CN112000080A - PXIe系统控制器及带有该控制器的测控平台 - Google Patents
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Abstract
一种采用重量轻、体积紧凑、售价便宜和适用广泛的嵌入式工业主板制作的PXIe系统控制器及带有该控制器的测控平台。系统控制器的核心主板为带有处理器、内存、硬盘和IO接口的嵌入式工业主板，该核心主板通过PCI Express接口和数字信号接口与设置在PXIe测控平台内的PXIe背板相接，PXIe背板通过PCI Express Switch与设置在该PXIe背板上用于插接PXIe标准测试板卡的扩展槽的连接器电连接。其创新使用嵌入式工业主板代替目前的PXIe/PXI模块化控制器作为测控平台的主控，使得其性能易于升级，可以很方便地更换更高性能的CPU，快速适应技术的更新换代和测控系统复杂性的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测量、测试和控制所需的控制器及带有该控制器的测试仪器，特别涉及一种物理尺寸规格非标准模块式的PXIe系统控制器及带有该控制器的测控平台。
背景技术
随着互联网和各行业的快速发展，各个行业对测量、测试和控制设备的性能要求越来越高，对设备的兼容性、紧凑性、可维护性、可升级性及安装便利性等要求越来越高。目前，基于PXIe/PXI总线平台的测量、测试和控制设备有以下两种模式，如下所述：
1、使用独立的PXIe/PXI模块化控制器作为主控，独立的PXIe/PXI模块化控制器不仅成本高，研制周期长，升级换代慢，而且体积大，重量重。例如美国国家仪器公司NI的PXIe-8840控制器。
2、使用远程式机箱，需要独立的台式计算机或笔记本通过外接控制线缆进行远程控制，此种模式需要将PXIe/PXI机箱与外置独立的台式计算机或笔记本进行连接，不仅需要占用更多的设备安装空间，而且实施起来也因为有外接控制器线缆而不方便，甚至控制线缆有脱落的风险。例如美国国家仪器公司NI基于MXI-Express远程连接的PXIe-1073机箱。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用重量轻、体积紧凑、售价便宜和适用广泛的嵌入式工业主板制作的PXIe系统控制器及带有该控制器的测控平台。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明的PXIe系统控制器，包括核心主板，其特征在于：所述核心主板为带有处理器、内存、硬盘和IO接口的嵌入式工业主板，该核心主板通过PCI Express接口和数字信号接口与设置在PXIe测控平台内的PXIe背板相接，PXIe背板通过PCI Express Switch与设置在该PXIe背板上用于插接PXIe标准测试板卡的扩展槽的连接器电连接；该核心主板的电源输入端与外设的供电电源相接。
在所述核心主板上内置有无线通信模块。
本发明的PXIe测控平台，包括机壳、设置在机壳内的PXIe背板和多个插接PXIe标准测试板卡的扩展槽，其特征在于：该测控平台的PXIe系统控制器采用固定安装方式设置在机壳内，所述PXIe系统控制器为本发明的所述的PXIe系统控制器。
所述扩展槽为四个，四个扩展槽在机壳的左侧由左至右垂直并列设置。
在所述核心主板上设有LAN1接口、LAN2接口，DP接口、HDMI接口和多个USB3.0以及USB2.0接口。
与现有技术相比，本发明创新使用嵌入式工业主板代替目前的PXIe/PXI模块化控制器作为测控平台的主控，使得其性能易于升级，根据需要可以很方便地更换更高性能的CPU以升级设备的处理器性能，快速适应技术的更新换代和测控系统复杂性的要求。嵌入式工业主板市场售价比PXIe/PXI模块化控制器市场售价低很多，整个新系统成本降低70％。同时，测控平台内置4槽PXIe/PXI背板，具有4个PXIe/PXI全混合扩展槽，可以兼容4块PXIe/PXI测试功能板卡，满足研发及产线小型化测试设备的需求，而且其IO接口丰富易于更换，具有很大的灵活性。
附图说明
图1为本发明的测控平台的外形示意图。
图2为本发明的测控平台的电路原理方框图。
附图标记如下：
机壳1、PXIe系统控制器2、扩展槽3、IO接口4、测控平台5。
具体实施方式
一、本发明的PXIe系统控制器2
PXIe系统控制器2创新使用嵌入式工业主板代替目前的PXIe/PXI模块化控制器作为测控平台5的主控，嵌入式工业主板是生产厂商根据市场需求设计并推出的可实现所需功能和接口的货架式标准品，非常成熟，而且有很多品牌可选，不仅性能非常稳定，而且板型非常小，体积紧凑，重量轻。此外，嵌入式工业主板性能升级容易，非常方便及时更换更高性能的CPU以升级设备的处理器性能，快速适应技术的更新换代和测控系统复杂性的要求。嵌入式工业主板市场售价比PXIe/PXI模块化控制器市场售价低很多，整个新系统成本降低70％。
其结构特点是：将带有处理器、内存、硬盘和IO接口的嵌入式工业主板作为核心主板。该核心主板通过PCI Express接口和数字信号接口与设置在PXIe测控平台5内的PXIe背板相接，PXIe背板通过PCI Express Switch与设置在该PXIe背板上用于插接PXIe标准测试板卡的扩展槽的连接器电连接。
同时，在核心主板上通过嵌入式工业主板的Mini PCI Express插槽，内置无线通信模块，实现WIFI无线通信和蓝牙功能，由此，不需要外接线缆布线，能7x24小时持续把测量、测试数据进行传输和备份，与目前智能工业物联网能做到无缝连接，实现云设备管理，极大提高了设备的智能化特性。
所述核心主板的电源输入端与外设的供电电源相接。
二、本发明的PXIe测控平台5
如图1、2所示，其包括机壳1、设置在机壳1内的PXIe背板和多个插接PXIe标准测试板卡的扩展槽3及本发明的PXIe系统控制器2，该PXIe系统控制器2采用固定安装的方式设置在机壳1内。
本发明的构思特点是：通过研制或者筛选满足测量、测试和控制性能及IO接口4需求的嵌入式工业主板，将嵌入式工业主板、配套定制研发的专有四槽PXIe/PXI背板、工业电源及WIFI无线通信模块根据最优的组合方式组合在铝镁合金的机箱中，不但要求结构稳固可靠，而且要求散热系统良好，拆装维护方便。
嵌入式工业主板通过PCI Express接口和数字信号接口与四槽PXIe/PXI背板连接，工业电源给核心主板供电，核心主板提供IO接口4及连接处理器、内存和硬盘，作为测控平台5的主控，进行数据分析、存储和对外传输。
PXIe/PXI背板通过PCI Express接口和数字信号接口与核心主板连接，PXIe/PXI背板上放置有一个PCI Express Switch，从而得到四个PXe/PXI全混合扩展槽3，可插入不同功能的PXIe/PXI测试功能板卡，满足研发及产线小型化测试设备的需求，从而实现用户的测量、测试和控制的要求。
本发明的四个扩展槽3设置在机壳1的左侧且由左至右垂直并列。
在所述核心主板上可设置多个IO接口4，本发明优选以下设置：设有LAN1接口、LAN2接口，一个DP接口、一个HDMI接口、四个USB3.0接口和二个USB2.0接口。
本发明根据内置的嵌入式工业主板不同，IO接口4可灵活变换，具有很大的灵活性，因为采用货架式标准品的嵌入式工业主板方案，可以用极低的成本投入来适应不同用户对IO接口4的个性化需求。
目前所有的PXIe/PXI机箱最右侧那个扩展槽3，一般机箱设计时只能插4HP宽度的PXIe/PXI测试功能板卡，本发明测控平台5最右侧扩展槽3，采用创新设计，不仅能插4HP宽度的PXIe/PXI测试功能板卡，而且能插入8HP宽度的PXIe/PXI测试功能板卡，兼容性更好，适应性更强。
Claims (5)
1.一种PXIe系统控制器，包括核心主板，其特征在于：所述核心主板为带有处理器、内存、硬盘和IO接口(4)的嵌入式工业主板，该核心主板通过PCI Express接口和数字信号接口与设置在PXIe测控平台(5)内的PXIe背板相接，PXIe背板通过PCIExpress Switch与设置在该PXIe背板上用于插接PXIe标准测试板卡的扩展槽(3)的连接器电连接；该核心主板的电源输入端与外设的供电电源相接。
2.根据权利要求1所述的PXIe系统控制器，其特征在于：在所述核心主板上内置有无线通信模块。
3.一种PXIe测控平台，包括机壳(1)、设置在机壳(1)内的PXIe背板和多个插接PXIe标准测试板卡的扩展槽(3)，其特征在于：该测控平台(5)的PXIe系统控制器(2)采用固定安装方式设置在机壳(1)内，所述PXIe系统控制器(2)为权利要求1或2中所述的PXIe系统控制器(2)。
4.根据权利要求3所述的PXIe测控平台，其特征在于：所述扩展槽(3)为四个，四个扩展槽(3)在机壳(1)的左侧由左至右垂直并列设置。
5.根据权利要求4所述的PXIe测控平台，其特征在于：在所述核心主板上设有LAN1接口、LAN2接口，DP接口、HDMI接口和多个USB3.0以及USB2.0接口。
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| CN202010866895.2A CN112000080A (zh) | 2020-08-26 | 2020-08-26 | PXIe系统控制器及带有该控制器的测控平台 |
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| CN (1) | CN112000080A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113886304A (zh) * | 2021-09-06 | 2022-01-04 | 浪潮集团有限公司 | 一种PXIe的测控背板 |
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2020
- 2020-08-26 CN CN202010866895.2A patent/CN112000080A/zh active Pending
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