动态信号采集(DSA)同步基础
内容
什么是同步？
许多DSA应用程序需要多个设备同时进行多个输入和输出操作。 同步这些输入和输出可确保不同的操作在时间上相互关联。 这便于协调和比较采集和生成的数据信号与时间的关系。 通过同步两个或多个设备，可以扩展DSA测量系统的通道数，同时保持单个设备上通道间的高相位精度。 关于基本同步术语的参考，见以下链接的同步基础开发区。
根据指定的DSA硬件，可使用采样时钟时基同步或参考时钟同步。 但在ADC层面，两种方法通过共享时钟、同步脉冲和开始触发实现同步。
采样时钟时基同步
要配置在采样时钟时基上同步的DSA测量系统，一个“主”DSA设备将其采样时钟时基信号导出至所有其他待同步的“从”设备。 采样时钟时基是采样时钟的大倍数，某些设备的时基可高达26.2 MHz。 由于该时钟将控制所有设备上的ADC，该信号的相对相位对于同步非常重要。
对于PXI系统，主DSA设备必须放置在机箱的主时基插槽中，通常是第二个插槽。 必须将主DSA设备放置在该插槽中，以驱动机箱的PXI星形触发线，即能够提高同步性能的点对点布线线，即不超过5 ns的传播延迟和不超过1 ns的模块间延迟。
注意：公开的主时基同步方法仅在使用PXI机箱时有效。如机箱为PXIe，DSA设备无法访问PXI星形线。在PXIe机箱中使用主采样时钟时基同步时，所有DSA设备必须是从设备。
主设备必须是能够驱动PXI星形触发线的定时模块。详细信息见NI动态信号采集用户手册中的主采样时钟时基同步章节。
插槽2中主设备生成的时基同步信号将被机箱中的其他模块通过背板访问。
注意：主模块可在PXI星形触发线上为插槽3-14中的模块连线时基同步信号。
主设备还必须将同步脉冲连接至所有从板卡，但可使用任意PXI触发线。该同步脉冲将首先重置整个系统中的ADC和DAC，然后将板卡上的所有时钟相位对齐至纳秒。 最后，必须从其中一个设备（不一定是主设备）的开始触发通过一条PXI触发线导出至其他设备，才能在所有板卡上同时开始采集。
对于PCI系统，时基同步信号、同步脉冲和开始触发将连线至连接系统设备的RTSI线缆。
注：三个信号都有默认线。
图1：PXI、PXIe和PCI采样时钟时基同步
对于cDAQ系统，采样时钟时基同步将由机箱(9178, 9174)内的DAQmx驱动程序处理。 通过通道扩展，驱动将自动在模块间共享采样时钟时基、同步脉冲和开始触发。 对于包含不同时基DSA模块的同步应用程序，DAQmx将任意选择具有最快时基的模块作为所有模块的时基源。 如需使用较慢的采样时钟时基，可为任务指定采样时钟时基源属性。
图2：采样时钟时基属性
图3：通过通道扩展实现cDAQ采样时钟时基同步
参考时钟同步
要配置在参考时钟上同步的DSA测量系统，主设备和从设备将通过采样时钟将ADC或DAC锁定到PXI和PXIe机箱背板上的共享参考时钟。该共享参考时钟可以是PXI和PXIe机箱背板上的原生10 MHz参考时钟(PXI_CLK10)或驱动PXI_CLK10线的外部源。
PXI机箱为各个外设插槽独立提供时钟，由独立的缓冲区驱动。 该参考时钟精度为25 ppm，可由机箱星形触发插槽（插槽2）中安装的PXI或PXIe模块提供的其他10 MHz时钟覆盖。 使用外部时钟源驱动数据线将自动禁用机箱背板上生成的10 MHz源。 主设备和从设备可以放置在任意插槽中，机箱中的所有设备都可以通过该方法进行同步。 任意选择的主板卡在一条PXI触发线上发出同步脉冲，重置ADC和DAC，并重置分频计数器，将系统时钟相位对齐在纳秒内。 一个DSA设备（不一定是主设备）将在其中一个PXI触发线上导出开始触发，强制同步设备同时采集或生成数据。 支持此类同步的DSA设备（见表1）包含锁相环(PLL)电路，可锁定到参考时钟。
图4：参考时钟同步
同步方法设备支持
