Messarten in DIAdem-DAC

DIAdem unterscheidet zwischen den Messarten Software-Takt und Hardware-Takt, die Sie im Systemtaktblock auswählen. Beim Software-Takt wird der Takt von DIAdem, Windows und dem Rechner generiert, während beim Hardware-Takt die Messhardware den Takt generiert. Standardmäßig verwendet DIAdem den Software-Takt, der alle Funktionen von DIAdem ohne Einschränkungen unterstützt.

Software-Takt

In dieser Messart kontrolliert der DIAdem-DAC-Kern die Taktsteuerung. Diese Messart unterstützt alle Funktionen der Bau- und Funktionsgruppen System, Hardwareein- und -ausgänge, Skalierung, Verarbeitung, Steuerung und Anzeige. Der DIAdem-DAC-Kern kann die Bedingungen zur Taktpause im Systemblock und zur Speicherpause im Speicherblock von Messwerten überprüfen.

Bei Messungen mit mehreren Systemtakten verwendet DIAdem im Software-Takt das kleinste gemeinsame Vielfache der Einzelabtastraten als Gesamtabtastrate. Ist diese Gesamtabtastrate zu hoch, versucht DIAdem die gewünschten Einzelabtastraten mit leichten Abweichungen einzustellen. Falls der DAC-Kern für den verwendeten Rechner und die eingesetzte Messhardware keine Lösung findet, bricht DIAdem die Messvorbereitung ab.

Sie können den Software-Takt im Windows-Timing oder im Multicore-Timing verwenden. Standardmäßig bestimmt DIAdem abhängig von der Rechner- und Messhardware automatisch das bestmögliche Timing. Sie können das Timing in DIAdem-DAC im Dialog Messparameter vorgeben. Für die meisten MSR-Aufgaben ist das Windows-Timing zur Takterzeugung ausreichend, weshalb die meisten Hardware-Treiber ausschließlich dieses Timing unterstützen. Für zeitkritische Prozesse, die genauere Reaktionszeiten erfordern, müssen Sie den Software-Takt mit Multicore-Timing verwenden. Auf einem Rechner kann nur eine Messung mit der Einstellung Multicore-Timing gestartet werden, aber mehrere Messungen in unterschiedlichen DIAdem-Instanzen mit der Einstellung Windows-Timing durchgeführt werden.

Software-Takt mit Windows-Timing

Im Software-Takt mit Windows-Timing verwendet DIAdem den Multimedia-Timer des Rechners zur Taktung. Sie können in dieser Messart, die analoge und digitale Signale synchron verarbeitet, Messungen mit nahezu jeder Hardware und einer Vielzahl verschiedener Geräte gleichzeitig durchführen. Das Windows-Timing ermöglicht Kanalabtastraten bis 1 Kilohertz und Latenzzeiten im Bereich weniger Millisekunden. Andere Programme auf Ihrem Rechner können jedoch das Betriebssystem stark beanspruchen und eine genaue Taktung verhindern.

Software-Takt mit Multicore-Timing

Im Software-Takt mit Multicore-Timing beschäftigt DIAdem einen Prozessorkern ausschließlich und mit hoher Priorität damit, den Basistakt zu erzeugen. DIAdem verwendet diesen Basistakt, um auf den anderen Prozessorkernen die im Schaltplan definierten Messaufgaben abzuarbeiten. Das Multicore-Timing erzielt Abtastraten über 1 Kilohertz und bessere Latenzzeiten als das Windows-Timing. Treiber für das Windows-Timing unterstützen auf dafür geeigneten Rechnern auch das Multicore-Timing. Das Multicore-Timing bietet unter Windows das beste Timing im Software-Takt.

Hardware-Takt

In dieser Messart kontrollieren der DIAdem-DAC-Kern und die verwendete Hardware die Taktsteuerung. Die Taktung erfolgt auf der Hardware. Nicht alle Treiber unterstützen diese Messart. Verwenden Sie den Hardware-Takt, um Daten mit hohen Abtastraten zu erfassen. Die maximale Taktrate erreicht fast immer die angegebene maximale Abtastrate der Messhardware. DIAdem unterstützt diese Messart mit Einschränkungen, beispielsweise können Sie keine Signale im Hardware-Takt ausgeben.

Sie können den Hardware-Takt vor allem bei analogen Eingängen verwenden. Viele Eingänge von digitalen Modulen arbeiten ungetaktet und unterstützen den Hardware-Takt nicht.

Der Hardware-Takt erreicht sehr hohe Abtastraten. DIAdem überträgt während der Messvorbereitung die gewünschte Abtastrate und die Kanalliste auf die Messhardware und startet dann die Messung. Die Messhardware verfügt über einen Puffer, der die Messdaten zunächst aufnimmt. Aus diesem Puffer werden die Daten regelmäßig ausgelesen und zur Weiterverarbeitung an DIAdem gegeben. Da der Puffer auf den Geräten begrenzt ist, hat das Auslesen der Daten Priorität. DIAdem puffert die Daten nochmals, wenn die Daten nicht sofort weiterverarbeitet werden. Dieser Puffer des Rechners kann bei sehr schnellen Messungen je nach Treiber auch mehrere Megabyte groß werden.

Der Hardware-Takt liefert mit hoher Geschwindigkeit Daten, die mit einer garantierten Abtastrate erfasst werden. Die Verarbeitung ist meistens leicht verzögert, da die Daten aus den Puffern gelesen werden. In vielen Anwendungen ist es nicht relevant, ob die Daten mit wenigen Millisekunden Verzögerung angezeigt oder gespeichert werden, solange der Zeitbezug richtig ist. Ist es jedoch notwendig, während der Messung sofort auf geänderte Daten zu reagieren, ist der Hardware-Takt ungeeignet. 

Signale, die nicht im Hardware-Takt erfasst werden können, müssen parallel im Software-Takt erfasst werden. Dies kann zu zeitlichen Abweichungen führen, da sowohl beim Start der Messung als auch während der Messung keine Synchronisation der Timer im Rechner und auf der Messhardware stattfinden kann. Da zwei Timer nie exakt zur gleichen Zeit gestartet werden und auch nie exakt mit der gleichen Geschwindigkeit laufen, stimmen die Zeiten in den Zeitkanälen nach der Messung nicht exakt überein. Üblicherweise betragen die Abweichungen wenige Millisekunden.