总线是指计算机、测试仪器构成的测试系统内部以及相互之间信息传递的公共通路，是自动测试系统的重要组成部分，其性能在计算机和测试系统中具有举足轻重的作用。利用总线技术，能够大大简化系统结构，增加系统的兼容性、开放性、可靠性和可维护性，便于实行标准化以及组织规模化的生产，从而显著降低系统成本。自动测试系统常用的总线有GPIB通用接口总线、VXI总线、PXI总线。

1．GPIB总线

GPIB总线(GeneralPurposeInteI-face)，即IEEE488通用接口总线，是HP公司在20世纪70年代推出的台式仪器接口总线，因此又叫HPIB(HPInterfaceBus)，1975年IEEE和IEC确认为IEEE488（采用24线电缆）和IEC652（采用25线电缆）标准。作为国际通用的仪器接口栎准，目前生产的智能仪器几乎无一例外地都配有GPIB标准通用接口。它实现了仪器仪表、计算机、各种专用的仪器控制器和自动测试系统之间的快速双向通信，不但简化了自动测量过程，而且为自动测试装置(ATE)提供了有力的工具。

GPIB总线有点像一般的计算机总线，不过在计算机中其各个插卡电路板通过主板互相连接，而GPIB系统则是各独立仪器通过标准接口电缆互相连接。GPIB标准包括接口与总线两个部分，接口部分是由各种逻辑电路组成的，与各仪器装置安装在一起，用于GW39NC60VD对传送的信息进行发送、接收、编码和译码；总线部分是一条无源的24芯电缆，用做传输各种消息。

GPIB标准总线系统结构与连接。这种系统是在微机中插入一块GPIB接口卡，通过24线电缆连接到仪器端的GPII3接口。当微机的总线变化时（例如采用1SA或PCI等不同总线），接口卡也随之变更，其余部分可保持不变，从而使GPIB系统能适应微机总线的快速变化。GPIB通用接口总线采用通用的测量仪器灵活组态，将各种配带有符合国际标准的GPIB接口的仪器，通过接口总线互连构成自动测试系统。在GPIB系统中可以接人多个仪器或装置，这些仪器或装置根据其在系统中所起的作用可以分为3种类型，即控者、听者和讲者。对某些设备而言，它本身可能具有控者、听者和讲者3种功能中的一种、两种或三种。但在某一时刻，只允许其中一种功能起作用，如果系统中有多个装置都有控者功能，则在某一时刻只允许一个控者起作用。GPIB系统的控制器可以是计算机、微处理器或简单的程序控制器。

GPIB系统主要为台式测量仪器（或装置）组成自动测试系统而设计的，是一种小巧价廉的接口系统。系统组建和拆散灵活、方便，用具有GPIB接口设备组建的系统是真正的“积散型”系统，它们“积”可以成为自动测试系统，它们“散”可以各自单独使用，表现出无与伦比的灵活性。使得该标准总线在仪器、仪表及测控领域得到最为广泛的应用。但是，由于GPIB系统在PC出现的初期问世，所以也存在一定的局限性。如其数据线只有8根，用位井行、字节串行的方式传输数据，传输速度最高1MB/s，传输距离20m（加驱动器能达500m），一个系统最多不超过15台仪器等。

2．VXI总线

VXI总线是VMEbusextensionsforInstrumentation的缩写，其含义是在VME总线基础上扩展的模块化仪器测量系统。VME总线是一种非常好的计算机底板结构，和必要的通信协议相配合，数据率可达40Mb/s，用这样的总线结构来构成高吞吐量的仪器系统是非常理想的。VXI就是把VME总线和GPIB模块化结构有机地结合在一起，促进整个测试系统向开放式集成化方向发展，推动测试仪器的标准化、模块化、通用化进程，使系统资源（包括硬件和软件）获得共享。1987年，HP等五家国际著名的仪器公司发布VXI规范的第一个版本，几经修改和完善，于1992年被IEEE接纳为IEEE-1155-1992标准。

VXI总线在系统结构及软、硬件开发技术等各方面都采纳了新思想新技术，主要有以下一些特点。

(1)测试仪器模块化。VXI系统的全部器件都采用插件式结构，插入以VME总线作为机箱主板总线的机箱内，插件和供插入插件的主机架尺寸满足严格的要求。VXI总线仪器主机架结构图如图8-4所示。VXI系统最多可包含256个具有唯一逻辑地址的器件（装置），可组成一个或多个系统，其中每台主机架构成一个子系统，每个子系统最多可包含13个插入式模块，它大体上相当于一个普通GPIB系统，但是多个VXI子系统可以组成一个更大的系统。模块于VXI总线间通过连接器（有Pl，P2，P33种连接器，其中P，必选）连接。在一个子系统内，电源和冷却散热装置为主机架内全部器件所公用，从而明显提高了资源利用率。

(2)具有32位数据总线，数据传输速率高。主板总线在功能上相当于连接独立仪器的GPIB总线，但具有更高的吞吐率，控制器也做成插卡挂接在主板总线上进行总线上的备种活动的调度和控制，基本总线数据传输速率为40Mb/s，远远高于其他测试系统总线的数据传输速率。

(3)系统可靠性高，可维修性好。用VXI总线组建的系统结构紧凑、体积小、重量轻，简化了连接和控制关系，有利于提高系统的可靠性和可维修性。

(4)电磁兼容性好。在VXI总线的设计和标准的制定中，充分考虑了系统的供电、冷却系统和电磁兼容性能，以及底板上信号的传输延迟及同步等，对每项指标都有严格的标准，全部VXI总线集中在高质量、多层印制电路板内，这就保证了VXI总线系统的高精度及运行的稳定性和可靠性。而且它的频带宽，现已有从直流到微波的各种仪器模块。

(5)通用性强，标准化程度高。不仅硬件进行标准化，而且软件也进行标准化。软件的可维护性与可扩充性好，这也是VXI总线优于其他总线，得到迅速发展的一个重要因素。

(6)适应性、灵活性强，兼容性好。有B、C、D3种规格的机箱和A、B、C、D4种规格的模块供用户选择；支持8位、16位、24位和32位的数据传输。系统组建者可根据需要选择不同厂家、不同种类的器件进行组合，灵活方便地组建适应性极强的自动测试系统。

为了充分利用资源，VXI总线开发了与其他总线系统连接和转换的模块，这使得VXI总线系统具有巨大的包容性，可与任何总线系统的仪器或系统联合工作。VXI系统是计算机控制下的一种自动测试系统。

VXI系统的最高数据传输速度可达40MBls，是GPIB系统的40倍。1998年修订的VXI2.0版本规范采用VME总线的最新进展，提供64位扩展能力，使数据传输率进一步提高到80MB/s。经过十多年的发展，VXI系统的组建和使用越来越方便，尤其是组建大，中规模自动测试系统以及对速度、精度要求高的场合。但是，组建VXI总线要求有机箱、零槽管理器及嵌入式控制器，造价比较高。

3．PXI总线

以仪器平台来说，早期由厂商推出各种独立的仪器，并由面板控制所需功能。为代替面板的操控，开发多种接口，最受欢迎的是GPIB接口。然而，GPIB接口的速度慢；当使用多项设备时，需要额外的电路来达到同步触发的需求。20世纪80年代，VXI的出现将高级测量与测试应用的设备带进模块化的领域。不过VXI的价格则并非各等级客户都负担得起，所以，基于PC技术的演进与模块化精神的延续，PXI以较紧实的机构设计、较快的总线速度以及较低的价格，为测量与测试设备提供一种新的选择。

PXI总线是1997年美国NationalInstrument(NI)公司发布的一种高性能低价位的开放性、模块化仪器总线。它是在PCI总线内核技术上增加成熟的技术规范和要求形成的，增加多板同步触发总线的参考时钟。它用于精确定时的星形触发总线和相邻模块的高速通讯的局部总线。PXI具有高度可扩展性，可扩展到256个扩展槽。把台式PC的性能价格比和PCI总线面向仪器领域的扩展优势结合起来，将形成未来主流的虚拟仅器平台之一。PXI技术在继承VXI总线特点的基础上，又具有一些独特的特点。

(1)高速PCI总线结构，传输速率达132MB/s(32bit)和264MB/s(32bit)的峰值数据吞吐率。

(2)可以应用标准Windows98/2000操作系统及其应用软件。

(3)模块化仪器结构，具有标准的系统电源、集中冷却和电磁兼容性能。

(4)具有10MHz系统参考时钟，触发线和本地总线。

(5)具有模拟I/O、数字I/O、定时／计数器、示波器、图像采集和信号调理模块等广泛的仪器模块产品。

(6)具有“即插即用”仪器驱动程序。

(7)标准系统提供8槽机箱结构，多机箱可通过PCI-PCI接口桥接。

(8)具有I．abVIEW、LabWindowsCVI、C++、VisualBasic等系统开发工具。

PXI产品填补低价位PC,系统与高价位GPIB和VXI系统之间的空白，已经被应用于数据采集、T业自动化与控制、军用测试、科学实验等领域。

选择哪种总线技术是用户在组建测控系统时首先遇到的问题，这取决于具体的应用，取决于应用项目的复杂程度、要求的速度及用户的预算等。从价格上考虑，优先选择GPIB、PXI系统；而对于更大型、更复杂、要求测试速度更高的应用，可选择VXI系统。