前言
随着电子制造技术的日益发展，集成电路的功能变得越来越复杂，而体积却越来越小，因此对制造测试电子元件的厂商而言，如何以zui快的时间建造出竞争力的测试平台，的确是一门不小的学问。
1960年代末期，hewlett-packard设计出了所谓的hp-ib（hewlett-packard interface bus）作为独立仪器与计算机之间的沟通通道。由于其高速的数据传输率（对当时而言），很快便广为大家所接受，因此后来ieee便将此接口更名为gpib（general purpose interface bus）。然而为了应付更为复杂的测试环境与挑战，gpib便显得捉襟见肘。1987年vxi协会成立，并制订了所谓instrument-on-a-card的标准，也就是vxi （vmebus extensions for instrumentation）。vxi以其模块化而且坚固的架构，的确为量测与自动化产业带来不少的好处。
近十年来，随着个人计算机的剧烈革命与普及，以pci bus为架构的仪器模块大为发展。因此1998年pxi system alliance（pxisa）成
立，让pxi（pci extensions for instrumentation）成为一个开放的标准架构。pxi的平台不仅具有类似vxi的开放架构与坚固的机构外型，更由于其设计了一连串适合仪器开发所用的同步信号，而使得pxi更适合作为量测与测试自动化的平台。
本文主要目的是介绍在pxi平台下，如何利用pxi的优点，进行量测仪器模块之间精密而且快速的同步动作。内容包含pxi的简介与说明、量测仪器模块常用的同步信号以及应用实例。
pxi简介
测试系统制造商的工程师会问，什么是pxi？以pxi的仪器模块和pxi系统做开发平台会有什么好处？和compactpci或pci有哪些不同？首先，我们想利用pxi平台作为量测仪器的平台，那么就得先知道pxi平台的架构与其优点，这样才能与仪器模块配合，发挥出zui大的效益。
简单来说，pxi是以pci（peripheral component interconnect）及compactpci为基础再加上一些pxi*的信号组合而成的一个架构。pxi继承了pci的电气信号，使得pxi拥有如pci bus的*传输数据的能力，因此能够有高达132mbyte/s到528mbyte/s的传输性能，在软件上是*兼容的。另一方面，pxi采用和compactpci一样的机械外型结构，因此也能同样享有高密度、坚固外壳及高性能连接器的特性。pxi与compactpci相互关系如图一所示。
图一 pxi与compactpci的相互关系
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，如图二所示。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。
图二 典型3u高度的pxi系统架构。背板上的p1接插件上有32-bit pci信号，p2接插件上则有64-bit pci信号以及pxi特殊信号。
那么前面所说的pxi*的信号又是什么呢？pxi的信号包含了以下几种，其完整的架构如图三所示。
图三 pxi信号架构
1. 10mhz参考时钟（10mhz reference clock）
pxi规格定义了一个低歪斜（low skew）的10mhz参考时钟。此参考时钟位于背板上，并且分布至每一个外设槽（peripheral slot），其特色是由时钟源（clock source）开始至每一槽的布线长度都是等长的，因此每一外设槽所接受的clock都是同一相位的，这对多个仪器模块的同步来说是一个很方便的时钟来源。基本的10mhz参考时钟架构如图四所示。
图四 pxi 10mhz参考时钟架构
2. 局部总线（local bus）
在每一个外设槽上，pxi定义了局部总线以及连接其相邻的左方及右方外设槽，左方或右方局部总线各有13条，这个总线除了可以传送数字信号外，也允许传送模拟信号。比如说3号外设槽上有左方局部总线，可以与2号外设槽上的右方局部总线连接，而3号外设槽上的右方局部总线，则与4号外设槽上的左方总线连