模塊化的微處理器
一般來說，測量應用里面的大量時間都消耗于CPU的時鐘周期中。一個測試應用所需要的運算可能要求相當高的運算量，因此一個高性能的處理器對于提升測試時間來說是相當重要的。正是由于這個原因，同時將測量的儀器和運算的引擎（PC）兩者都模塊化是一個有效的途徑，保證您的測試系統可以以最佳的水平運行很長的時間，遠遠長于您當年購買的功能固定的臺式儀器的使用時間。在這測量應用中莫爾定律展現出的效力與過去十年中消費者們在PC上完成處理任務時效力是一致的。由于PXI系統的模塊化特性，您僅僅需要升級系統中的控制器就可以充分地運用最新處理器的優勢來提高您的測試和測量應用。

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圖4. 選擇模塊化的硬件架構，您可以隨著時間來升級系統中處理要素，以此來獲取最先進的PC技術的優勢并實現更短的測試時間

用戶可編程的FPGA
許多待測設備都需要比單獨使用傳統儀器甚至基于PC的儀器更加復雜的測試方法。這個時候我們可以借助 FPGA 具有底層I/O控制以及并行運行的優勢，FPGA是嵌入在儀器中的可重配置的設備，與底層I/O相當靠近，許多測試所需要的運算都是在FPGA上完成的。這些功能很多在獨立的微處理器上是不可能完成的。

用戶可編程的FPGA可以在PXI平臺的模塊上使用。您可以在LabVIEW中使用熟悉的LabVIEW數據流式的代碼對FPGA進行編程，而不需要使用要求相當專業知識的復雜的硬件描述語言來編程。在可重配置I/O（RIO）架構中使用NI的硬件可以讓您在您的測試系統中得到平行處理能力、高的處理性能以及FPGA天生可重配置的優勢。在從實時頻譜測量到數據協議測試的應用中，FPGA可以提供一個極具競爭力的關鍵優勢來幫助您追上受莫爾定律持續驅使的DUT復雜性的增長速度。

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圖5. 與CPU相比，在過去的十年中，FPGA同樣具有令人驚訝的運算能力（以GMAC計量）的增長

PCI Express
許多應用，例如射頻信號流盤和回放、電子設備驗證和高通道數數據采集，會產生大量的數據。傳統意義上來說，臺式儀器系統例如示波器、邏輯分析儀和任意波形產生器都受到數據流量的限制。隨著儀器的發展，它們可能會具有無法相像的高采樣率和高信號帶寬。這個時候，PC與儀器之間用于將數據返回給用戶進行處理和存儲的數據總線往往成為了最大的瓶頸。一個數據通訊總線吞吐量的大小直接影響了儀器的可用帶寬，因此，可能影響全局的測試和測量時間。所以，您必須使用現有的最高帶寬，最低延遲的PC總線技術來保持最大限度地連續數據傳輸。

PCI Express和其從第一、第二和第三代數據傳輸率進化而來的產品為儀器提供了快速并有效地將數據移動到PC內存或者通過RAID的方式寫到硬盤的方法，便于后期的處理。隨著如同PCI Express的數據總線漸漸取代傳統儀器中使用的數據總線如GPIB和LAN，您可以得到更多的數據信息并且由此獲得更多待測設備的內在性能的評估。PXI平臺已經成為了將PCI Express與高性能測量應用結合起來最重要的元素。

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圖 6. PCI Express代表了高帶寬和低延遲的最佳組合，因此可以滿足多數應用中對大量數據進行處理的需求。

擴展測量的能力
高性能的儀器可以保證更精確的測量系統。在PXI平臺中，一些工業領域中最高性能的儀器使用了工業界最新的技術，例如Analog Device公司和TI公司的ADC。其它的例子包括NI與泰科公司合作開發的高帶寬（>5GHz）數字化儀。另一個創新領域則在于NI SourceAdapt技術，該技術的特點是各種高精度PXI平臺的源測量單元（SMU）。這種下一帶的SMU技術是由數字控制回路來控制的，而不是傳統的模擬控制回路。使用NI SourceAdapt技術，您可以完全地自定制一個SMU針對任何負載的變化來產生一個理想的響應，具有最小的上升時間。沒有過沖、沒有振蕩。對待測設備的測試可以更快地完成，而不用冒事故損壞或者系統穩定性問題的危險。

隨著商業技術的供應商持續開發著更好的轉換器技術或者儀器架構部件，PXI平臺已被認為是可供測試工程師使用的最有效的方法。

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圖 7. 可在相當于一個獨立臺式儀器的封裝尺寸中部署高達17個儀器

由于PXI設備模塊化的實現方法，隨著設備變得更加復雜，您可以簡單地在軟件中改進當前儀器中的功能或者更換當前系統中的模塊來覆蓋新的儀器。NI提供了超過600種PXI模塊，都可以在軟件中進行配置來創建一個自定制的測試解決方案。因為它們模塊化的特點，您可以快速并且簡單地集成并更改他們來滿足您自己的測試需求。

4. 重定義您的測試系統

NI對儀器進行了重新定義，使用了開放式的軟件和具有關鍵元素（多核微處理器、用戶可定制FPGA、PCI Express、數據轉換器和LabVIEW系統設備軟件）的模塊化硬件來應對最緊急的測試挑戰。隨著儀器的進化來滿足全新的測試標準，更復雜的協議和更高的帶寬、這些工具形成了可以完成當今測試任務的基礎。現在就使用這些優勢來重定制您的下一代系統。