基于定時和同步時鐘卡的多機(jī)箱同步采集系統(tǒng)

　　(4)如圖3所示，通過同軸線纜[3]，連接主機(jī)箱3102的MFIO1端和從機(jī)箱3102的MFIO1端;

　　(5)在從機(jī)箱中通過3102將MFIO1端口的觸發(fā)信號路由至背板的PXITrig1上，以供機(jī)箱板卡作為觸發(fā)使用，軟件配置如圖13所示;

　　(6)除主卡以外，所有的板卡都選擇背板PXITrig1作為本卡的觸發(fā)源，軟件配置如圖14所示。

　　完成上述路由關(guān)系軟件配置以及硬件連接后，就可以進(jìn)行兩機(jī)箱同步實(shí)驗(yàn)了，圖15為兩機(jī)箱同步現(xiàn)場測試平臺圖片。

　　2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)由兩個高性能的3U 8槽PS PXIe-9108機(jī)箱作為測試平臺，由高性能2.1GHz四核零槽控制器PS PXIe-3070作為控制器，定時及同步模塊選用帶有高精準(zhǔn)度恒溫晶振的PS PXIe-3102，選用動態(tài)信號采集卡PS PXIe-3342作為信號采集卡，選用Agilent33522A信號源為采集卡提供同一信號。最后，為了實(shí)時計(jì)算兩機(jī)箱信號的同步精度選用了兩張PS PXI-3550反射內(nèi)存卡，將其中一個機(jī)箱上的采樣數(shù)據(jù)實(shí)時映射到另一機(jī)箱上進(jìn)行同步運(yùn)算。在同步采集過程中，應(yīng)特別注意先運(yùn)行從卡的采集程序，等待主卡發(fā)送開始觸發(fā)信號，然后運(yùn)行主卡采集程序。

　　3 數(shù)據(jù)分析

　　如圖16所示，主機(jī)箱以及從機(jī)箱的采集波形基本重合，計(jì)算兩張PS PXIe-3342動態(tài)信號采集卡的同步精度為86.0459ns。

　　4 結(jié)束語

　　介紹了兩機(jī)箱之間同步的方法后，現(xiàn)簡要介紹多機(jī)箱同步的實(shí)現(xiàn)方式。對于多機(jī)箱同步，方法和兩機(jī)箱同步相同，如果機(jī)箱比較多，可以選擇一個機(jī)箱專門用來放置路由時鐘和信號的時鐘卡(eg:PS PXIe-3102)，同時，其它機(jī)箱的星型觸發(fā)槽中也需要分別插入一塊PS PXIe-3102，以完成多機(jī)箱間的同步。信號路由的過程和方法如下：

　　(1)在專門放置時鐘卡PS PXIe-3102的機(jī)箱中，將星型觸發(fā)槽中3102的高精度晶振路由至機(jī)箱背板代替機(jī)箱的背板參考時鐘，然后機(jī)箱中的所有3102都可以將背板的參考時鐘通過CLKOut端口路由出來給其它機(jī)箱使用;

　　(2)其它機(jī)箱中3102通過CLKIn端口將步驟(1)中路由出來的參考時鐘與本機(jī)箱的背板進(jìn)行鎖相，從而實(shí)現(xiàn)多機(jī)箱之間共用了同一個參考時鐘源;

　　(3)選擇一個機(jī)箱中的采集卡作為主卡，將主卡產(chǎn)生的同步脈沖信號路由至本機(jī)箱背板的PXITrig的任一未被占用的觸發(fā)線，然后通過本機(jī)箱星型觸發(fā)槽中的3102將此同步脈沖信號通過MFIO的端口路由至專門放置時鐘卡的機(jī)箱中;

　　(4)通過專門放置時鐘卡機(jī)箱星型觸發(fā)槽中的3102將主卡發(fā)出的同步脈沖信號路由至本機(jī)箱背板的PXITrig的任一觸發(fā)線，然后所有的3102都可以通過此觸發(fā)線將此同步脈沖信號經(jīng)過3102的MFIO端口路由至其他所有的機(jī)箱中;

　　(5)為了保證主卡機(jī)箱中的同步脈沖與其它多個機(jī)箱間將同步脈沖信號的延遲最小化，可以通過專門放置時鐘卡機(jī)箱中的任一3102將此同步脈沖再路由回來至主卡機(jī)箱，此時保證此同步脈沖到達(dá)各個機(jī)箱間的導(dǎo)線長度相等就可以保證機(jī)箱收到的同步脈沖間延遲最小化;

　　(6)將主卡判斷出的有效觸發(fā)脈沖信號通過本機(jī)箱的3102路由至專門放置時鐘卡的機(jī)箱中，方法同路由同步脈沖方法相同。