4. 設置和配置總線的難易程度如何？

當您在選擇總線接口時，請注意其設置和安裝方式。某些儀(yi) 器部署在有許多用戶交互的地方，例如實驗室中，這是就應該考慮選擇SUB總線接口，使用起來非常方便，且與(yu) 用戶習(xi) 慣一致。對於(yu) 需要考慮安全性的儀(yi) 器控製係統，您應該意識到信息技術部門可能會(hui) 禁止使用以太網/LAN/LXI等總線。如果您確定以太網/LAN/LXI對於(yu) 您的儀(yi) 器控製係統來說是最佳總線接口，那麽(me) 當您將其部署在一個(ge) 需要考慮安全性的環境中時，應該在整個(ge) 設計實施過程中與(yu) 信息技術部門協同工作。

5. 常見總線的選擇指南

表1. 常見的儀(yi) 器硬件總線的簡要介紹

6. 儀(yi) 器控製硬件總線概述

GPIB

通用接口總線（GPIB）在獨立儀(yi) 器中是一種最常見的I/O接口。GPIB是8位並行數字通信接口，數據傳(chuan) 輸速率高達8 Mb/s。一個(ge) GPIB控製器總線可以最多連接14個(ge) 儀(yi) 器，並且其布線距離小於(yu) 20米。但是，您可以通過使用GPIB擴展器和延長器克服這些限製。GPIB電纜和連接器種類豐(feng) 富，並且是工業(ye) 等級的，可以用於(yu) 任何環境中。

GPIB不是一個(ge) #p#分頁標題#e#PC工業(ye) 總線，很少用於(yu) PC上。但是，您可以使用一個(ge) 插件板，如PCI-GPIB，或者外部轉換器，如NI GPIB-USB，將GPIB儀(yi) 器控製功能添加到PC上。

串行總線

串行總線是主要用於(yu) 老式台式機和筆記本電腦上的設備通信協議，請不要將其與(yu) USB混淆。在很多設備中，串行總線是最常見的儀(yi) 器通信協議，而且很多與(yu) GPIB兼容的設備還具有EIA232端口。EIA232 和EIA485/EIA422也可以被稱作RS232和RS485/RS422。

串行通信的概念很簡單。串行端口每次發送和接收一個(ge) 比特的信息。雖然它比每次傳(chuan) 輸整個(ge) 字節的並行通信慢，但是串行總線更簡單，而且使用距離更長。

通常情況下，工程師們(men) 使用串行接口來傳(chuan) 輸ASCII數據。他們(men) 使用三個(ge) 傳(chuan) 輸線路來完成通信：地線、發送線和接收線。因為(wei) 串行通信是異步的，端口可以在一條線路上傳(chuan) 輸數據，而在另一條線路上接收數據。其它線路可用於(yu) 信號握手，但並不是必須的。串行通信的關(guan) 鍵指標是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗位。兩(liang) 個(ge) 串行端口若要進行通信，這些參數必須匹配。

USB

通用串行總線（USB）主要是用於(yu) 與(yu) PC連接的外圍設備，例如鍵盤、鼠標、掃描儀(yi) 和磁盤驅動器等。在過去的幾年中，支持USB連接的設備數量急劇增加。USB是一種即插即用技術，當添加一個(ge) 新設備時，#p#分頁標題#e#USB主機自動檢測該設備，發出詢問以識別該設備，並為(wei) 其配置合適的設備驅動。

USB 2.0對於(yu) 低速和全速設備是完全兼容的。其高速模式的數據傳(chuan) 輸速率能夠高達480 Mbit/s (60 MB/s)。最新的USB3.0規範具有超高速模式，其理論數據傳(chuan) 輸速率可高達5.0Gbit/s。

雖然USB總線的設計初衷是針對PC外設，但是它的速度、廣泛的適用性以易用性，令其在儀(yi) 器控製應用中具有很大的吸引力。而USB總線在儀(yi) 器控製中也存在一些不足：首先，USB線纜不是工業(ye) 級標準的，可能在充滿噪聲的環境中導致數據丟(diu) 失；另外，USB線纜沒有鎖緊裝置，線纜可以很輕易地被拔出PC；而且，即便使用了中繼器，USB線纜的最長傳(chuan) 輸距離隻有30m。

以太網

以太網是一種成熟的技術，廣泛應用於(yu) 測量係統中，可以進行通用的網絡連接以及遠程數據存儲(chu) 。目前，全世界擁有超過一億(yi) 套配置以外網接口的計算機。而且，以太網還提供了用於(yu) 儀(yi) 器控製的功能選項。以太網是基於(yu) IEEE 802.3標準定義(yi) 的，理論上可支持10Mbits/s(10 BASE-T)、100 Mbit/s (100BASE-T)和 1 Gbit/s (1000BASE-T)的數據傳(chuan) 輸速率。其中，最常見的就是100 Mbit/s (100BASE-T)以太網。

基於(yu) 以太網的儀(yi) 器控製應用充分利用了以太網總線的特點，包括遠程儀(yi) 器控製、簡便的儀(yi) 器共享方式、以及易於(yu) 使用的數據結果的發布功能等。此外，用戶還可充分利用公司或者實驗室中現有的以太網絡。然而，對於(yu) 某些公司來說，以太網的這種特點還會(hui) 帶來一些麻煩：公司網絡管理員可能需要介入到儀(yi) 器應用的開發之中。 #p#分頁標題#e#

基於(yu) 以太網總線的儀(yi) 器控製還有其它缺點，例如可能存在實際傳(chuan) 輸速率、傳(chuan) 輸確定性以及安全性方麵的問題。雖然以太網總線可以實現高達1 Gbit/s的理論傳(chuan) 輸速率，但在實際使用中，由於(yu) 網絡同時也被其它應用占用，而且存在數據傳(chuan) 輸失效等問題，這種理論傳(chuan) 輸速率很少能夠真正實現。此外，由於(yu) 傳(chuan) 輸速率不穩定，以太網很難保證數據傳(chuan) 輸的確定性。最後，對於(yu) 一些敏感的數據，用戶需要采取額外的安全措施，確保數據完整與(yu) 保密。

PCI

PCI總線通常不直接用於(yu) 儀(yi) 器控製，而是作為(wei) 一種外設總線，通過連接GPIB或者串行通信總線來實現儀(yi) 器控製。此外，由於(yu) 其PCI總線帶寬較高，常用於(yu) 模塊化儀(yi) 器的背板總線，此時，其I/O總線內(nei) 置於(yu) 測量設備中。

PXI

PXI（麵向儀(yi) 器係統的PCI擴展）基於(yu) PCI平台，是一種用於(yu) 測量和自動化係統的堅固總線。PXI結合了PCI的電氣總線特性與(yu) CompactPCI的堅固性、模塊化及Eurocard機械封裝的特性，並添加了專(zhuan) 門的同步總線和重要的軟件特性。這些技術使得PXI總線成為(wei) 測量和自動化係統的高性能、低成本部署平台，應用於(yu) 諸如生產(chan) 線測試、軍(jun) 工與(yu) 航空航天、機器狀態監控、汽車以及工業(ye) 測試領域。PXI在1997年完成開發，並在1998年正式推出，它是為(wei) 了滿足日益增加的對複雜儀(yi) 器係統的需求而推出的一種開放式工業(ye) 標準。如今，PXI標準由PXI係統聯盟（PXISA）所管理。該聯盟由超過65家公司組成，共同推廣PXI標準，確保#p#分頁標題#e#PXI的互換性，並維護PXI規範。PXI在模塊化儀(yi) 器平台得到了廣泛的使用，這種平台基於(yu) 緊湊、高性能測量硬件，並集成了定時和同步資源，對於(yu) 傳(chuan) 統的獨立儀(yi) 器來說是理想的替代產(chan) 品。

PCI Express

PCI Express與(yu) PCI相似，通常不會(hui) 直接用於(yu) 儀(yi) 器控製，而是作為(wei) 一種PC外設總線， 用於(yu) 連接GPIB設備進行儀(yi) 器控製。但是，由於(yu) PCI Express總線速度極高，可以用作模塊化儀(yi) 器的背板總線。

VXI

VXI（麵向儀(yi) 器係統的VME擴展）總線是針對多廠商工業(ye) 儀(yi) 器標準的首次嚐試。VXI最初在1987年推出，接著被定義(yi) 為(wei) IEEE 1155標準。VXI總線的缺點包括：缺乏軟件標準，無法顯著提升係統吞吐率；而且由於(yu) VXI不使用標準的商用PC技術，無法降低係統成本。