開題報告-pxi總線矩陣開關(guān)模塊設(shè)計(編輯修改稿)
2025-03-12 07:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 寬、 Peertopeer 通信技術(shù)。通過利用 PXI Express 技術(shù)， PXI Express 能將 PXI 中的可用帶寬從 132MB/s 提高到 6GB/s，可提高 45 倍多。使用壽命更長 (占據(jù)主流市場 20+年 )。目前， PCI 工業(yè)制造商協(xié)會與 PXI 系統(tǒng)聯(lián)盟共同努力，確保 PXI 背板中集成了 PCI Express 技術(shù)之后，仍然維持與原有系統(tǒng)的后向兼容性。 有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前 PXI 復(fù)合年增長率 已達(dá)到 %， 5 年之后，銷售額將會達(dá)到 10 億美元。 PXI 平臺還將不斷融合更多最新的技術(shù)。因此，技術(shù)將為下一代 PXI 的發(fā)展提供驅(qū)動力，這包括 PCI Express 的總線技術(shù)、多核 CPU、 FPGA、PXI mc、 PeertoPeer 傳輸、高速 COTS 互連接口、及新興的無線標(biāo)準(zhǔn)推動 RF 產(chǎn)品的集成。同時，軟件可簡化使用新技術(shù)的復(fù)雜性 。 矩陣開關(guān) 現(xiàn)狀 美國國家儀器 （ NI）最近 宣布正式發(fā)布業(yè)界最高密度的 PXI 開關(guān)塊。這 款產(chǎn)品將 PXI 平臺的應(yīng)用延伸至高精密度直流測試領(lǐng)域，如半導(dǎo)體參數(shù)測試及電子設(shè)備器件的驗(yàn)證。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 3 NI PXI2535 和 NI PXI2536 超高密度模塊可提供 544 交叉點(diǎn) —— 可在單槽、3U PXI 模塊上實(shí)現(xiàn)最大的矩陣密度。 NI PXI－ 2535 和 NI PXI－ 2536 分別配置為4136 1 線式矩陣和 868 1 線式矩陣。兩款模塊都是建立在場效應(yīng)晶體管 技術(shù)之上，該技術(shù)帶來諸多優(yōu)勢，包括：無機(jī)械壽命、無限同步連接以及高達(dá) 50,000 次/秒的切換速度。這些優(yōu)勢使這兩款產(chǎn)品非常適合在批量生產(chǎn)設(shè)備（如：半導(dǎo)體芯片和印刷電路板）的驗(yàn)證測試中來切換低功率的直流信號。兩款新產(chǎn)品與 NI Switch Executive 開關(guān)管理軟件同時使用還能幫助工程師們實(shí)現(xiàn)的簡化配置和代碼重用。 國內(nèi)的較 新產(chǎn)品 AMC4613 是基于 PXI 總線的兩個獨(dú)立的雙線 4 16 開關(guān)模塊，通過連接外部不同的端子盒可以組成雙線 432 矩陣開關(guān)或者雙線 816 矩陣開關(guān)。模塊具有集成化高、控制靈活的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)多信號通斷、切換控制。 3 主要研究內(nèi)容 （ 1） 查閱文獻(xiàn)資料，了解 PXI 總線及矩陣開關(guān)工作原理； （ 2） 設(shè)計矩陣開關(guān)模塊原理圖，使用 PCB 制圖軟件繪制電路，完成矩陣開 關(guān)模塊硬件設(shè)計； （ 3） 設(shè)計 PXI 總線接口及矩陣開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制邏輯； （ 4） 調(diào)試矩陣開關(guān)模塊； （ 5） 開發(fā)矩陣開關(guān)模塊軟件； （ 6） 對課題工作進(jìn)行總結(jié)，撰寫研究工作總結(jié)和論文。 4 研究方案及進(jìn)度安排，預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 研究方案 該課題所設(shè)計的 PXI 總線矩陣開關(guān)模塊 需要 三 個組成 部分： 矩陣開關(guān) 硬件 部分， PXI 總線接口部分及矩陣開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制邏輯部分 。 其中矩陣模塊硬件部分需要設(shè)計矩陣開關(guān)模塊原理圖，使用 PCB 制圖軟件繪制電路，以完成硬件部分的工作 ； PXI 總線接口部分用 SOPC(SystemonaProgrammableChip， 可編程片上系統(tǒng) )實(shí)現(xiàn)；矩陣開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制邏輯部分用 FPGA 實(shí)現(xiàn)。 最終完成如下 技術(shù)要求： 總線形式： PXI 總線； 矩陣形式： 162； 觸點(diǎn)電阻：不大于 100mΩ； 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 4 通道閉合 /打開時間：不大于 4ms； 負(fù)載電流： 1A。 硬件原理圖如圖 41 所示： P X I 總 線1 6 X 2繼 電 器 矩 陣驅(qū) 動S G 2 0 0 3達(dá) 林 頓 管F P G AE P C 4 0 F 7 8 0 I 7待 測 信 號PXI主機(jī)PXI接口寄 存 器A SJ T A GP X I 測 試 系 統(tǒng)時鐘電源 圖 41 硬件原理圖 矩陣開關(guān) 硬件部分 繼電器的選?。哼x用干簧管繼電器。 構(gòu)成開關(guān)組件 /系統(tǒng)的開關(guān)類型主要分以下 4 類： (1) 干 簧管繼電器：干簧管開關(guān)速度快 (與電磁繼電器相比 )， 導(dǎo)通電阻小，開關(guān)處于密封結(jié)構(gòu)中，但承載大電流和高電壓的能力較差。 當(dāng)需要較快的開關(guān)速度時，可選擇干簧管繼電器開關(guān)； (2) 水銀繼電器：它的使 用壽命長，導(dǎo)通電阻非常小，無觸點(diǎn)抖動。但水銀繼電器安裝位置敏感， 必須正確安裝才能正常工作，同時水銀受到環(huán)境因素的影響較大，限制了此類繼電器的應(yīng)用范圍。 (3) 電磁繼電器：目前應(yīng)用最廣泛的是機(jī)電式電磁繼電器開關(guān)，該類繼電器既有適用于大功率信號切換的功率開關(guān)，也有適用于微波和射頻信號切換的高頻開關(guān)，還有用于光信號切換的光纖開關(guān)。該類繼電器開關(guān)具有開路隔離電阻大、導(dǎo)通電阻小、工作電流大等優(yōu)點(diǎn)，但一般體積較大、開關(guān)速度慢、使用壽命短、所需的驅(qū)動電流較大。 (4) 場效
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