使用NI VeriStand 2010創建分布式系統

　　在分布式計算機之間共享數據

　　要讓分布式系統如同單個系統一樣工作，必須在系統組件之間共享數據。這是讓不同部分可以一起工作的關鍵要素。通常可以使用反射內存接口實現。

　　反射內存網絡是實時本地局域網(LAN)，每個計算機總是擁有共享內存集合的最新本地復本。這些專用網絡是為了提供高確定性的數據通信而專門設計的。可以提供多種分布式仿真和工業控制應用所需的高級定時性能。反射內存網絡獲益于通用數據網絡，是不同需求推動下產生的完全獨立的技術，適用于要求確定性、簡單實現和軟件負荷小的應用程序1。

　　反射內存為NI VeriStand提供了在多個目標之間共享數據的能力，并且滿足了整個系統的性能與確定性需求。使用反射內存，仿真模型可以分割在不同的目標系統上同時執行。輸入與輸出數值通過反射內存在不同目標系統上共享。GE Fanuc反射內存板卡本地支持NI VeriStand 2010。NI VeriStand 2010的許多組件可以使用反射內存無縫創建多目標系統。

　　此外，NI VeriStand 2010將數據在目標之間自動分步用于不同的用途。例如，您可以配置激勵(測試)檔案運行在需要目標B數據的目標A上。NI VeriStand 2010在目標之間自動創建并激活鏈路獲取數據。這可以在無需用戶配置的情況下自動完成。

　　圖7顯示了包含反射內存板卡的實例系統。

　　同步分布式系統

　　在設計系統時，考慮時序與同步的需求是十分重要的。如果分布式硬件不進行同步，輸入和輸出的采樣將不同時發生。另外，隨著時間的推移，漂移會導致系統的一個組件比另一個組件得到更多采樣，盡管它們被配置為同樣的速率。如果仿真是您的目標，這將導致問題。例如，兩個襟翼仿真可能處于不同的時間狀態。另外，因為數據并非來自相同的時間點，數據記錄和分析將被破壞。

　　同步基礎概要介紹了例如時鐘漂移和時鐘偏差的許多細節。

　　分布式系統的同步包括硬件同步和軟件同步。您可以選擇性地將整個系統與GPS或IRIG等外部時間參考進行同步。

　　硬件同步

　　硬件同步意味著系統的每個硬件共享一個硬件參考時鐘，用于定時和開始I/O任務。系統中的每個硬件都利用相同的硬件參考時鐘生成其自己的時鐘，每個硬件都在相同的時間開始。

　　常見的硬件定時和同步任務實例包含多個數據采集板卡的同步采樣，在更新數據采集模擬輸出同時，更新現場可編程門陣列(FPGA)板卡數字輸出PWM的占空比，在數字萬用表(DMM)與開關之間握手，波形發生器和數字化儀的鎖相，或者射頻(RF)下變頻器和中頻(IF)數字化儀的同步。

　　您可以用NI PXI機箱創建NI VeriStand分布式系統。PXI(PCI eXtensions for Instrumentation，面向儀器系統的PCI擴展)是基于PC的堅固平臺，提供了用于測量與自動化系統的高性能低成本部署解決方案。PXI將外設組件互連標準(PCI)電子總線與堅固的CompactPCI模塊化Eurocard機械封裝結合在一起，并增加了專用同步總線和關鍵軟件特性。

　　機箱包含高性能PXI背板，其中包含PCI總線和定時與觸發總線。PXI模塊化儀器增加了10 MHz專用系統參考時鐘、PXI觸發總線、星型觸發總線和槽對槽局部總線，滿足了高級定時、同步與邊帶通信的需求，并且不損失任何PCI的優點。

　　在PXI機箱之間共享參考時鐘最簡單的方法是使用機箱背部的CLK10 BNC接頭。幾乎所有的現代PXI機箱都有BNC端子。每個機箱有CLK10輸出接頭和CLK10輸入接頭。將機箱的CLK10輸出與另一個機箱的CLK10輸入相連，就可以確保使用相同的參考時鐘。

　　要共享開始觸發器，推薦使用NI數據采集(DAQ)設備。一個機箱可以將觸發信號導出供一個或多個其他機箱作為開始信號使用。

　　圖8 是硬件同步配置的例子。在這個配置中，NI PXI-1042主機箱利用BNC電纜將CLK10作為時鐘參考導出到N個其他PXI機箱。所有機箱均導入外部開始信號。您可以閱讀高級定時與同步系統設計了解多機箱同步的更多信息。