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        基于定時和同步時鐘卡的多機箱同步采集系統

        作者:武曉楠 時間:2015-04-29 來源:電子產品世界 收藏

          在汽車電子、航空、航天以及工業監測等領域中,整體測試系統通常所需要同時監控的I/O非常龐大,如此龐大的測試點需要大量的數據采集卡進行同步。由于工業計算機插槽數量有限以及CompactPCI無法同步各個測試模塊,所以本系統選用 PXI Express平臺通過定時和同步利用觸發總線、星形觸發以及系統參考時鐘來實現高級的多設備同步。本文以帶有高精準度恒溫晶振的PS 定時和同步模塊為例,詳細講述如何進行關系配置完成兩個PXIe-9108機箱的同步。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/273296.htm

          1 原理

          同步與多板卡同步類似,同樣需要保證各個機箱間的板卡都在同一個時鐘沿開始啟動采集,即共享同一個時鐘源和同步觸發信號,同時為了消除對時鐘源分頻后的相位差,也要共享。因此,在實現同步時,需要考慮的主要問題就是如何在多機箱間共享這三個信號:時鐘源、同步觸發、同步脈沖。

          對于兩機箱同步,選擇其中一個機箱作為主機箱,同時分別在主從機箱的星型觸發槽中插入一塊,該可以時鐘信號和觸發信號。在此以泛華PS 定時和同步模塊舉例說明。

          1.1 機箱間共享時鐘源

          PS 本身自帶一個溫度補償晶振,相比背板參考時鐘可以提供更高精度的時鐘卡(PS PXIe-3102時鐘卡引腳圖如圖2所示)。因此可以將PS PXIe-3102的10MHz時鐘到兩個機箱中,替代機箱背板的參考時鐘,然后各個槽位的板卡都選用背板參考時鐘作為采樣時基。具體配置過程如下:

          (1)在主從機箱的星型觸發槽中各插入一塊PS PXIe-3102;

          (2)將主機箱PS PXIe-3102的本地晶振(Oscillator)路由到背板10MHz輸入端(PXI_CLK10_In)上代替主機箱背板的10MHz參考時鐘源,軟件配置如圖4所示;

          (3)將主機箱中的背板參考時鐘源(PXI_CLK10)路由到3102的輸出端(CLKOut)。背板參考時鐘源的路由軟件配置如圖5所示;

          (4)如圖3所示,通過同軸線纜[1]連接主機箱中時鐘卡3102的時鐘輸出端CLKOut和從機箱中時鐘卡3102的時鐘輸入端;

          (5)將從機箱中時鐘卡3102的時鐘輸入端(CLKIn)的信號路由至背板參考時鐘輸入(PXI_CLK10_In)來代替背板參考時鐘源。軟件配置如圖6所示。

          1.2 機箱間共享同步脈沖

          共享同步脈沖的目的是為了消除板卡采樣時鐘之間的相位差。同步脈沖在每張板卡啟動時都會產生,為保證產生的同步脈沖有效,在多機箱同步中也需要考慮同步脈沖在機箱間的路由關系。

          將主機箱中的動態信號采集卡作為主卡,將其產生的路由到背板的PXITrig線上,實現同機箱中的共享。同時,需要將此脈沖信號通過本機箱星型觸發槽中PS PXIe-3102的MFIO端口輸出路由到從機箱中(MFIO是用于靜態數字輸入、靜態數字輸出、AI/AO/DI/DO 或計數器/定時器所需的時鐘輸入及時鐘輸出的多功能數字I/O),具體配置過程如下:

          (1)選擇主機箱中的任意一塊卡作為主卡,將其產生的同步脈沖信號路由到背板PXITrig0上(也可選擇PXITrig<0..7>中的其它觸發線),軟件配置如圖7所示;

        晶振相關文章:晶振原理
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