测量仪器总线从上世纪70年代的GPIB开始，已经经历了数代的发展。如今市场上存在着各种不同的测量仪器总线。每种总线都有自己的特点和优势，适用于不同的应用领域。本文简要介绍了GPIB、VXI、PXI、LXI的发展历史和技术特点。

1．GPIB(General Purpose Interface Bus)总线

GPIB在70年代由惠普提出，然后批准成为IEEE488标准，成为业界接受的第一个程控通用仪器总线。用GPIB总线最多可同时连接14台设备。线缆长度最大为2米。由于历史悠久，GPIB具有最广泛的软硬件支持。几乎所有的独立仪器都配有GPIB接口。

GPIB测量系统的结构和命令简单，有专为仪器控制所设计的接口信号和接插件，具有突出的坚固性和可靠性。网络上也有各种GPIB驱动，因而具有较好的兼容性。GPIB适合自动化现有的测试设备、混合测控系统和特殊要求的专用仪器的系统。GPIB的缺点是无法提供多台仪器同步和触发的功能，在传输大量数据时带宽不足。

2．VXI(VMEbus eXtensions for Instrumentation)总线

1987年VXI总线联盟(VXIbus Consortium)成立。1987 年7 月, VXI总线规范的第一个版本由VXI总线联盟发布,几经修改、完善,于1992 年9 月17 日被IEEE 标准局批准为IEEE-1155-1992 标准。

VXI总线的出现，将高级测量与测试应用设备带入模块化领域，它拥有稳定的电源、强有力的冷却能力和严格的RFI/EMI屏蔽。具有结构紧凑、数据吞吐能力强(最新的3.0版规范总线带宽提高到160M/s)、定时和同步精确等特点，适用于组建大、中规模的自动测量系统和对速度、精度要求高的应用场合。单个VXI卡箱最多可扩展到13个槽位。VXI现在主要用于大型的ATE系统、航空、航天等国防军工领域。有80多家供应商提供超过1200种VXI产品。

3．PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)总线

1997年9月1日，NI发布了一种全新的开放性、模块化仪器总线规范——PXI。PXI是PCI在仪器领域的扩展。1998年由NI公司与其他测试设备厂商合作成立PXI系统联盟(PXISA)。该联盟负责制定与推广PXI规范，将PXI作为一个开放的工业标准推向市场。如今，PXI系统联盟已经拥有70多家成员公司，提供超过1200种符合PXI标准的产品。

PXI系统具有多达八个扩展槽(一个系统槽和七个仪器模块槽)。通过利用PCI-PCI桥技术扩展多台PXI系统，可以使扩展槽的数量理论上最多能扩展到256个。

PXI总线是在PCI总线内核技术上增加了成熟的技术规范和要求形成的。PXI总线与台式PCI规范具有完全相同的PCI性能。PXI系统由硬件与软件两个部分组成。

PXI的规格有两种：3U和6U。PXI硬件由3个基本部分组成：机箱、系统控制器和外设模块。硬件部分基于CPCI规范，即PICMG 2.0。它通过增加用于多板同步的触发总线和参考时钟、用于进行精确定时的星形触发总线、以及用于相邻模块间高速通讯的局部总线来满足试验和测量用户的要求。PXI规范在CompactPCI机械规范中增加了环境测试和主动冷却要求以保证多厂商产品的互操作性和系统的易集成性。

PXI的软件要求包括支持Microsoft Windows NT 和95 (WIN32) 这样的标准操作系统框架，要求所有仪器模块带有配置信息和支持标准的工业开发环境(如NI的LabVIEW、LabWindows/CVI和Microsoft的VC/C++、VB和Borland的C++等)、而且符合VISA规范的设备驱动程序(WIN32 device drivers)。

4．LXI(LAN eXtensions for Instrumentation)总线

LXI由安捷伦科技和VXI Technology公司于2004年推出。2004年11月LXI联盟(LXI Consortium)成立，旨在开发、支持和促进LXI标准。2005年9月LXI联盟正式公布LXI 的1.0标准。2006年第一季度首批通过LXI认证的产品推出。现在LXI联盟成员数量为49家公司。已有152种产品通过LXI标准认证。

LXI基于IEEE802.3以太网技术，是以太网在仪器领域的扩展。LXI总线速度现在最快达到千兆bps，未来还将向万兆bps发展。LXI理论上支持的设备数目不受限制。并且通过使用路由器、交换机和中继器，对线缆长度几乎没有限制，还可以使用无线局域网技术。LXI不受地理限制，可以实现远程测量应用。LXI被认为未来将取代GPIB。相比GPIB，LXI还存在一定的延迟问题。

支持LXI的仪器分为三个等级：

等级A：触发总线硬件触发机制；IEEE1588精确时间协议同步；网络功能性(辨识，浏览界面)。

等级B：IEEE1588精确时间协议同步；网络功能性(辨识，浏览界面)。

等级C：网络功能性(辨识，浏览界面)。

作者：陈佳