CN103135709B - Pxi机箱和pxi测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PXI机箱和PXI测试系统，PXI机箱包括：机箱壳体和设置在机箱壳体内的PXI背板，所述PXI背板上设置有PXI总线时钟和时钟信号选择器；时钟信号选择器上设置有切换判决单元、多个时钟信号输入端以及与所述多个时钟信号输入端对应的时钟信号输出端，所述时钟信号输入端连接一时钟信号源，所述时钟信号输出端连接所述PXI背板，所述时钟信号源为PXI总线时钟或非PXI总线时钟，所述切换判决单元用于在确定所述时钟信号输入端存在有效的非PXI总线时钟输入时，根据预定时钟源优先级切换相应时钟信号输入端和时钟输出端之间的电连接。本发明提高了PXI机箱的通用性。

Description

PXI机箱和PXI测试系统

技术领域

本发明涉及测控技术，特别是涉及一种PXI机箱和PXI测试系统。

背景技术

PXI（PCIeXtensionsforInstrumentation，面向仪器系统的PCI扩展）是一种坚固的基于PC的测量和自动化平台。PXI结合了PCI的电气总线特性与CompactPCI的坚固性、模块化及Eurocard机械封装的特性，并增加了专门的同步总线和主要软件特性。这使PXI成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。PXI系统可用于诸如制造测试、军事和航空、机器监控、汽车生产及工业测试等各种领域中。

现有的PXI机箱中PXI背板仅能以预先配置的PXI总线时钟提供的时钟信号作为参考时钟。如果实际测试所需的时钟信号与预先配置的PXI总线时钟不匹配，则无法使用该PXI机箱进行测试，从而限制了PXI机箱的通用性。

发明内容

本发明提供一种PXI机箱和PXI测试系统，用以提供PXI机箱的通用性。

本发明一方面提供了一种PXI机箱，包括：

机箱壳体和设置在所述机箱壳体内的PXI背板，所述PXI背板上设置有PXI总线时钟和时钟信号选择器；

所述时钟信号选择器设置有切换判决单元、多个时钟信号输入端以及与所述多个时钟信号输入端对应的时钟信号输出端，所述时钟信号输入端连接一时钟信号源，所述时钟信号输出端连接所述PXI背板，所述时钟信号源为PXI总线时钟或非PXI总线时钟，所述切换判决单元用于在确定所述时钟信号输入端存在有效的非PXI总线时钟输入时，根据预定时钟源优先级切换相应时钟信号输入端和时钟输出端之间的电连接。

本发明另一方面还提供了一种PXI测试系统，包括：多个PXI模块以及上述任一所述的PXI机箱，所述PXI模块可插拔式设置在所述PXI机箱的PXI槽位上。

本发明提供的PXI机箱和PXI测试系统中，PXI机箱通过在机箱壳体内设置时钟信号选择器，通过时钟信号选择器为PXI背板选通PXI总线时钟或非PXI总线时钟，这使得PXI机箱的参考时钟的选择非常灵活，即便在如PXI总线时钟不准确或者PXI总线时钟无法满足实际测试需求等场景下，用户可通过非PXI总线时钟为PXI背板提供参考时钟以完成测试，由此提高了PXI机箱的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的PXI机箱的模块结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的PXI机箱的内部结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的PXI机箱的立体结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的PXI机箱外设接口的分布示意图；

图5为本发明实施例五提供的PXI机箱的剖面结构示意图。

附图标记：

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提及的实施例序号仅仅为了便于描述，不代表实施例的优劣。

图1为本发明实施例一提供的PXI机箱的模块结构示意图。如图1所示的PXI机箱包括：机箱壳体和设置在机箱壳体内的PXI背板2，PXI背板2上设置有PXI总线时钟6和时钟信号选择器8。

时钟信号选择器8设置有切换判决单元81、多个时钟信号输入端81以及与多个时钟信号输入端82对应的时钟信号输出端83。时钟信号输入端连接一时钟信号源，所述时钟信号输出端连接所述PXI背板，所述时钟信号源为PXI总线时钟或非PXI总线时钟，切换判决单元81用于在确定所述时钟信号输入端存在有效的非PXI总线时钟输入时，根据预定时钟源优先级切换相应时钟信号输入端和时钟输出端之间的电连接。

例如：时钟信号输入端81可连接PXI总线时钟或非PXI总线时钟。时钟信号输出端83可为一个，或者，时钟信号输出端83可为多个且与时钟信号输入端一一对应。在实际使用过程中，可默认PXI总线时钟为PXI背板的缺省时钟，并且可预先设定一定频率范围的时钟为有效时钟，还可预先设定各种时钟的优先级。切换判决单元81在检测到时钟信号输入端存在非PXI总线时钟输入时，首先判断当前输入的非PXI总线时钟是否为上述有效频率范围内的有效时钟，如果是，则根据上述优先级，建立优先级别最高的有效时钟对应的时钟信号输入端和时钟信号输出端之间的电连接，以向PXI背板提供优先级别最高的有效时钟。如果当前输入的非PXI总线时钟不是上述有效频率范围内的有效时钟，则切换判决单元81不进行时钟源的切换操作。

PXI总线时钟设置在机箱壳体内，通常为PXI背板缺省配置的时钟源，也可称为内部时钟信号源。非PXI总线时钟设置在机箱壳体外，通常为用户外接的时钟信号源，例如非PXI总线时钟可为机箱BNC（BayonetNutConnector）时钟，或者，非PXI总线时钟还可为PXI机箱中经PXI背板的PXI槽位（如触发槽位）接入的外部时钟等。上述各时钟的一个可选优先级从高到低例如：机箱BNC时钟、PXI机箱中经触发槽位接入的外部时钟、PXI总线时钟。

本实施例提供的PXI机箱通过在机箱壳体内设置时钟信号选择器，通过时钟信号选择器为PXI背板选通PXI总线时钟或非PXI总线时钟，这使得PXI机箱的参考时钟的选择非常灵活，即便在如PXI总线时钟不准确或者PXI总线时钟无法满足实际测试需求等场景下，用户可通过非PXI总线时钟为PXI背板提供参考时钟以完成测试，由此提高了PXI机箱的通用性。

上述技术方案中，为了方便PXI机箱实际测试过程中的供电需求，机箱壳体内还可设置有电源模块5，PXI背板1上设置有电源接口，电源模块5通过电源接口与PXI背板1连接。为了满足PXI机箱实际测试过程中电源更换的需求，可选的，PXI背板2上设置的电源接口可为标准ATX（ATExternal）电源接口，电源模块5通过标准ATX电源接口与PXI背板可插拔式连接。在如电源模块5损坏或者电源模块5输出功率不满足实际测试需求等场景下，用户可选用支持标准ATX电源接口的其他电源模块，并其替换PXI背板原连接的电源模块5，由此不仅方便电源模块的更换，还提高了电源模块的选型，从而进一步提高了PXI机箱的通用性。

为了支持大功率PXI测试，可选的，电源模块5可具体为大功率隔离电源，如最大输出功率为600W的隔离电源等。

上述技术方案中，所述PXI背板上设置有多个外设接口，以提高外设连接的方便性。所述PXI背板上还可设置一个或多个PXI槽位，以方便连接PXI模块。

可选的，PXI背板可14槽PXI背板，如图2所示，14槽PXI背板上设置有14个PXI槽位3，这14个PXI槽位3包括：1个系统槽位，1个触发槽位和12个扩展槽位。具体的，PXI机箱厚度为4u，其中系统槽位可为总线系统控制器的供电和机械接口，扩展槽位用于提供4uPXI模块和/或CompactPCI模块的接口，触发槽位用于向各扩展槽位提供触发控制信号。各PXI槽位在PXI背板上可通过芯片桥接。当然，PXI背板也可为8槽PXI背板、6槽PXI背板等等，在此不再赘述。

可选的，为了便于连接各种外设，如连接显示器、键盘等，PXI背板上可设置有不同类型的外设接口，如显示器接口、USB接口等。为了提高外设连接的方便性，这些外设接口可露出机箱壳体1外，如图4所示，如可分布在机箱壳体的一个或多个侧面。

为了提高PXI机箱的便携性，可选的，机箱壳体1的至少一个侧面设置有提手13，如图3所示。

为了改善PXI机箱的散热效果，可选的，机箱壳体1的盖体与PXI槽位对应的部位为散热网格表面11。机箱壳体1内的热量可通过散热网格表面11传导到机箱壳体1外部。

为了进一步改善PXI机箱的散热效果，可选的，机箱壳体1的后面还可设置为进风网格表面12，如图2和图5所示，机箱壳体1内与进风网格表面9相邻的部位设置有散热风扇9，散热风扇9的吹风口与PXI槽位3之间形成有导风风道10，用于将散热风扇9吹出的风导向PXI槽位3。为了提高冷风利用率以达到更好的散热效果，可选的，导风风道10可包括：倾斜导风部101、过渡导风部102和纵向导风部103。进风网格表面12与散热风散9的进风口相对设置，倾斜导风部101设置在散热风扇9的吹风口与机箱壳体1的底部之间，纵向导风部103与PXI槽位3对应设置，过渡导风部102邻近机箱壳体1的底部设置、且连通倾斜导风部101和纵向导风部103。这样，散热风扇9可经进风网格表面12将机箱壳体1外部的冷风吹到机箱壳体1内，吹到机箱壳体1内的冷风依次经倾斜导风部101、过渡导风部102和纵向导风部103导流到PXI背板2的板卡区域，即PXI背板2的PXI槽位区域，这些冷风带走PXI槽位区域产生的热量并经PXI壳体1盖体上的散热网格表面排出到机箱壳体外部，从而实现有效的致冷。

为了提高PXI机箱散热的稳定性，可选的，机箱壳体1内还可设置有温度传感器和温控电路，温度传感器设置在PXI槽位相邻部位，温控电路分别与温度传感器和所述散热风扇连接，用于根据温度传感器检测的机箱壳体内温度自动调节散热风扇的转速。例如：可预先设置某一温度门限值，通过温度传感器检测PXI槽位区域的当前温度，温控电路接收温控传感器检测的当前温度，并将该检测的温度值与预设的温度门限值进行比较。如果检测的温度值高于预设的温度门限值，则可调快散热风扇的转速，以加快机箱壳体内外空气对流，提高散热效率；如果检测的温度值低于预设的温度门限值，则可维持散热风扇的转速不变或适当调低散热风扇的转速，以节省电能、降低风扇运行产生的噪音。

所述机箱壳体包括：上盖体、箱体和下盖体，所述上盖体与所述箱体的上表面可拆卸式连接，所述下盖体与所述箱体的下表面可拆卸式连接。为了实现电磁屏蔽功能，提高系统运行的稳定性，可选的，所述上盖体和所述箱体的连接处以及所述下盖体和所述箱体的连接处，分别设置有电磁屏蔽部件。由于上盖体和箱体顶部的连接处，和/或下盖体和箱体底部的连接处间隙不均匀，为了保证上盖体和箱体顶部和/或下盖体和箱体底部的密封性，可选的，所述电磁屏蔽部件包括：金属网体，所述金属网体内填充有软性材料层。软性材料层可为但不限于海绵层等。

在上述技术方案的基础上，本发明还提供了一种PXI测试系统，包括多个PXI模块以及上述任一种PXI机箱，PXI模块可插拔式插设在PXI背板的PXI槽位上。

本发明提供的PXI机箱和PXI测试系统可广泛应用于制造测试、军事和航空、机器监控、汽车生产及工业测试等各种领域中，结构紧凑，体积较小，具有较高的通用性、散热稳定性和/或便携性，进而提高了用户使用的方便性。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种PXI机箱，其特征在于，包括：

机箱壳体和设置在所述机箱壳体内的PXI背板；

所述PXI背板上设置有PXI总线时钟和时钟信号选择器；

所述时钟信号选择器设置有切换判决单元、多个时钟信号输入端以及与所述多个时钟信号输入端对应的时钟信号输出端，所述时钟信号输入端连接一时钟信号源，所述时钟信号输出端连接所述PXI背板，所述时钟信号源为PXI总线时钟或非PXI总线时钟，所述切换判决单元用于在确定所述时钟信号输入端存在设定频率范围内的非PXI总线时钟输入时，根据预定时钟源优先级切换相应时钟信号输入端和时钟输出端之间的电连接。

2.根据权利要求1所述的PXI机箱，其特征在于，

所述PXI背板上设置有多个PXI槽位；

和/或，

所述非PXI总线时钟为机箱BNC时钟或经所述PXI背板的触发槽位接入的外部时钟；

和/或，

所述机箱壳体内还设置有电源模块，所述PXI背板上设置有电源接口，所述电源模块通过所述电源接口与所述PXI背板连接；

和/或，

所述PXI背板上设置有多个外设接口；

和/或，

所述机箱壳体的盖体与PXI槽位对应的部位为散热网格表面；

和/或，

所述机箱壳体的至少一个侧面设置有提手。

3.根据权利要求2所述的PXI机箱，其特征在于，所述电源接口为标准ATX电源接口，所述电源模块通过所述标准ATX电源接口与所述PXI背板可插拔式连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的PXI机箱，其特征在于，所述机箱壳体的后面为进风网格表面；所述机箱壳体内与所述进风网格表面相邻的部位设置有散热风扇，所述散热风扇的吹风口与所述PXI槽位之间形成有导风风道，用于将所述散热风扇吹出的风导向所述PXI槽位。

5.根据权利要求4所述的PXI机箱，其特征在于，所述导风风道包括：倾斜导风部、过渡导风部和纵向导风部；所述倾斜导风部设置在所述散热风扇的吹风口与所述机箱壳体的底部之间，所述纵向导风部与所述PXI槽位对应设置，所述过渡导风部邻近所述机箱壳体的下表面设置、且连通所述倾斜导风部和所述纵向导风部。

6.根据权利要求4所述的PXI机箱，其特征在于，所述机箱壳体内还设置有温度传感器和温控电路，所述温度传感器设置在所述PXI槽位相邻部位，所述温控电路分别与所述温度传感器和所述散热风扇连接，用于根据所述温度传感器检测的机箱壳体内温度自动调节所述散热风扇的转速。

7.根据权利要求1-3任一所述的PXI机箱，其特征在于，所述机箱壳体包括：上盖体、箱体和下盖体，所述上盖体与所述箱体的上表面可拆卸式连接，所述下盖体与所述箱体的下表面可拆卸式连接。

8.根据权利要求7所述的PXI机箱，其特征在于，所述上盖体和所述箱体的连接处以及所述下盖体和所述箱体的连接处，分别设置有电磁屏蔽部件。

9.根据权利要求8所述的PXI机箱，其特征在于，所述电磁屏蔽部件包括：金属网体，所述金属网体内填充有软性材料层。

10.一种PXI测试系统，包括至少一个PXI模块，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一所述的PXI机箱，所述PXI背板上设置有至少一个PXI槽位，所述PXI模块可插拔式设置在所述PXI槽位上。