PXI (PCI extensions for Instrumentation，面向儀器系統(tǒng)的PCI擴展) 是一種由PXI聯(lián)盟發(fā)布的堅固的基于PC的測量和自動化平臺。PXI結(jié)合了PCI（Peripheral Component Interconnection-外圍組件互連）的電氣總線特性與CompactPCI（緊湊PCI）的堅固性、模塊化及Eurocard機械封裝的特性發(fā)展成適合于試驗、測量與數(shù)據(jù)采集場合應用的機械、電氣和軟件規(guī)范。制訂PXI規(guī)范的目的是為了將臺式PC的性能價格比優(yōu)勢與PCI總線面向儀器領(lǐng)域的必要擴展地結(jié)合起來，形成一種主流的虛擬儀器測試平臺。這使它成為測量和自動化系統(tǒng)的、低成本運載平臺。

PXI規(guī)格定義了一個低歪斜(low skew)的10MHz參考時鐘。此參考時鐘位于背板上，并且分布至每一個外設(shè)槽（peripheral slot），其特色是由時鐘源（Clock source）開始至每一槽的布線長度都是等長的，因此每一外設(shè)槽所接受的clock都是同一相位的，這對多個儀器模塊的同步來說是一個很方便的時鐘來源 [1] 。
局部總線（Local Bus）
在每一個外設(shè)槽上，PXI定義了局部總線以及連接其相鄰的左方及右方外設(shè)槽，左方或右方局部總線各有13條，這個總線除了可以傳送數(shù)字信號外，也允許傳送模擬信號。比如說3號外設(shè)槽上有左方局部總線，可以與2號外設(shè)槽上的右方局部總線連接，而3號外設(shè)槽上的右方局部總線，則與4號外設(shè)槽上的左方總線連接。而外設(shè)槽3號上的左方局部總線與右方局部總線在背板上是不互相連接的，除非插在3號外設(shè)槽的儀器模塊將這兩方信號連接起來。
星形觸發(fā)（Star Trigger）
前面說到外設(shè)槽2號的左方局部總線在PXI的定義下，實被作為另一種特殊的信號，叫做星形觸發(fā)。這13條星形觸發(fā)線被依序分別連接到另外的13個外設(shè)槽（如果背板支持到另外13個外設(shè)槽的話），且彼此的走線長度都是等長的。也就是說，若在2號外設(shè)槽上同一時間在這13條星形觸發(fā)在線送出觸發(fā)信號，那么其它儀器模塊都會在同一時間收到觸發(fā)信號（因為每一條觸發(fā)信號的延遲時間都相同）。也因為這一項特殊的觸發(fā)功能只有在外設(shè)槽2號上才有，因此定義了外設(shè)槽2號叫做星形觸發(fā)控制器槽（Star Trigger Controller Slot）。
觸發(fā)總線（Trigger Bus）
觸發(fā)總線共有8條線，在背板上從系統(tǒng)槽(Slot 1)連接到其余的外設(shè)槽，為所有插在PXI背板上的儀器模塊提供了一個共享的溝通管道。這個8-bit寬度的總線可以讓多個儀器模塊之間傳送時鐘信號、觸發(fā)信號以及特訂的傳送協(xié)議。

使用PXI?Express不能快速的系統(tǒng)運行速度，系統(tǒng)速度常見的瓶頸問題與背板速度無關(guān)，但是在接收或者傳輸大量數(shù)據(jù)的模塊上可以看到速度優(yōu)勢。?
PXI?Express的機械接口和電氣接口，不同于PXI。為了充分利用快速PCI?Express通道，機箱通常既包含PXI插槽和又包含PXI?Express插槽（混合機箱）。因此，機箱可以詳細描述多種類型的插槽。通常，插槽被定義如下：?
控制插槽，只適用于PXIe和混合機箱設(shè)定的控制器。?
PXI?Express插槽，只適用于PXI?Express模塊，其中只用相對較少的類型可用。?
混合插槽，適用于EXTHER?PXI?Express或者PXI模塊，兩組連接器，但是第二個PXI連接器縮短以滿足PXIe連接器。?
擴展插槽，僅適用于PXI模塊。?
觸發(fā)插槽，只能由被設(shè)計為填充該插槽的模塊使用，因此不適用于“正常的”外設(shè)模塊。由于這個原因，一些機箱不設(shè)置定時插槽。?
PXI?Express機箱在每個通道內(nèi)支持的PCIe通道數(shù)也不同。這對于用戶來說是透明的，但是對于高速應用，在確保一些PXIe插槽具有大量PCIe通道時，具有相當大的優(yōu)點，因為這是適用于PCIe機箱的主要原因。?
還有其他電氣差異，特別是電源功率不同。PXI?Express不支持5V和-12V電源功率。5V電源是一個特別的問題，因為常用的繼電器具有5V線圈—并且是存儲在分配的通道內(nèi)的部件中，因此容易用于服務支持。?
大多數(shù)外設(shè)模塊是PXI，而不是PXI?Express

PXI Express
由于對電腦速度需求的增長，PCI總線越來越成為系統(tǒng)的瓶頸，從并行總線建立分支的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也越來越難以適應電腦性能的提高。

此瓶頸通過高速串行接口得以突破，PCIe通過成對的數(shù)據(jù)線傳送信號，通常稱作PCIe通道(PCIe lane)。單個通道并不比一個64位 33MHz PCI接口更快，但是可以同時建立多個通道以提高數(shù)據(jù)傳輸速率，四通道是早期比較主流的配置形式。串行總線連接的形式是點對點的，所以每個連接僅承載線路兩端設(shè)備間的數(shù)據(jù)(以及由這些設(shè)備擴展而出的設(shè)備的數(shù)據(jù))并且不會出現(xiàn)一端懸空的連接以避免高速數(shù)據(jù)的波形發(fā)生畸變。通過這些技術(shù)進步使每個通道的速率得以提升。這種串行接口系統(tǒng)先天比并行總線具有更好的擴展性。

注意：
? 系統(tǒng)控制器電流可支持3槽或更多槽的產(chǎn)品。
? 機箱電源每個電源軌可以同時為每個插槽的供電都達到低要求——因此機箱總電源的低要求能夠供應至少1個系統(tǒng)控制器槽加上外圍設(shè)備插槽的低電源需求乘以插槽數(shù)量。
? 背板能夠同時傳送更多的電流(相比較于前述對每種槽位的低供電需求)。然而，機箱主電源通常不能同時為所有槽位供應過大的電流。背板限制了每個槽位在安全使用條件下的大電流。
? 對于混合機箱的要求請參見混合機箱部分。

系統(tǒng)插槽
系統(tǒng)插槽可以用于安裝嵌入式計算機或遠程控制器接口模塊(包括基于外部線纜PCIe標準的模塊)。注意此控制器槽與用于PXI的不同，這兩種控制器在機械和電氣上均不兼容；PXIe控制器不能用于PXI，同樣PXI也不能用于PXIe。

系統(tǒng)定時插槽
這個插槽用于PXIe的定時功能。與PXI不同，不能用于其它目的(不能安裝儀器模塊)，所以如果機箱中包含了它那么就意味著有一個插槽將不能被用于設(shè)備擴展。這導致了出現(xiàn)不含定時插槽的機箱，并且因此不能支持星形觸發(fā)器。

系統(tǒng)定時插槽
這個插槽用于PXIe的定時功能。與PXI不同，不能用于其它目的(不能安裝儀器模塊)，所以如果機箱中包含了它那么就意味著有一個插槽將不能被用于設(shè)備擴展。這導致了出現(xiàn)不含定時插槽的機箱，并且因此不能支持星形觸發(fā)器。

PXIe模塊
與PXI相同，PXIe模塊原則上可以提供3U和6U兩種形式，并且支持雙3U模塊疊加的形式。3U模塊有一個助拔手柄，6U模塊有兩個助拔手柄。PXIe模塊的PCIe與定時控制信號通過XJ3連接器連接到背板上，電源與儀器功能(觸發(fā)與時鐘)通過XJ4連接器連接。在6U模塊中還包含一個額外的可選擇連接器XJ8,可以為模塊供應額外的電源。PXI的應用經(jīng)驗為PXIe模塊提供了很好的參考，模塊的上下兩端被槽位上的導軌所固定并通過前端的手柄將模塊鎖緊。