Introduction à la plate-forme PXI

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Adèle Bellefleur
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2 Introduction à la plate-forme PXI Mathieu TUR National Instruments, Ingénieur d applications

3 Sommaire Qu est-ce que le PXI? PXI Express Les applications du PXI

4 Qu est-ce que le PXI?

5 Qu est-ce que le PXI? PXI = PCI extensions for Instrumentation Inventé par National Instruments en 1998 Spécification ouverte régie par la PXI Systems Alliance (PXISA) avec plus de 70 compagnies membres Plate-forme basée PC optimisée pour le test, la mesure et le contrôle Bus PCI avec le châssis robuste et modulaire Eurocard Cadencement avancé et fonctionnalités de synchronisation

6 Le PXI Améliore la bande passante et la latence de votre système Réduit le coût de votre système ainsi que votre temps de développement Protège votre investissement avec un standard ouvert de l industrie

7 Le PXI utilise des technologies standards Contrôleur PXI : technologie OS environnements de développement d applications (ADE) multicœur Emplacement des périphériques Fond de panier PXI : technologie du bus cadencement synchronisation Châssis : alimentation DC et AC robustesse intégration des périphériques

8 Les châssis PXI 4 à 18 emplacements Portable, de bureau ou montage en baie Options d alimentation AC et DC Application spécifique Ultra robuste, conditionnement du signal intégré, LCD intégré, etc.

9 Contrôleur PXI intégré OS généraux Windows, Linux, etc. Haute performance Périphériques intégrés Gigabit Ethernet, USB 2.0, ExpressCard, etc. Ethernet/LAN pour contrôler le PXI OS temps réel LabVIEW Real-Time, VxWorks, etc. Déterminisme et fiabilité

Les produits PXI plus de 1500 Acquisition de données et contrôle Instrumentation modulaire Bus interfaces Autres Multifunction I/O Digital

I/O Digital Multimeter GPIB Reflective Memory Counter/Timer LCR Meter CAN, DeviceNet DSP FPGA/Reconfigurable I/O Oscilloscope/Digitizer Serial

Insertion Signal Conditioning RF Signal Generator MIL-STD-1553, ARINC Prototyping/Breadboard Temperature RF Signal Analyzer PCMCIA/CardBus

10 Les produits PXI plus de 1500 Acquisition de données et contrôle Instrumentation modulaire Bus interfaces Autres Multifunction I/O Digital Waveform Generator Ethernet, USB, FireWire IRIG-B, GPS Analog Input/Output Digital Waveform Analyzer SATA, ATA/IDE, SCSI Direct-to-Disk Digital I/O Digital Multimeter GPIB Reflective Memory Counter/Timer LCR Meter CAN, DeviceNet DSP FPGA/Reconfigurable I/O Oscilloscope/Digitizer Serial RS-232, RS-485 Optical Machine Vision Source/Signal Generator VXI/VME Resistance Simulator Motion Control Switching Boundary Scan/JTAG Fault Insertion Signal Conditioning RF Signal Generator MIL-STD-1553, ARINC Prototyping/Breadboard Temperature RF Signal Analyzer PCMCIA/CardBus Graphics Strain/Pressure/Force/Load RF Power Meter PMC Audio Synchro/Resolver Frequency Counter Profibus etc. LVDT/RVDT Programmable Power Supply LIN etc. etc. etc.

11 Les avantages du cadencement et de la synchronisation Réduit les temps de test Exemple : handshaking entre un DMM et une matrice de commutation afin d accéder à différents points de tests Améliore la précision de mesure Exemple : verrouiller un numériseur à une horloge de référence stable grâce à une PLL pour effectuer un test de stimuli-réponse Permet des mesures et applications complexes Exemple : synchroniser l acquisition de données, la commande d axes ainsi que l acquisition vidéo pour l automatisation de process

Les capacités de synchronisation et de cadencement du PXI Bus de déclenchement PXI 8 TTL déclenchements, horloges et signaux de handshaking Horloge de référence système TTL 10

12 Les capacités de synchronisation et de cadencement du PXI Bus de déclenchement PXI 8 TTL déclenchements, horloges et signaux de handshaking Horloge de référence système TTL 10 MHz PLL Tracé équivalent en longueur Décalage < 1 ns Bus de déclenchement en étoile 1 par emplacement Configuration en étoile Tracé équivalent en temps de propagation Décalage < 1 ns

13 Une synchronisation de l ordre de la picoseconde Trigger Clock (TClk) Instruments modulaires NI NI Synchronization and Memory Core (SMC) Une déviation comprise entre 200 et 500 ps Moins de déviation après étalonnage Permet d aligner les horloges d échantillonnage qui ne le seraient pas malgré un verrouillage de phase Permet un déclenchement précis des périphériques synchronisés en utilisant des signaux «lents» de TClock Utilise le bus PXI de déclenchement et de synchronisation Seulement trois fonctions (VIs) sont nécessaires

14 Liste non exhaustive des membres PXISA Liste complète sur pxisa.org

15 Pourquoi le PXI est une plate-forme majeure Répond aux besoins du marché Un véritable écosystème de fournisseurs avec une réelle interopérabilité Longévité et croissance du standard Une véritable adoption des utilisateurs PXI is currently the dominant standard for modular instrumentation. Source: Agilent PXI Brochure

16 PXI Express

17 PXI Express Système PXI NI PXI-8109 NI PXI-1045 Bus PCI 132 Mo/s

18 PXI Express Système PXI Express NI PXIe-8133 NI PXIe-1082 La bande passante totale du système dépend de la combinaison châssis/contrôleur 4 liens x4 PCI Express

Intégrer le PCI Express au fond de panier PXI Connexion série à 2,5 Gbit/s Les opérations PCI sont mises en paquets puis en séries Signaux différentiels basse tension, point à point codés en 8B/10B

19 Intégrer le PCI Express au fond de panier PXI Connexion série à 2,5 Gbit/s Les opérations PCI sont mises en paquets puis en séries Signaux différentiels basse tension, point à point codés en 8B/10B Le x1 dispose d une bande passante de 250 Mo/s/direction Le x16 dispose d une bande passante de 4 Go/s/direction Utilise le même modèle logiciel que le PCI Assure une compatibilité logicielle Longévité assurée avec les différentes générations de cadencement (Gen-2 = 5 Gbits/s)

20 Une bande passante dédiée

21 Contrôleur PXI Express Emplacement de cadencement PXI Express Périphérique hybride PXI Express Périphérique hybride PXI Express Périphérique hybride PXI Express Périphérique PXI-1 PXI Trigger étoile CLK 10 MHz Bus Trigger PXI (8 Triggers TTL)

22 Contrôleur PXI Express Emplacement de cadencement PXI Express Périphérique hybride PXI Express Périphérique hybride PXI Express Périphérique hybride PXI Express PXI PXI Express Trigger étoile CLK différentielle 100 MHz SYNC100 CLK 10 MHz SYNC Control Triggers différentiels en étoile Bus Trigger PXI (8 Triggers TTL)

23 Le PXI et les emplacements hybrides assurent la compatibilité

24 Les applications du PXI

Une forte adoption du PXI Plus de 1500 instruments, plus de 70 fabricants Plus de 100 000 systèmes PXI et plus de

25 Une forte adoption du PXI Plus de 1500 instruments, plus de 70 fabricants Plus de systèmes PXI et plus de modules PXI dans l industrie D ici 2014, les estimations portent à le nombre de systèmes déployés

26 Est-ce que les principaux acteurs du marché confirment la tendance Enquête annuelle des managers de test NI Participants à l enquête : (plus de 100 entreprises) Lockheed Martin Analog Devices Microsoft Medtronic BAE Systems John Deere Philips More

Applications et déploiements communs pour du PXI Sur

Validation de conception Systèmes d acquisition

acquisition Surveillance insdustrielle Contrôle

27 Applications et déploiements communs pour du PXI Sur bureau Monté sur baie Portable/Embarqué Test usine Validation de conception Systèmes d acquisition Hardware-In-the-Loop Test usine Systèmes d acquisition Surveillance insdustrielle Contrôle Systèmes embarqués Acquisition de données Systèmes de contrôle Prototypage rapide

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28 Test de semi-conducteurs à grande échelle En utilisant le PXI et LabVIEW, nous avons réussi à tester nos composants MEMS pour une fraction du coût, du poids, de la consommation et de l encombrement de notre système de test précédent. Woody Beckford - Technology Fellow, Analog Devices

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29 Test dans le domaine militaire/aéro en faible quantité et haute fiabilité Système PXI La prochaine génération d instrumentation synthétique va nécessiter de hautes performances en traitement du signal tout en conservant la facilité de configuration. En utilisant la technologie de streaming peer to peer du PXI Express, nous pouvons transmettre des signaux RF directement au FPGA pour traitement afin d obtenir un gain de performances équivalent à un facteur de dix par rapport aux solutions précédentes. Wade Lowdermilk, Senior Technology Fellow, BAE Systems

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30 Tout en menant la recherche médicale de pointe La plate-forme de National Instruments permet des acquisitions sur un grand nombre de voies grâce à ses capacités de synchronisation, sa taille réduite et sa modularité. Puisque la plate-forme s est récemment dotée d instruments avec de meilleures performances et des taux de transfert plus rapides grâce au PXI Express, nous pouvons répondre aux futures problématiques et continuer à faire avancer les recherches. Dr. Kohji Ohbayashi - Kitasato University of Japan, Center for Fundamental Sciences

31 L adoption du PXI par les utilisateurs, vendeurs et analystes est la preuve que le marché a dépassé les instruments traditionnels pour le test automatique. Eric Starkloff, NI Vice President of Product Marketing

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32 Service System Assurance Programme Les contrats de services matériels NI représentent une solution simple et efficace pour recevoir un système PXI personnalisé et prêt-à-l emploi. Système assemblé Drivers récents Garantie : 1 an Système assemblé Documentations Garantie : 3 ans Étalonnage : 3 ans Drivers au choix Installations logicielles Emplacements Bloqueurs Image personnalisée Notifications Proposition d un plan de maintenance à long terme Gestion des contraintes liées à votre projet (PCN) Solution de maintenance complète et adaptée 1 an 3 ans 5 ans

33 QUESTIONS?

34 Restez connecté(e) avant et après NIDays youtube.com/nifrance facebook.com/nifrance ni.com/rss/f twitter.com/nifrance ni.com/community

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