Unowocześnienie i rozszerzenie oferty edukacyjnej na kierunku 

Automatyka i Robotyka na Wydziale Automatyki, Elektroniki  

i Informatyki Politechniki Śląskiej –  

otwarcie specjalności i przygotowanie kadr 

 

Nr projektu: POKL.04.01.01-00-270.08 

 
 
 

Materiały dydaktyczne dla przedmiotu 

 „OPROGRAMOWANIE SYSTEMÓW POMIAROWYCH”, 

kierunek Automatyka i Robotyka, specjalność „Technologie 

informacyjne w automatyce  

i robotyce” 

 
 
 

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 

 

 
 

System PXI 

wprowadzenie 

 
 
 
 
 
 
 
 

Opracował: dr inż. Roman Wyżgolik, 

ver.03.2010 

 

Publikacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków 

Europejskiego Funduszu Społecznego 

 

Publikacja dystrybuowana bezpłatnie 

 

 

1.  Cel ćwiczenia 
 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z systemem PXI oraz jego oprogramowaniem. W czasie 

trwania  ćwiczenia  studenci  konfigurować  będą  tory  pomiarowe  dla  sygnałów  elektrycznych, 
będą  rejestrować  i  analizować  sygnały  z  wykorzystaniem  dedykowanego  do  poszczególnych 
modułów oprogramowania. Stworzą też własny program w środowisku LabVIEW. 
 
2.  Wstęp 

 
PXI (skrót od PCI eXtension for Instrumentation) jest modułową platformą akwizycji danych i 

sterowania, bazującą na magistrali PCI (Peripheral Component Interconnect) oraz PCI Express 
(PXIe), dostosowaną do pracy w warunkach przemysłowych. Standard PXI rozwijany jest przez 
konsorcjum  kilkudziesięciu  firm,  pod  nazwą  PXI  Systems  Alliance  (

http://www.pxisa.org

). 

Wygląd przykładowego systemu PXI pokazano na rys.1. 

 

 

Rys.1 Przykładowy system PXI (po prawej) oraz kaseta (chassis) systemu PXIe 

 
Podstawą jest standard CompactPCI, będący niczym innym jak przemysłową wersją magistrali 

PCI.  W  odróżnieniu  od  desktopowego  PCI,  ustalony  jest  rozmiar  kart  oraz  zastosowano 
przemysłowe  złącze  IEC  do  podłączania  kart  w  systemie.  Rozmiar  kart  bazuje  na  standardzie 
Eurocard,  tj.  dostępne  są  karty  różniące  się  wysokością:  3U  (100x160mm)  oraz  6U 
(233x160mm). Na rys.2 przedstawiono oba rodzaje kart PXI. 
 
        a) 

 

b) 

 

c) 

 

 
Rys.2 Karty systemu PXI: a) widok karty rozmiaru 3U od strony złącza, b) karta 3U PXI , c) 
karta 6U PXI 
 

System  PXI  charakteryzuje  się  bardzo  dużą  przepustowością.  W  wersji  podstawowej  jest 

typowa dla magistrali PXI, czyli maksymalnie 132 MB/s, zaś dla PXIe maksymalnie 6 GB/s 

Oparcie  platformy  PXI  o  architekturę  PCI  zapewnia  pełną  kompatybilność  z  systemami 

operacyjnymi  stosowanymi  na  komputerach  klasy  PC,  w  szczególności  musi  być  zapewniona 

 

kompatybilność z systemem MS Windows. Ponadto specyfikacja PXI wymaga, aby wszystkie 
urządzenia poddawane były odpowiednim testom środowiskowym, aby sprostać podwyższonym 
wymaganiom  co  do  wytrzymałości  mechanicznej  na  drgania,  podwyższoną  temperaturę  i 
wilgotność. 

 

3.  Kaseta PXI (Chassis) 
 

Kasety  PXI  posiadają  typowo  4,  6,  8,  14  lub  18  slotów.  Przykładową  kasetę  wraz  z 

zamontowanymi  modułami  i  kontrolerem  osadzonym  pokazano  na  rys.3.  Kaseta  wyposażona 
jest  w  płytę  montażową  (backplane)  do  której  dołączane  są  poszczególne  moduły.  Na  płycie 
znajduje  się  szyna  PCI,  szyna  lokalna  do  przesyłania  sygnałów  cyfrowych  i  analogowych 
pomiędzy  modułami  oraz  układy  wyzwalania  i  zegarowy  (patrz  rys.4).  Zegar  systemowy 
generuje  sygnał  o  częstotliwości  10MHz,  może  być  wykorzystany  do  synchronizacji 
poszczególnych modułów, przy tworzeniu impulsów wyzwalających. 

 

 

Rys.3. Wygląd przykładowej kasety PXI z zainstalowanym kontrolerem i modułami. 

 

 

 

Rys.4 Synchronizacja zapewniana przez szynę Trigger (wyzwalanie) i zegar systemowy 10MHz 

 

4.  Kontroler 
 

System  PXI  może  być  wyposażony  w  kontroler  osadzony  (embedded  kontroler),  bazujący 

najczęściej na procesorach stosowanych w notebookach (tzw. procesorach mobilnych) lub może 

 

być  sterowany  z  poziomu  komputera  PC/notebooka  –  wówczas  w  kasecie  PXI  w  miejsce 
kontrolera  instaluje  się  specjalny,  szybki  interfejs  MXI  (Multiplatform  eXtension  for 
Instrumentation)  a  w  komputerze  PC  lub  notebooku  odpowiednio  kartę  PCI/PCIe  lub 
ExpressCard /PCMCIA. 

Kontroler  osadzony  posiada  standardowe  złącza  dostępne  w  zwykłym  komputerze  PC  i  w 

zależności od wersji może być wyposażony dodatkowo o złącze interfejsu GPIB do komunikacji 
z  przyrządami  pomiarowymi  stacjonarnymi (oscyloskopami, multimetrami,  itp.) i czytnik  kart, 
np. CF. Na rys.5 pokazano wygląd kontrolera osadzonego i zestawu z interfejsem MXI. 
 

 

 

Rys.5 Kontroler osadzony (po lewej) systemu PXI i zestaw PXI z interfejsem MXI 

 
5.  System PXI w laboratorium OSP 
 

W laboratorium Zakładu Pomiarów i Systemów Sterowania znajduje się system PXI oparty o 

kontroler wbudowany. W skład systemu wchodzą: 

•  kaseta  NI PXI-1042Q, 
•  kontroler NI PXI-8187, 
•  moduły: 

i.

  magistrali CAN NI PXI-8464, 

ii.

  multimetru 6.5 cyfry NI PXI-4070, 

iii.

  karty DAQ NI PXI-6251, 

iv.

  przełącznik kanałów pomiarowych NI PXI-2593, 

v.

  oscyloskopu NI PXI-5112. 

Na  kontrolerze  zainstalowany  jest  system  operacyjny  Windows  XP  oraz  oprogramowanie 

LabVIEW.  Wygląd  systemu  pokazano  na  rys.6.  Na  rys.7  pokazano  zrzut  ekranu  monitora  z 
otwartymi aplikacjami dla wybranych modułów systemu PXI. 

 

6.  Literatura uzupełniająca 
 
[1]

 PXI  Hardware  Speciffication  Rev.  2.2,  PXI  Systems  Alliance,  2004  (dostępny  na  stronie 

www.pxisa.org

). 

 

 

 

 
Rys.6 Wygląd systemu PXI dostępnego na stanowisku laboratoryjnym w Zakładzie Pomiarów 
i Systemów Sterowania 

 

 

 

Rys.7 Zrzut ekranu monitora z otwartymi aplikacjami dla wybranych modułów systemu PXI