利用總線擴展系統(tǒng)能夠同時混合搭配兩種不同的總線接口，因此能為用戶帶來更多的效益?？偩€擴展系統(tǒng)使用屏蔽式纜線連接主機與機箱，在系統(tǒng)配置上提供了極大的彈性，并可提升高速測量和自動化應用的擴展性與可靠性。
什么是總線擴展技術?
總線擴展，為一種在主機系統(tǒng)上增加總線插槽數的技術。通常會先在主機系統(tǒng)上安裝總線擴展卡，再以屏蔽式纜線連到另一臺包含背板以及電源的機箱，以用來擴展總線的插槽數。
一般而言，一個完整的總線擴展系統(tǒng)包含了三個部分：一張安裝在主機上的適配卡，一個提供更多總線插槽的機箱，以及一條用來連接主機和機箱的屏蔽線纜。盡管主機和機箱為個別的兩個實體，透過總線擴展卡，也能同時在相同的系統(tǒng)下運行。所有安裝于機箱的板卡，皆如同安裝在主機一般，能直接執(zhí)行運行而無需搭配其他的驅動程序或軟件。
總線擴展技術帶來的效益
總線擴展最主要的功能即是增加總線插槽數。一般的桌面計算機均配備有少數的PCI?或是PCI Express?的插槽，若是用戶想在單一主機上插入多張的PCI?板卡，總線擴展技術為最簡單便利的擴展方式。
利用總線擴展系統(tǒng)能夠同時混合搭配兩種不同的總線接口，因此能為用戶帶來更多的效益。舉例來說，通過PCI?轉PXI的解決方案，用戶能同時利用服務器等級計算機的出色運算能力及PXI?模塊的同步與觸發(fā)功能。
總線擴展技術還提供了其他便利的功能；舉例來說，許多的量測或是自動化應用須在惡劣的環(huán)境下進行，為了保障系統(tǒng)中昂貴的信息設備，用戶可以將主機系統(tǒng)與惡劣環(huán)境隔開一定的安全距離，而遠程的擴展系統(tǒng)放置在惡劣的環(huán)境下操作，能夠抵御溫差或震動?？偩€擴展系統(tǒng)使用屏蔽線纜連接主機與機箱，因此在系統(tǒng)構建上提供了極大的彈性。此外，通過分散主機及擴展機箱，能遠離主機中容易產生高頻的組件，例如中央處理器、內存或是北/南橋芯片，如此便能提供更好的量測精確度。再者，擴展機箱包含了簡易替換的模塊化I/O卡，可以降低平均維修時間。
最后，大多數的總線擴展解決方案均能提供完整的軟硬件通透性(transparency)，用戶能輕易的安裝總線擴展系統(tǒng)，而無需再搭配其他的驅動程序或是軟件。
總線擴展技術常見的應用領域
由于總線技術帶來的效益，使它能夠應用在許多不同的領域。例如針對電子制造測試，透過擴展技術擴展的插槽，可以在同一個計算機系統(tǒng)中安裝更多的測試模塊以提高測試產能。而計算機系統(tǒng)與擴展機箱分別為兩個實體，透過纜線連接的概念，讓計算機系統(tǒng)與量測/控制系統(tǒng)更加的模塊化，對于產線測試系統(tǒng)或自動化控制設備, 可以大幅提升系統(tǒng)的可靠性并降低維修時間與成本。
透過纜線擴展總線的概念也可以應用在某些特殊的應用上。像是仿真器或大型噴繪裝置等應用需要將量測/控制模塊安放于運動平臺上，運動平臺的震動會影響計算機系統(tǒng)的可靠性，透過總線擴展技術，可將計算機放置于遠離運動平臺的安全處，并以纜線與量測/控制模塊連接。這樣的組態(tài)可以提升整個系統(tǒng)的可靠性。
同時，筆記本電腦的 ExpressCard?插槽搭配擴展系統(tǒng)，可以讓筆記本電腦的應用更為寬廣。音頻工程師可以使用他們的筆記本電腦搭配音效采集卡，直接在現(xiàn)場進行錄音與分析；設備工程師也可以透過 ExpressCard?轉PCI?或 ExpressCard?轉PXI?總線擴展系統(tǒng)搭配硬件，直接在現(xiàn)場透過筆記本電腦進行故障的分析。
總線擴展解決方案的類型
依據各種不同類型的主機規(guī)格及擴展機箱，市場上的總線擴展解決方案包含以下幾種類型：
● PCI?轉VME
VME為80年代所設計出來的32位總線，其廣泛的被應用在測試設備及軍工方面，PCI?轉VME擴展解決方案，讓使用者能以高運算能力的桌面計算機取代昂貴的VME控制器，用以操控數以千計的VME產品。
● PCI?轉PCI?
PCI?轉PCI?為一種極佳的解決方案，能為桌面計算機或是工業(yè)計算機提供更多的PCI?插槽。整個套件通常會包含一個帶有背板及電源的機箱，使用者可以根據不同的應用范圍，選擇不同插槽數的擴展機箱。
[DividePage:NextPage]
● PCI?轉PXI?
PXI?為一種結合了PCI總線和特殊同步及觸發(fā)功能的新型總線規(guī)格。
在桌面計算機或是工業(yè)計算機上應用PCI?轉PXI?的擴展解決方案，可以提供PXI?模塊間的互操作性，或是降低相對高價的PXI?控制器的使用成本。
● PCI Express?轉PCI?
PCI Expres?為一種新的總線技術，在不分享帶寬的狀況之下，可以提供最大4GB/s的傳輸速度。大多數新式的桌面計算機或是服務器等級的計算機都配備有PCI Express?的插槽，使用PCI Express?轉PCI?的解決方案，可讓使用者將原本使用的PCI?板卡，繼續(xù)沿用在新的PCI Express?架構上。
● PCI Express?轉PXI?
與PCI Express?轉PCI?相同，PCI Express?轉PXI?使搭配PCI Express?插槽的計算機也能控制PXI?模塊。此外，由于PCI Express?為一種點對點的傳輸方式，因此在數據傳輸的過程中，能保有較穩(wěn)定且快速的傳輸速度。
● ExpressCard?轉PCI?
ExpressCard?為PCI Express?的衍生技術，由于其寬度只有34到54mm，使得ExpressCard?能夠適用于筆記本電腦。使用者可以在筆記本電腦中安裝ExpressCard?適配卡，再將其連接至安裝有PCI?適配卡的機箱。ExpressCard?轉PCI?的擴展解決方案，能夠消除筆記本電腦與PCI?裝置間傳輸上的限制。
[DividePage:NextPage]
● ExpressCard?轉PXI?
以ExpressCard?為架構的擴展技術可同時被應用在控制PXI?的模塊上，搭配ExpressCard?轉PXI?的擴展技術及PXI?系統(tǒng)，用戶能更輕易的規(guī)劃適合的測試平臺及應用。
彈性化總線擴展技術
PCI?為一種并行傳輸的總線，包含了32條數據傳輸線 (32位) 或64條數據傳輸線 (64位)；而PCI Express?為一種高速的總線，使用2.5Gbps成對的LVDS信號傳輸或接收數據。不同的擴展技術適用于不同的總線類型，在這個章節(jié)中，將會更詳細的描述各種總線擴展解決方案中的技術。
● 以PCI?為架構的擴展技術 (PCI?轉PCI?、PCI?轉PXI?、PXI?轉PXI?)
PCI?是以33MHz運作的32位總線，在過去，最常見的PCI?擴展技術就是直接鏈接PCI?總線信號及擴展機箱，再以主機操控。然而，這樣的擴展方式有許多的缺點。首先，經由屏蔽線纜傳輸33MHz的頻率信號時，信號會隨著纜線的長度遞增而衰減。因此，此種解決方案的擴展距離只能限制在1.5米內。其次，透過纜線所傳輸的頻率信號會受到高度的干擾且無法修正，如此嚴重的干擾會造成系統(tǒng)的損壞。
在ADLINK，我們使用了最先進的StarFabric?技術來設計PCI?基礎的擴展解決方案，StarFabric?是一種利用高速序列信號來傳輸數據的標準數據交換技術。ADLINK的PCI?擴展解決方案，使用了成對的LVDS信號將PCI?總線信號轉換成StarFabric?的數據格式，且在數據傳輸的過程中會自動偵測并修正錯誤以確保數據的正確及完整性。此種新式的擴展解決方案，能夠提供長達10米的擴展距離，以及極為穩(wěn)定的傳輸操作。
● 以PCI Express?為基礎的擴展技術 (PCI Express?轉PCI?、PCI Express?轉PXI?、ExpressCard?轉PCI? 、ExpressCard?轉PXI?)
PCI Express?為一種序列式的總線，數據在裝置間以序列封包的形式在2.5Gbps的LVDS物理層上傳輸。相對于PCI?，PCI Express?的擴展解決方案設計較為簡單，重點在于維持數據傳輸的完整性；而其關鍵為加上一個訊號放大器或是均衡器，以增強訊號的強度。ADLINK PCI Express?的解決方案，提供了長達7米的擴展距離，以及小于0.5微秒的延遲時間，并能維持100MB/s的持續(xù)傳輸速度。ADLINK的ExpressCard?轉PCI? 或是ExpressCard?轉PXI?的擴展解決方案，最大的特色在于ExpressCard?提供了熱插入的功能。只要搭配了兼容的筆記本電腦以及操作系統(tǒng)，用戶即可在筆記本電腦仍在運作中直接插入ExpressCard?的模塊，讓計算機得已在不中斷服務的前提下，擴充系統(tǒng)的能力。
[DividePage:NextPage]
如何選擇您的總線擴展解決方案
根據主機以及機箱中的總線類型，市面上提供了多種不同的總線擴展解決方案。以下提供幾個簡單的步驟，幫助您選擇最適合自己的總線擴展解決方案。
.
1. 選擇主機系統(tǒng)中的總線類型
桌面計算機以及工業(yè)計算機，大部分皆配備有PCI?或是PCI Express?的插槽，針對筆記本電腦，您可以選擇ExpressCard?的插槽，針對PXI?系統(tǒng)，也有PXI?的插槽可供選擇。首先，您必須選擇您想要擴展的總線類型。
2. 選擇欲擴展的總線以及機箱
您可以將主機中的總線擴展至PCI?或是PXI?的總線。若是擴展至PXI?總線，您應該選擇對應的PXI?機箱來連接主機；如果擴展至PCI?總線，擴展系統(tǒng)通常會包括一個含有背板以及電源供應器的機箱，您應該依照擴展機箱中的插槽數來做選擇。
3. 依照您所需要的擴展距離，選擇合適的屏蔽線纜
總線擴展系統(tǒng)通常會有各種不同長度的屏蔽線纜可供選擇，舉例來說，ADLINK的PCI?擴展解決方案，提供了2米、5米以及10米的纜線規(guī)格；而ADLINK的PCI Express?擴展解決方案，則是提供了1米、3米以及7米的纜線可供搭配。您應該依照所需的擴展系統(tǒng)來選擇屏蔽線纜的長度。
結語
總線擴展技術為計算機系統(tǒng)帶來更大的彈性，無論是桌面計算機、服務器，或是筆記本電腦，透過這項技術可以讓用戶整合更多的硬件裝置，構建更復雜的測量/控制系統(tǒng)。同時透過纜線連接計算機系統(tǒng)與擴展機箱的方式，可以讓系統(tǒng)配置更有彈性，并提供在惡劣環(huán)境下運作的可能性；最重要的，總線擴展技術對計算機系統(tǒng)來說是完全透明的，使用者不需要任何驅動程序或應用程序的修改，便可直接在現(xiàn)有系統(tǒng)上加入總線擴展技術帶來的優(yōu)勢。
（轉載）
