、过滤器、 FFTs和为了形成基准射频调谐功能基础必须在FPGA内中频频率上完成的其他许多行动。该嵌入式仪器的COM-Express电脑进行初始化，监督控制，用户接口以及在射频处理应用中高性能计算任务。

　　在MATLAB的X5-210M板支持包允许信号处理利用MATLAB/simulink进行开发。Simulink是用来模拟信号处理的位真，真实周期的设计，然后可以在有硬件的回路中直接测试硬件。这使得信号处理可以使用Xilinx经过验证IP内核在较高的水平上进行开发，并在MATLAB环境中进行测试。

　　该技术通过从强大MATLAB/simulink的环境中，高效和彻底核查信号处理过程来降低风险，缩短开发时间。然后，从MATLAB来的信号处理逻辑核心被集成到FrameWorks LogicHDL的最后逻辑设计中。

　　模块中提供FrameWorks Logic包提供了硬件接口和支持功能，如A / D转换接口，内存控制器，主机数据接口和控制。象A / D转换接口、触发多队列数据缓冲、DDC控制和PCI总线控制器接口等标准的逻辑功能作为组件被提供。它必须使用Simulink或Xilinx ISE中的定制逻辑块加以扩展，形成最后用户应用固件的基础。

　　通常情况下，依据所希望的、特定应用的信号处理功能可以由提供模块的制造商或专门从事知识产权产品或射频引擎工程公司开发。这样的固件可以执行自定义的数字下变频、优化、高分辨率的FFT处理块，并能在持续速率超过100 MHz情况下操作或者完成应用程序指定的其他功能。本文发表在一个开发过程中的技术转移到客户端的工程人员的培训会议上。这是最经济的和时间效益综合平衡的发展进程。采用了这个基础设备，工程小组“立即进入角色” ，不需要修改退出代码就可以满足特定应用的要求。

　　总结

　　新的超小型个人电脑允许使用的COTS硬件建立一个新的嵌入式仪器来降低系统成本和提高可用性。COM-Express处理器模块可以为当前和未来的产品提供可扩展性的主机处理能力。利用先进的PCI Express PMC模块，集成高性能的基于FPGA的计算引擎，并可动态加载定制固件，以满足不断变化的RF处理市场的需求。