X 系列数据采集（DAQ）设备包含32路模拟输入通道(AI),4路模拟输出通道（AO）,48位数字I/O线和4个计数器，X 系列数据采集（DAQ）设备采样范围从250 kS/s速率多通道切换AI到2 MS/s速率同步采样AI。同步采样X系列数据采集设备集成了多达16个A/D转换器于一个设备，每个通道可达到2MS/S的速率，因此工程师可以以高采样率对所有模拟输入通道采样，同时避免相位偏移。但是也因为如此，同步X系列设备会需要将大量的数据传送回主机PC，数据吞吐量会达到64MB/s，加上附带的AO通道，数字I/O和计数器操作，单一设备的数据总吞吐量将达到100MB/S，这是实际上PCI总线的最大值。于是，X系列采集卡选择使用高数据吞吐量PCI Express总线。
PCI Express在数据采集应用方面提供了很多优势，包括为每个设备设定了每个方向高达250MB/S的专用带宽。用户能利用额外的带宽，采集更多数量的模拟，数字，计数器数据；并且利用专用总线，工程师能更方便的扩展他们的系统，使之包含多种数据采集设备。新的X系列设备集成了原先的PCI Express接口，从而提供了250 MB /秒的PCI Express带宽，而不是PCI至PCI Express桥接接口。那样会限制设备带宽到PCI总线带宽。这些设备还优化了低延迟的I/O，从而提高了控制和单点应用的性能。
有高级定时和触发功能的多功能数据采集设备通常需要板载计数器，复杂的编码或手动信号路由来实现专门的硬件定时性能。新型NI-STC3技术在X系列设备的板载模拟和数字I/O子系统上增加了独立计时引擎，因此工程师可以分别以不同速率或者同步地操作模拟和数字I/O。X系列设备包括四个加强的32位计数器, 以进行频率、脉冲宽度调制（PWM）和编码器测量，以及一个新的100MHz时基信号以产生比以往设备精确五倍的模拟和数字采样信号。
通过使用多线程的NI - DAQmx驱动软件和NI LabVIEW图形化编程功能，工程师们可以轻松地创建运行在多核处理器上的应用程序以获得更高的性能和更先进的分析能力和数据可视化。LabVIEW自动生成并行代码线程 ，对应于不同的数据流，因此工程师可以几乎或根本无需编程背景，他们可以花更多的时间来解决应用问题而花更短的时间来进行底层应用编程。 他们可以利用新的多设备任务功能，轻松地同步两个或两个以上的X系列设备 。也可利用在NI-DAQmx代码中添加一个新的配置日志功能，来迅速在磁盘中记录所获得的数据。此外，工程师可以轻松地把X系列设备添加到现有的数据采集系统中， 因为X系列设备和之前一代的设备使用了相同的NI-DAQmx驱动软件和I/O 连接器。
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