LabVIEW數(shù)據(jù)采集設(shè)備的定時(shí)與觸發(fā)

1、目錄目錄一、硬件定時(shí)和軟件定時(shí)的比較11.1 時(shí)鐘11.2采樣定時(shí)類型61.2.1采樣時(shí)鐘71.2.2握手81.3硬件定時(shí)單點(diǎn)采樣模式101.4多路復(fù)用采樣和同步采樣101.5設(shè)置和保持時(shí)間111.6同步模擬輸出按需定時(shí)111.7定時(shí)響應(yīng)模式11二、觸發(fā)122.1前移觸發(fā)122.2準(zhǔn)備開始觸發(fā)122.3到期觸發(fā)122.4握手觸發(fā)122.5暫停觸發(fā)132.6參考觸發(fā)132.7開始觸發(fā)132.8觸發(fā)類型132.8.1模擬邊沿觸發(fā)132.8.2模擬電平觸發(fā)142.8.3模擬窗觸發(fā)152.8.4數(shù)字邊沿觸發(fā)162.8.5數(shù)字電平觸發(fā)162.8.6數(shù)字模式觸發(fā)162.8.7軟件觸發(fā)17三、同步183.1

2、同步的類型, 鎖步和握手183.2主設(shè)備和伺服設(shè)備183.3錯(cuò)誤源193.3.1抖動(dòng)193.3.2穩(wěn)定性193.3.3精度193.3.4偏度203.4同步的方法203.4.1開始觸發(fā)同步203.4.2采樣時(shí)鐘同步203.4.3參考時(shí)鐘同步213.4.4主時(shí)基同步223.4.5采樣時(shí)鐘時(shí)基同步223.4.6混合時(shí)鐘同步233.5計(jì)數(shù)器同步233.6觸發(fā)延遲校正243.7與同步相關(guān)的概念243.7.1子系統(tǒng)243.7.2定時(shí)引擎243.7.3事件253.7.4導(dǎo)出信號(hào)動(dòng)作263.7.5軟件事件27LabVIEW儀器測(cè)量之定時(shí)與觸發(fā)篇定時(shí)與觸發(fā)一、硬件定時(shí)和軟件定時(shí)的比較 軟件定時(shí)或硬件定時(shí)用于控制

3、信號(hào)生成的時(shí)間。硬件定時(shí)，例如，設(shè)備上的時(shí)鐘（數(shù)字信號(hào)），控制信號(hào)生成的速率。軟件定時(shí)就是由操作系統(tǒng)和軟件來控制采樣生成，而不是由測(cè)量設(shè)備來控制。硬件時(shí)鐘運(yùn)行遠(yuǎn)比軟件快。硬件時(shí)鐘比軟件更為精確。 在NI-DAQmx中，選擇采樣時(shí)鐘定時(shí)函數(shù)/VI來確定硬件定時(shí)，或設(shè)置采樣時(shí)鐘的采樣定時(shí)類型屬性。如不進(jìn)行上述設(shè)置，將采樣定時(shí)類型屬性設(shè)置為按需采集，表示已選擇軟件定時(shí)。 注： 有些設(shè)備不支持硬件定時(shí)。關(guān)于設(shè)備是否支持硬件定時(shí)，請(qǐng)查看設(shè)備的說明文檔。 1.1 時(shí)鐘 周期性的數(shù)字邊沿可當(dāng)作時(shí)鐘用來計(jì)時(shí)。采樣時(shí)基時(shí)鐘和20 MHz時(shí)基時(shí)鐘表示消耗的時(shí)間，用于將信號(hào)按時(shí)間對(duì)齊。時(shí)鐘，顧名思義通常不像觸發(fā)一樣

4、引起某個(gè)動(dòng)作。采樣時(shí)鐘例外。 下列是DAQ設(shè)備常用的時(shí)鐘。關(guān)于設(shè)備上時(shí)鐘的詳細(xì)信息，見設(shè)備的說明文檔。 AI轉(zhuǎn)換時(shí)鐘多路復(fù)用設(shè)備上直接引發(fā)ADC轉(zhuǎn)換的時(shí)鐘。與設(shè)備最快的AI轉(zhuǎn)換時(shí)鐘速率相比，默認(rèn)AI轉(zhuǎn)換時(shí)鐘另需要通道間10µs的穩(wěn)定時(shí)間。當(dāng)采樣時(shí)鐘頻率過高而導(dǎo)致無法使用10 µs額外穩(wěn)定時(shí)間時(shí)，默認(rèn)AI轉(zhuǎn)換時(shí)鐘頻率將使用采樣時(shí)鐘頻率所允許的最高穩(wěn)定時(shí)間。如一個(gè)任務(wù)中有多臺(tái)設(shè)備，即使這些設(shè)備最大允許的AI轉(zhuǎn)換時(shí)鐘速率可能不同，任務(wù)中的所有設(shè)備均使用相同的額外穩(wěn)定時(shí)間。 AI轉(zhuǎn)換時(shí)鐘時(shí)基被分成更精確的時(shí)間精度，用作AI轉(zhuǎn)換時(shí)鐘。 AI采樣時(shí)鐘控制采樣時(shí)間間隔的時(shí)鐘。采樣時(shí)鐘每滴

5、答一次（生成一次脈沖），即在每條通道上采集一個(gè)樣本。 AI采樣時(shí)鐘時(shí)基作為AO采樣時(shí)鐘源的板載時(shí)鐘。AO采樣時(shí)鐘時(shí)基被劃分為更細(xì)的精度，生成AO采樣時(shí)鐘。 計(jì)數(shù)器時(shí)基連接至計(jì)數(shù)器源接線端的時(shí)鐘（例如，Ctr0Source）。 DI采樣時(shí)鐘控制采樣時(shí)間間隔的時(shí)鐘。采樣時(shí)鐘每滴答一次（生成一次脈沖），即在每條通道上采集一個(gè)樣本。 DO采樣時(shí)鐘控制采樣時(shí)間間隔的時(shí)鐘。采樣時(shí)鐘每滴答一次（生成一次脈沖），即在每條通道上采集一個(gè)樣本。 DO采樣時(shí)鐘時(shí)基作為DO采樣時(shí)鐘源的板載時(shí)鐘。DO采樣時(shí)鐘時(shí)基被劃分為更細(xì)的精度，生成DO采樣時(shí)鐘。 主時(shí)基設(shè)備上其他計(jì)數(shù)器時(shí)鐘的板載時(shí)鐘。主時(shí)基被劃分為更細(xì)的精度，用于

6、生成更慢的時(shí)鐘測(cè)量消耗的時(shí)間。該時(shí)基是板載時(shí)鐘作為AI采樣時(shí)鐘時(shí)基、AO采樣時(shí)鐘時(shí)基和計(jì)數(shù)器時(shí)基的源。 12.8 MHz時(shí)基主時(shí)基的板載時(shí)鐘源，由此派生出其他時(shí)基。該時(shí)基用于在機(jī)箱之間同步任務(wù)。 13.1072 MHz時(shí)基主時(shí)基的板載時(shí)鐘源，由此派生出其他時(shí)基。該時(shí)基用于在機(jī)箱之間同步任務(wù)。 20 MHz時(shí)基主時(shí)基的板載時(shí)鐘源，由此派生出其他時(shí)基，如設(shè)備不支持 80 MHz時(shí)基。否則，通過將80 MHz時(shí)基除以4，生成一個(gè)新的時(shí)鐘。 80 MHz時(shí)基主時(shí)基的板載時(shí)鐘源，由此派生出其他時(shí)基。 100 MHz時(shí)基主時(shí)基的板載時(shí)鐘源，由此派生出其他時(shí)基。 100 kHz時(shí)基 通過將20 MHz除以2

7、00形成的時(shí)鐘。注： M系列、C系列和X系列設(shè)備沒有隨機(jī)頻率的主時(shí)基。這些設(shè)備直接使用20 MHz/80 MHz/100 kHz時(shí)基。 下圖顯示了使用模擬輸入和模擬輸出定時(shí)的M系列時(shí)鐘?？驁D中的黑色圓圈表示接線端。 下圖顯示了使用模擬輸入和模擬輸出定時(shí)的C系列時(shí)鐘。 下圖顯示了使用模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字輸入和數(shù)字輸出定時(shí)的X系列時(shí)鐘?？驁D中的黑色圓圈表示接線端。 下圖顯示了使用模擬輸入和模擬輸出定時(shí)的E系列時(shí)鐘?？驁D中的黑色圓圈表示接線端。 注意：觸發(fā)和時(shí)鐘的區(qū)別當(dāng)作為觸發(fā)使用的數(shù)字邊沿具有周期性時(shí)，觸發(fā)和時(shí)鐘的區(qū)別不大。在上述情況下，觸發(fā)就是引起設(shè)備進(jìn)行一個(gè)操作的時(shí)鐘信號(hào)。采樣時(shí)鐘就是一個(gè)

8、很好的例子。生成一個(gè)采樣的激勵(lì)通常為一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，所以，NI-DAQmx配置采樣時(shí)鐘，而不是采樣觸發(fā)。將采樣時(shí)鐘看作一種提供觸發(fā)信號(hào)的方式，兩者的區(qū)別就顯而易見了。 1.2采樣定時(shí)類型NI-DAQmx引入了采樣定時(shí)類型的概念。每種定時(shí)類型都是激勵(lì)信號(hào)生成的不同方式。通過“定時(shí)”函數(shù)/VI選擇采樣定時(shí)類型。也可通過屬性設(shè)置下列采樣定時(shí)類型： 采樣時(shí)鐘產(chǎn)生各個(gè)采樣的數(shù)字邊沿。幾乎所有的設(shè)備都有一個(gè)專門的板載時(shí)鐘用于周期性產(chǎn)生這些邊沿。當(dāng)時(shí)鐘源不是專用的板載時(shí)鐘時(shí)，邊沿可能是非周期性的。即使邊沿是非周期性的，仍需使用采樣時(shí)鐘定時(shí)。采樣時(shí)鐘定時(shí)是硬件定時(shí)的一種。 按要求每次讀取或?qū)懭牒瘮?shù)/VI執(zhí)行時(shí)，

9、設(shè)備盡快生成所需的采樣。在該模式下，采樣質(zhì)量屬性被忽略。按需采集是一種軟件定時(shí)。 檢測(cè)更改當(dāng)NI-DAQmx在數(shù)字線或數(shù)字端口檢測(cè)到改動(dòng)（上升沿、下降沿或兩者兼而有之），改動(dòng)檢測(cè)定時(shí)從數(shù)字物理通道采集樣本。改動(dòng)檢測(cè)定時(shí)減少了應(yīng)用程序需處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在某些設(shè)備上需注意改動(dòng)檢測(cè)造成的過溢。NI-DAQmx在下一次改動(dòng)檢測(cè)事件之前無法讀取采樣，即會(huì)發(fā)生過溢。造成一個(gè)或多個(gè)采樣丟失。 使用“改動(dòng)檢測(cè)定時(shí)”函數(shù)/VI，指定要檢測(cè)改動(dòng)的上升沿和下降沿。任務(wù)開始后，可使用過溢屬性查詢是否有過溢發(fā)生。 握手握手采樣定時(shí)類型用于通過8255協(xié)議采集或生成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。許多設(shè)備具有8255芯片，部分仿8255協(xié)議的

10、設(shè)備默認(rèn)支持握手定時(shí)類型。 突發(fā)握手突發(fā)握手定時(shí)在數(shù)據(jù)線上使用時(shí)鐘協(xié)議采集或生成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。該定時(shí)類型有三種控制信號(hào)：采樣時(shí)鐘、暫停觸發(fā)和傳輸就緒事件。如外圍設(shè)備置暫停觸發(fā)無效，DAQ設(shè)備置“傳輸就緒”事件有效，每個(gè)活動(dòng)采樣時(shí)鐘邊沿均會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸。 根據(jù)是否導(dǎo)入或?qū)С霾蓸訒r(shí)鐘，可以有單獨(dú)的突發(fā)握手事件函數(shù)/VI。因?yàn)樵趦膳_(tái)設(shè)備之間共享時(shí)鐘會(huì)有諸多限制（例如，設(shè)置和保持時(shí)間），所以選用合適的函數(shù)/VI較為重要。 隱式隱式采樣模式用于使用計(jì)數(shù)器采集周期或頻率采樣。也用于生成脈沖。定時(shí)類型被稱為隱式，因?yàn)榇郎y(cè)量的信號(hào)是定時(shí)信號(hào)本身，或定時(shí)在生成的脈沖序列中是隱式的。 1.2.1采樣時(shí)鐘設(shè)備使用采樣時(shí)

11、鐘控制采集樣本和生成樣本的速率。采樣時(shí)鐘設(shè)置兩個(gè)采樣之間的時(shí)間間隔。時(shí)鐘的每次計(jì)時(shí)周期都在每個(gè)通道上開始一次采樣或生成一個(gè)采樣。在傳統(tǒng)NI-DAQ (Legacy)中，采樣時(shí)鐘被成為掃描時(shí)鐘或掃描間隔計(jì)數(shù)器。也可將外部時(shí)鐘源作為采樣時(shí)鐘。在軟件中，通過指定采樣率指定間隔（時(shí)鐘采集或生成信號(hào)的速度），在傳統(tǒng)NI-DAQmx中被稱為掃描速率或更新速率。可通過應(yīng)用于信號(hào)的信號(hào)調(diào)理和應(yīng)用程序中的通道數(shù)量限制采樣率。但是，只有當(dāng)采樣率接近設(shè)備的最大采樣率時(shí)，通道數(shù)量才會(huì)影響到測(cè)量。 注： 不是所有設(shè)備都支持?jǐn)?shù)字I/O的采樣時(shí)鐘定時(shí)。 1.2.2握手 如要通過交換信號(hào)實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備通信，請(qǐng)求和確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸

12、，可使用握手信號(hào)。 例如，需從掃描儀獲取一個(gè)圖像。整個(gè)過程分為下列步驟： 1.掃描儀掃描圖像并傳輸數(shù)據(jù)就緒后發(fā)送一個(gè)脈沖至測(cè)量設(shè)備。 2.測(cè)量設(shè)備讀取8位、16位或32位數(shù)字采樣。 3.測(cè)量設(shè)備發(fā)送一個(gè)脈沖至掃描儀，告知掃描儀數(shù)字采樣讀取完畢。 4.掃描儀準(zhǔn)備發(fā)送另一個(gè)數(shù)字采樣時(shí)再發(fā)送一個(gè)脈沖。 5.測(cè)量設(shè)備接收到該數(shù)字脈沖后，設(shè)備開始讀取采樣。 上述過程重復(fù)執(zhí)行直到采樣全部傳輸完畢。 注： 不是所有設(shè)備都支持握手通信。關(guān)于設(shè)備是否支持握手，請(qǐng)查看設(shè)備的說明文檔。對(duì)于E系列設(shè)備，只有超過8條數(shù)字線的設(shè)備（有附加8255芯片）支持握手通信。 一、突發(fā)握手信號(hào) 支持突發(fā)握手定時(shí)的設(shè)備使用下列三個(gè)信

13、號(hào)： u 暫停觸發(fā)（舊稱：REQ） u 傳輸事件就緒（舊稱：ACK） u 采樣時(shí)鐘 對(duì)于數(shù)字輸入任務(wù)，暫停觸發(fā)信號(hào)為邏輯低，傳輸就緒為邏輯高，采樣被發(fā)送至測(cè)量設(shè)備。對(duì)于數(shù)字輸出任務(wù)，暫停觸發(fā)信號(hào)為邏輯低，傳輸事件就緒為邏輯高，采樣被發(fā)送至測(cè)量設(shè)備。采樣時(shí)鐘，無論是板載的，還是外部的，都用于控制定時(shí)機(jī)制。數(shù)據(jù)傳輸或采集載采樣時(shí)鐘的上升沿或下降沿發(fā)生。 突發(fā)握手信號(hào)的默認(rèn)接線端因設(shè)備而異。 二、仿8255協(xié)議設(shè)備的握手信號(hào)仿8255協(xié)議設(shè)備支持兩種握手信號(hào)： u 握手觸發(fā)也稱為選通脈沖輸入(STB)和確認(rèn)輸入(ACK)。 u 握手事件也稱為輸入緩沖區(qū)滿(IBF)和輸出緩沖區(qū)滿(OBF)。 對(duì)于輸入

14、任務(wù)，當(dāng)握手觸發(fā)信號(hào)為低，采樣被發(fā)送至測(cè)量設(shè)備。當(dāng)發(fā)送采樣后，握手觸發(fā)為高，即告知周圍設(shè)備數(shù)據(jù)已被讀取。對(duì)于數(shù)字輸出，NI-DAQmx設(shè)備發(fā)送采樣至外圍設(shè)備時(shí)握手事件為低。外圍設(shè)備接收到采樣后發(fā)送低脈沖至握手觸發(fā)線。關(guān)于數(shù)字端口的握手信號(hào)配置的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考設(shè)備的說明文檔。 握手信號(hào)的默認(rèn)接線端因設(shè)備而異。 三、8255設(shè)備的握手信號(hào)握手通信的8255設(shè)備支持下列四種握手信號(hào)： u 選通脈沖輸入(STB) u 輸入緩沖區(qū)滿(IBF) u 輸出緩沖區(qū)滿(OBF) u 確認(rèn)輸入(ACK) STB和IBF信號(hào)用于數(shù)字輸入操作，OBF和ACK信號(hào)用于數(shù)字輸出操作。當(dāng)STB線為低時(shí)，采樣被發(fā)送至測(cè)量設(shè)

15、備。當(dāng)發(fā)送采樣后，IBF為高，即告知周圍設(shè)備數(shù)據(jù)已被讀取。對(duì)于數(shù)字輸出，當(dāng)軟件發(fā)送采樣至外圍設(shè)備時(shí)，OBF為低。外圍設(shè)備接收到采樣后發(fā)送低脈沖至ACK線。關(guān)于數(shù)字端口的握手信號(hào)配置的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考設(shè)備的說明文檔。 多個(gè)端口上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)于8255設(shè)備，任務(wù)中的端口決定使用哪條握手線。始終使用任務(wù)中高階端口相關(guān)的握手線。例如，如將端口1和端口2組合至一個(gè)任務(wù)，使用與端口2相關(guān)的握手線。 如端口用于數(shù)字輸入，則將所有STB線連接起來，如下圖所示。將任務(wù)中最高階端口的IBF線連接至其他設(shè)備。其他端口的IBF信號(hào)無需連接。 如在8255設(shè)備上組合數(shù)字輸出的端口，僅連接端口列表中最后一個(gè)端口的握手信號(hào)

16、，如下圖所示。 進(jìn)行握手通信時(shí)，一些數(shù)字線自動(dòng)被預(yù)留為用于控制，無法使用。使用哪條控制線取決于當(dāng)前使用的端口和握手通信的通道（輸入或輸出）。端口中未用于控制的其他數(shù)字線仍可使用。如在握手任務(wù)中通過任意線傳輸數(shù)據(jù)，整個(gè)端口都被預(yù)留為握手?jǐn)?shù)據(jù)，端口中的其他線無法使用。1.3硬件定時(shí)單點(diǎn)采樣模式在硬件定時(shí)單點(diǎn)采樣模式下，采樣通過硬件定時(shí)方式連續(xù)生成和采集，不帶緩沖機(jī)制。必須使用采樣時(shí)鐘或改動(dòng)檢測(cè)定時(shí)類型。其他定時(shí)類型不支持。 如要獲知循環(huán)是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（例如，控制應(yīng)用）完成，請(qǐng)使用硬件定時(shí)單點(diǎn)采樣模式。 因?yàn)槭褂糜布〞r(shí)單點(diǎn)采樣模式時(shí)沒有緩沖區(qū)，所以要確保讀取和寫入的速度能滿足硬件定時(shí)的速度。如讀

17、取或?qū)懭氩僮餮舆t，將會(huì)返回錯(cuò)誤。 連續(xù)脈沖（硬件定時(shí)更新）是硬件定時(shí)單點(diǎn)的計(jì)數(shù)器輸出。 1.4多路復(fù)用采樣和同步采樣設(shè)備的采樣方式有多路復(fù)用采樣和同步采樣兩種。同步采樣設(shè)備的每條模擬通道上都有一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可同時(shí)從所有通道上采樣，如下圖所示。 多路復(fù)用采樣設(shè)備的所有模擬輸入通道共享一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。這些設(shè)備使用采樣時(shí)鐘和轉(zhuǎn)換時(shí)鐘。采樣時(shí)鐘在掃描列表中列出的所有通道上開始樣本采集。轉(zhuǎn)換時(shí)鐘使每條獨(dú)立的通道開始模數(shù)轉(zhuǎn)換。下圖顯示了使用多路復(fù)用采樣的設(shè)備的三通道模擬輸入任務(wù)。與S系列不同，樣本的數(shù)字化不是同時(shí)發(fā)生的。 為了達(dá)到指定的采樣速率，轉(zhuǎn)換時(shí)鐘運(yùn)行速度遠(yuǎn)快于采樣時(shí)鐘。例如，如指定8條模擬輸入通

18、道上的采樣速率為10 S/s，轉(zhuǎn)換時(shí)鐘必須至少是采樣率的8倍(80 Hz)，以保證每條通道均以每秒10個(gè)采樣的速度進(jìn)行采樣。在較快的采樣速率下，還必須考慮通道間采樣的穩(wěn)定時(shí)間。 1.5設(shè)置和保持時(shí)間當(dāng)DAQ設(shè)備采集數(shù)字信號(hào)時(shí)，信號(hào)必須經(jīng)過一段穩(wěn)定時(shí)間才能用于定時(shí)的時(shí)鐘邊沿。開始用作時(shí)鐘前的穩(wěn)定時(shí)間被成為設(shè)置時(shí)間。開始用作時(shí)鐘后的時(shí)間被成為保持時(shí)間。關(guān)于最小穩(wěn)定設(shè)置時(shí)間和保持時(shí)間的信息，見設(shè)備的說明文檔。 1.6同步模擬輸出按需定時(shí)一般情況下，如在多條模擬輸出通道上使用軟件定時(shí)，NI-DAQmx將寫入第一個(gè)采樣至第一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，采樣生成。然后，NI-DAQmx將采樣寫入第二個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，采樣又

19、生成，依此類推。但是，在同步單點(diǎn)按需定時(shí)下，NI-DAQmx將數(shù)據(jù)寫入數(shù)模轉(zhuǎn)換器后，所有數(shù)據(jù)一次生成。通過啟用同步模擬輸出屬性設(shè)置該定時(shí)方法。1.7定時(shí)響應(yīng)模式數(shù)字I/O和DAQ設(shè)備通常使用單循環(huán)定時(shí)響應(yīng)模式，即在下一個(gè)有效采樣時(shí)鐘邊沿上響應(yīng)外部信號(hào)。 支持流水線響應(yīng)模式的設(shè)備（例如，NI PCIe-6536、NI PCIe-6537）可在若干個(gè)采樣時(shí)鐘周期之后的邊沿上響應(yīng)外部信號(hào)。該模式使用源同步時(shí)鐘，同步返回時(shí)鐘和數(shù)據(jù)至采集設(shè)備。在源同步數(shù)據(jù)傳輸下，采集和生成數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)快于單循環(huán)定時(shí)源模式。 在流水線定時(shí)響應(yīng)模式下，可配置外部采樣時(shí)鐘。但是采樣時(shí)鐘必須在任務(wù)轉(zhuǎn)換為“就緒”狀態(tài)之前運(yùn)行和開

20、始。如導(dǎo)出采樣時(shí)鐘，任務(wù)轉(zhuǎn)換為“就緒”狀態(tài)時(shí)發(fā)生導(dǎo)出事件。對(duì)于其他事件，任務(wù)從不處于“就緒”狀態(tài)時(shí)，信號(hào)保持導(dǎo)出狀態(tài)。 二、觸發(fā)NI-DAQmx控制的設(shè)備進(jìn)行的動(dòng)作，稱為操作。常見的操作包括生成一個(gè)采樣、開始一個(gè)波形采集。每個(gè)NI-DAQmx操作都需要一個(gè)激勵(lì)或原因。操作在激勵(lì)發(fā)生時(shí)進(jìn)行。這個(gè)激勵(lì)就是觸發(fā)。觸發(fā)根據(jù)其引發(fā)的操作命名： l 前移觸發(fā) l 到期觸發(fā) l 握手觸發(fā) l 暫停觸發(fā) l 參考觸發(fā) l 開始觸發(fā) l 準(zhǔn)備開始觸發(fā) 除了要指定觸發(fā)引起的操作之外，還必須選擇觸發(fā)的類型，即如何產(chǎn)生這個(gè)觸發(fā)。2.1前移觸發(fā)前移觸發(fā)是使開關(guān)設(shè)備執(zhí)行掃描列表中下一個(gè)操作的觸發(fā)。可將前移觸發(fā)配置為在數(shù)字

21、信號(hào)的邊沿或“發(fā)送軟件觸發(fā)”函數(shù)/VI運(yùn)行時(shí)發(fā)生。2.2準(zhǔn)備開始觸發(fā)配置一個(gè)準(zhǔn)備開始觸發(fā)時(shí)，準(zhǔn)備開始觸發(fā)發(fā)生后，計(jì)數(shù)器任務(wù)才會(huì)響應(yīng)開始觸發(fā)?？蓪⒃撚|發(fā)配置為在數(shù)字信號(hào)邊沿發(fā)生。準(zhǔn)備開始觸發(fā)與開始觸發(fā)不同，通常用于前置計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器的應(yīng)用?？墒褂脺?zhǔn)備開始觸發(fā)同步多個(gè)任務(wù)，例如，計(jì)算邊沿和脈沖生成。開始觸發(fā)用于開始信號(hào)采集或生成。 2.3到期觸發(fā)到期觸發(fā)將使看門狗任務(wù)到期?？墒褂迷撚|發(fā)代替看門狗定時(shí)器來表示時(shí)間到期?？蓪⒃撚|發(fā)配置為在數(shù)字信號(hào)邊沿發(fā)生。 2.4握手觸發(fā)握手觸發(fā)是來自外圍設(shè)備的控制信號(hào)。外圍設(shè)備發(fā)送握手信號(hào)告知DAQ設(shè)備已采集到一個(gè)采樣（輸入任務(wù)）或已生成一個(gè)采樣（輸入任務(wù)）。對(duì)于輸

22、入任務(wù)，默認(rèn)在采樣輸入數(shù)據(jù)條件屬性指定的觸發(fā)位置，或周圍設(shè)備置握手觸發(fā)有效時(shí)DAQ設(shè)備鎖住數(shù)據(jù)。 2.5暫停觸發(fā)在采樣時(shí)鐘定時(shí)或突發(fā)握手定時(shí)下，暫停觸發(fā)用于暫停一個(gè)正在進(jìn)行的采集或生成。置該觸發(fā)無效即重新開始采集或生成。使用暫停觸發(fā)的注意事項(xiàng)因設(shè)備而異。 2.6參考觸發(fā)參考觸發(fā)在一組輸入采樣中創(chuàng)建參考點(diǎn)?？蓪⒃撚|發(fā)配置為在一個(gè)數(shù)字邊沿、數(shù)字信號(hào)、模擬邊沿或模擬信號(hào)進(jìn)入或離開窗體區(qū)域時(shí)發(fā)生。在參考點(diǎn)前采集的數(shù)據(jù)為預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)。在參考點(diǎn)前采集的數(shù)據(jù)為預(yù)觸后數(shù)據(jù)。 2.7開始觸發(fā)開始觸發(fā)令采集或生成開始?？蓪⒃撚|發(fā)配置為在一個(gè)數(shù)字邊沿、數(shù)字信號(hào)、模擬邊沿或模擬信號(hào)進(jìn)入或離開窗體區(qū)域時(shí)發(fā)生。 2.8觸發(fā)

23、類型除了要指定觸發(fā)引起的操作之外，還必須選擇觸發(fā)的類型，即如何產(chǎn)生這個(gè)觸發(fā)。如要觸發(fā)一個(gè)模擬信號(hào)，使用模擬邊沿觸發(fā)或模擬窗觸發(fā)。如要觸發(fā)一個(gè)數(shù)字信號(hào)，請(qǐng)選擇數(shù)字邊沿觸發(fā)，源通常為PFI管腳。 2.8.1模擬邊沿觸發(fā)模擬邊沿觸發(fā)的設(shè)備在信號(hào)的電平和斜率（上升或下降）都滿足某一條件時(shí)被觸發(fā)。設(shè)備確認(rèn)某一個(gè)觸發(fā)條件后，設(shè)備將進(jìn)行觸發(fā)指定的操作，例如，開始測(cè)量或者標(biāo)記觸發(fā)發(fā)生時(shí)采集到的信號(hào)。模擬觸發(fā)信號(hào)可連接至任何接收模擬信號(hào)的輸入通道或接線端。詳細(xì)信息見特定設(shè)備模擬信號(hào)觸發(fā)注意事項(xiàng)。 下圖顯示的觸發(fā)在信號(hào)到達(dá)3.2時(shí)采集上升沿信號(hào)。 滯后就是在觸發(fā)電平之上或之下加窗，通常用于減少信號(hào)中噪聲或毛刺造成

24、的偽觸發(fā)。如在上升沿使用滯后窗，信號(hào)電平在電平（或閾值電平）減去滯后值時(shí)，觸發(fā)開始生效，直到信號(hào)穿過電平。信號(hào)低于電平減去滯后值時(shí)，觸發(fā)失效。 例如，如在上例中加入滯后為1，信號(hào)電平為3.2，信號(hào)超過2.2或低于2.2時(shí)，觸發(fā)開始。觸發(fā)在信號(hào)超過3.2時(shí)置操作有效，信號(hào)低于2.2時(shí)置操作無效。 如在下降沿使用滯后窗，信號(hào)電平在電平（或閾值電平）加上滯后值時(shí)，觸發(fā)開始生效，直到信號(hào)穿過并低于電平。信號(hào)高于電平加上滯后值時(shí)，觸發(fā)失效。如果在下降沿上使用觸發(fā)，滯后為1，電平為3.2，信號(hào)必須上升到達(dá)4.2或下降到3.2以下，觸發(fā)才有效。觸發(fā)在信號(hào)落至3.2以下時(shí)置有效，在信號(hào)升上4.2以上時(shí)置無效。

25、 2.8.2模擬電平觸發(fā)模擬電平觸發(fā)類似于模擬邊沿觸發(fā)。無論是哪種觸發(fā)，都需指定邊沿（上升沿或下降沿）和觸發(fā)電平。模擬邊沿觸發(fā)關(guān)注觸發(fā)條件滿足時(shí)的點(diǎn)。模擬電平觸發(fā)關(guān)注信號(hào)位于觸發(fā)電平之上或之下的持續(xù)時(shí)間。模擬電平觸發(fā)通常用作暫停觸發(fā)。暫停觸發(fā)在觸發(fā)條件滿足時(shí)置動(dòng)作有效或無效。下圖顯示了當(dāng)信號(hào)超過觸發(fā)電平時(shí)觸發(fā)生效和信號(hào)低于觸發(fā)電平時(shí)觸發(fā)失效的兩個(gè)過程。觸發(fā)失效類似于暫停觸發(fā)。 2.8.3模擬窗觸發(fā)窗觸發(fā)在模擬信號(hào)進(jìn)入或離開兩個(gè)電壓值定義的窗時(shí)發(fā)生。設(shè)置窗的上限值和下限值指定窗的上下沿。下圖顯示了信號(hào)進(jìn)窗后開始采集數(shù)據(jù)的觸發(fā)。 下圖顯示了信號(hào)離開窗后開始采集數(shù)據(jù)的觸發(fā)。 2.8.4數(shù)字邊沿觸發(fā)

26、數(shù)字邊沿觸發(fā)通常是一個(gè)有兩個(gè)離散電平的TTL信號(hào)：高電平和低電平。當(dāng)信號(hào)從高到低，或從低到高時(shí)，即產(chǎn)生了一個(gè)數(shù)字邊沿。數(shù)字邊沿有兩種，上升沿和下降沿?？稍跀?shù)字信號(hào)的上升沿或下降沿產(chǎn)生開始或參考觸發(fā)。 下圖顯示了數(shù)字觸發(fā)信號(hào)下降沿后開始的采集。一般情況下，數(shù)字觸發(fā)信號(hào)連接至測(cè)量設(shè)備的PFI管腳。 2.8.5數(shù)字電平觸發(fā) 數(shù)字電平觸發(fā)根據(jù)數(shù)據(jù)線上讀取的值來開始、停止或暫停采集或生成。 2.8.6數(shù)字模式觸發(fā) 數(shù)字模式觸發(fā)就是將設(shè)備配置為在特定物理通道上檢測(cè)一個(gè)特定形狀的數(shù)字信號(hào)。檢測(cè)到條件后，設(shè)備將執(zhí)行觸發(fā)相關(guān)的動(dòng)作，例如，開始一個(gè)任務(wù)或標(biāo)記觸發(fā)發(fā)生時(shí)采集到的信號(hào)。 數(shù)字信號(hào)通過下列字符定義： X

27、：忽略物理通道 0：匹配物理通道上的邏輯低值 1：匹配物理通道上的邏輯高值 R：匹配物理通道上的上升沿 E：匹配物理通道上的上升沿或下降沿 F：匹配物理通道上的下降沿 例如，如指定數(shù)字信號(hào)模式為"X11100"，源為"dev1/line0:4,dev1/line6,"，當(dāng)物理通道"dev1/line1"、"dev1/line2"和"dev1/line3"為邏輯高，"dev1/line4"和"dev1/line6"是邏輯低時(shí)，發(fā)生模式匹配。"dev

28、1/line0"被忽略。 對(duì)于端口上的模式觸發(fā)，模式匹配按相反的順序發(fā)生。例如，如指定數(shù)字信號(hào)模式為"11000000"，源為"dev1/port0"，當(dāng)物理通道"dev1/line0"和"dev1/line1"為邏輯高，其他6條線為邏輯低時(shí)，發(fā)生模式匹配。 2.8.7軟件觸發(fā) 軟件觸發(fā)根據(jù)發(fā)送的軟件觸發(fā)命令，開始、停止或暫停一個(gè)采集或生成，或前移一個(gè)掃描列表項(xiàng)。使用“DAQmx發(fā)送軟件觸發(fā)”函數(shù)/VI生成一個(gè)軟件觸發(fā)命令。 三、同步 同步操作通過連接定時(shí)信號(hào)和控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)。同步操作可以是在一臺(tái)設(shè)備上或多

29、臺(tái)設(shè)備上。例如，在同一臺(tái)M系列設(shè)備上同步模擬輸入和模擬輸出。同步操作的定時(shí)和控制信號(hào)分為三類：時(shí)鐘、觸發(fā)和事件。 通過連接兩個(gè)接線端形成時(shí)間和控制信號(hào)的回路。選擇接線端作為時(shí)鐘或觸發(fā)的源。在PCI設(shè)備上，RTSI總線可用于信號(hào)連線。在PXI設(shè)備上，PXI觸發(fā)總線提供連線。要使NI-DAQmx查找到一條閑置的PXI觸發(fā)線，必須在MAX中進(jìn)行PXI機(jī)箱識(shí)別。要使NI-DAQmx查找到一條閑置的RTSI線，必須在MAX中創(chuàng)建一條RTSI線纜，然后將其應(yīng)用于線纜連接的設(shè)備。MAX中的連線圖給出了設(shè)備上可能的連線方案。 在一些設(shè)備上，將多個(gè)模塊上的模擬輸入、模擬輸出和數(shù)字輸入/輸出通道加入同一個(gè)任務(wù)中，

30、可同步多個(gè)通道。任務(wù)中的所有通道的類型必須相同，例如，模擬輸入、計(jì)數(shù)器輸出，等等。 3.1同步的類型, 鎖步和握手 鎖步是指兩個(gè)或兩個(gè)以上相似的設(shè)備共享定時(shí)和觸發(fā)，并作為一個(gè)設(shè)備使用。在同一臺(tái)設(shè)備的模擬輸入和模擬輸出上使用相同的采樣時(shí)鐘也是鎖步。鎖步是為了盡量減少偏度。在鎖步中，時(shí)鐘和觸發(fā)通常是共享的。 握手同步（激勵(lì)/響應(yīng)）用在多臺(tái)設(shè)備按順序執(zhí)行的情況。在握手同步中，觸發(fā)和事件通常是共享的。例如，簡(jiǎn)化的DAC測(cè)試。數(shù)字設(shè)備發(fā)送一個(gè)數(shù)字信號(hào)到數(shù)模轉(zhuǎn)換器，然后一個(gè)信號(hào)使數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)電壓。幾乎在同時(shí)，數(shù)字設(shè)備發(fā)送信號(hào)至DMM，DMM測(cè)量數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的電壓。DMM完成測(cè)量后發(fā)送信號(hào)至數(shù)字

31、設(shè)備，使數(shù)字設(shè)備發(fā)送下一個(gè)信號(hào)至數(shù)模轉(zhuǎn)換器。 在鎖步同步中，所有操作均使用一個(gè)時(shí)鐘或觸發(fā)。在握手同步中，觸發(fā)或事件在兩個(gè)操作之間被保留（例如，DMM的采樣完成事件被接收該事件的數(shù)字設(shè)備作為采樣時(shí)鐘）。3.2主設(shè)備和伺服設(shè)備大多數(shù)同步應(yīng)用會(huì)使用其他設(shè)備的信號(hào)。例如，采樣時(shí)鐘同步的設(shè)備會(huì)使用來自其他設(shè)備的采樣時(shí)鐘。參考時(shí)鐘同步不是直接使用設(shè)備的板載時(shí)鐘，而是將板載時(shí)鐘鎖入共享時(shí)鐘，所有設(shè)備將使用某臺(tái)設(shè)備上的開始觸發(fā)。 提供信號(hào)的設(shè)備叫做主設(shè)備，應(yīng)用程序中其他使用該信號(hào)的設(shè)備叫做伺服設(shè)備。主設(shè)備提供所有信號(hào)，任務(wù)一開始主設(shè)備就開始采集生成樣本。伺服設(shè)備直到接收到主設(shè)備的信號(hào)后才開始采集或生成數(shù)據(jù)。因

32、此，開始主設(shè)備上的任務(wù)之前必須先開始伺服設(shè)備上的任務(wù)。任務(wù)在伺服設(shè)備上開始后，即開始等待主設(shè)備發(fā)出的信號(hào)。然后，任務(wù)在主設(shè)備上開始，主設(shè)備發(fā)送同步信號(hào)，保證所有設(shè)備同時(shí)采集或生成樣本。如在開始伺服設(shè)備任務(wù)之前開始主設(shè)備上的任務(wù)，伺服設(shè)備上任務(wù)開始之前主設(shè)備采集或生成的數(shù)據(jù)的時(shí)間具有不確定性。在上述情況下應(yīng)用程序沒有實(shí)現(xiàn)同步，會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。 3.3錯(cuò)誤源同步測(cè)量時(shí)，有下列錯(cuò)誤源： 3.3.1抖動(dòng)抖動(dòng)是時(shí)鐘周期之間（兩次采樣之間）的微小差別。抖動(dòng)反映為數(shù)字化信號(hào)中的噪聲，對(duì)高頻信號(hào)影響更大。在時(shí)鐘路徑上添加各種元器件均會(huì)導(dǎo)致抖動(dòng)。使用精確的時(shí)鐘源可以減少抖動(dòng)，但是不能徹底消除抖動(dòng)。3.3.2穩(wěn)定性穩(wěn)

33、定性指的是時(shí)鐘抵抗頻率波動(dòng)的程度?？僧a(chǎn)生頻率波動(dòng)的因素包括溫度、時(shí)間、電壓、擾動(dòng)、震動(dòng)、電容負(fù)載，等等。溫度是影響晶振穩(wěn)定性的最主要因素。 有些晶振被置于恒溫外殼內(nèi)，以確保穩(wěn)定性處于一個(gè)合理的范圍。這些晶振也稱為恒溫控制晶體振蕩器(OCXO)。例如，NI 6608中包括一個(gè)OCXO。 3.3.3精度時(shí)鐘精度指時(shí)鐘的實(shí)際頻率與指定頻率的匹配度。時(shí)鐘頻率由振蕩器產(chǎn)生。但是，振蕩器產(chǎn)生的頻率不是絕對(duì)精確的頻率。振蕩器時(shí)鐘的精度受晶振和振蕩器組裝方式的影響。 描述計(jì)時(shí)錯(cuò)誤有各種不同的方式。常見的計(jì)時(shí)錯(cuò)誤有ppm（百萬分之一）和ppb（十億分之一）。百萬分之一描述錯(cuò)誤的概率。例如，如要找出錯(cuò)誤為5 pp

34、m的80 MHz振蕩器出錯(cuò)概率，必須將振蕩器頻率(80,000,000)乘以5，然后除以1,000,000。如下列等式所示：80,000,000 Hz (5 Hz/1,000,000 Hz) = 400 Hz。 從上述等式中可知，振蕩器錯(cuò)誤的頻率是400 Hz。時(shí)鐘的實(shí)際頻率為79,999,600 Hz - 80,000,400 Hz之間。ppb與ppm類似，用于描述更高精度的時(shí)鐘頻率。3.3.4偏度偏度是信號(hào)在不同時(shí)刻到達(dá)兩個(gè)不同位置時(shí)產(chǎn)生的傳輸延遲。例如，控制設(shè)備在T0時(shí)刻發(fā)送信號(hào)。接收設(shè)備A在T1時(shí)刻產(chǎn)生反應(yīng)。接收設(shè)備B在T2時(shí)刻產(chǎn)生反應(yīng)。如T1不等于T2，這其中的差別就是偏度。設(shè)備間距

35、、設(shè)備間連線和設(shè)備上的信號(hào)路徑都會(huì)影響信號(hào)的達(dá)到時(shí)間。 3.4同步的方法根據(jù)設(shè)備和應(yīng)用程序需求，有下列同步方法可供選擇： 3.4.1開始觸發(fā)同步要同步一臺(tái)設(shè)備上的多個(gè)任務(wù)，即使這些任務(wù)的速率不同，所處子系統(tǒng)不同，也無需同步任何時(shí)鐘。因?yàn)樵O(shè)備使用一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘，只需在任務(wù)之間共享一個(gè)開始觸發(fā)，保證時(shí)鐘同時(shí)開始即可。 配置所有任務(wù)的開始觸發(fā)，將觸發(fā)源設(shè)置為主任務(wù)的內(nèi)部開始觸發(fā)接線端（例如，ai/StartTrigger），進(jìn)行開始觸發(fā)同步。不必配置主任務(wù)上的開始觸發(fā)。所有任務(wù)都包含一個(gè)隱式開始觸發(fā)，任務(wù)開始時(shí)發(fā)生。 注： 開始主設(shè)備上的任務(wù)之前必須先開始伺服設(shè)備上的任務(wù)。 3.4.2采樣時(shí)鐘同步采樣

36、時(shí)鐘同步可對(duì)多個(gè)設(shè)備上速率相同的任務(wù)進(jìn)行同步。 使用采樣時(shí)鐘同步時(shí)，伺服設(shè)備將把子系統(tǒng)的采樣時(shí)鐘替換為其他設(shè)備的采樣時(shí)鐘。 將所有設(shè)備配置為使用采樣時(shí)鐘定時(shí)，進(jìn)行采樣時(shí)鐘同步。將所有伺服設(shè)備上的采樣時(shí)鐘源設(shè)置為主設(shè)備上的內(nèi)部采樣時(shí)鐘接線端。例如，AI子系統(tǒng)的采樣時(shí)鐘接線端為ai/SampleClock。 注： 開始主設(shè)備上的任務(wù)之前必須先開始伺服設(shè)備上的任務(wù)。 因?yàn)闀r(shí)鐘信號(hào)在設(shè)備間傳輸需要一定的時(shí)間，所以采樣時(shí)鐘同步會(huì)造成一定的偏度。雖然同步了采樣時(shí)鐘，但是未同步AI轉(zhuǎn)換時(shí)鐘，所以，在多路復(fù)用設(shè)備上，采樣時(shí)鐘同步還會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)。 使用主時(shí)基同步或參考時(shí)鐘同步，同步不同速率的設(shè)備。 3.4.3參考

37、時(shí)鐘同步在支持參考時(shí)鐘同步的設(shè)備上，參考時(shí)鐘同步是最靈活和強(qiáng)大的同步方法。參考時(shí)鐘同步可同步設(shè)備上的所有時(shí)間，即使設(shè)備的速率和所在子網(wǎng)不同，只要衍生自參考時(shí)鐘的時(shí)鐘開始和保持相對(duì)相位一致。衍生時(shí)鐘的頻率如慢于參考時(shí)鐘，則不能保持相位相對(duì)一致。對(duì)于計(jì)數(shù)器操作，參考時(shí)鐘同步保證了計(jì)數(shù)器時(shí)基保持同步，也就是即使應(yīng)用程序要求使用不同的計(jì)數(shù)器時(shí)基頻率，計(jì)數(shù)器時(shí)基的相位也保持相對(duì)一致。 使用參考時(shí)鐘同步時(shí)，設(shè)備不直接使用其他設(shè)備的時(shí)鐘作為板載時(shí)鐘。所有設(shè)備都通過一個(gè)鎖步循環(huán)將板載時(shí)鐘同步為一個(gè)共有的參考信號(hào)。然后每個(gè)設(shè)備從同步時(shí)鐘處獲得衍生時(shí)鐘。必須對(duì)衍生時(shí)鐘共享開始觸發(fā)，以確保同步。 對(duì)于PXI設(shè)備，參

38、考信號(hào)通常在機(jī)箱背板上，頻率為10 MHz的時(shí)鐘(PXI_Clk10)。對(duì)于PXI Express設(shè)備，參考信號(hào)通常在機(jī)箱背板上，頻率為100 MHz的時(shí)鐘(PXI_Clk100)。 注： 如有可能，始終使用一個(gè)PXI或PXI Express機(jī)箱背板時(shí)鐘。信號(hào)從一個(gè)設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€(gè)設(shè)備需要一定時(shí)間，使用其他設(shè)備的時(shí)鐘會(huì)引起偏度。 PXI或PXI Express機(jī)箱背板時(shí)鐘與設(shè)備板載時(shí)鐘提供的精度與設(shè)備板載時(shí)鐘提供的精度可能不同。例如，NI PXIe-1062Q背板提供25 ppm的時(shí)鐘精度，NI PXI-6259設(shè)備的精度為50 ppm。 對(duì)于PCI和PCI Express設(shè)備，參考信號(hào)是來自

39、其他設(shè)備的時(shí)鐘（通常是10MHzRefClk）。使用參考時(shí)鐘源屬性指定任務(wù)參考信號(hào)的接線端。將參考時(shí)鐘源設(shè)置為主設(shè)備上的板載時(shí)鐘，綁定板載時(shí)鐘，而不是直接時(shí)鐘板載時(shí)鐘。綁定至板載時(shí)鐘有助于減少主設(shè)備和伺服設(shè)備之間的偏度。 參考時(shí)鐘同步減少了時(shí)鐘的偏度，但是共享的開始觸發(fā)必須從主設(shè)備傳輸?shù)剿欧O(shè)備，從而產(chǎn)生偏度。有些設(shè)備可糾正偏度。 部分設(shè)備使用主時(shí)基，而非參考時(shí)鐘，所以設(shè)備會(huì)使用主時(shí)基同步。參考時(shí)鐘同步要求共享信號(hào)，并預(yù)留多條RTSI或PXI觸發(fā)線用于這些信號(hào)。對(duì)于設(shè)備速率相同的采樣時(shí)鐘定時(shí)，可使用采樣時(shí)鐘同步。這樣就無需共享開始觸發(fā)以及額外的RTSI/PXI線。在主時(shí)基設(shè)備和參考時(shí)鐘設(shè)備混用

40、的應(yīng)用程序中，也可使用采樣時(shí)鐘同步。3.4.4主時(shí)基同步在支持主時(shí)基同步的設(shè)備上，主時(shí)基同步是最靈活和強(qiáng)大的同步方法。該方法可同步設(shè)備上的所有時(shí)間，即使設(shè)備的速率和所在子網(wǎng)不同，只要衍生自主時(shí)基的時(shí)鐘開始和保持相對(duì)相位一致。對(duì)于計(jì)數(shù)器操作，主時(shí)基同步保證了計(jì)數(shù)器時(shí)基保持同步，也就是即使應(yīng)用程序要求使用不同的計(jì)數(shù)器時(shí)基頻率，計(jì)數(shù)器時(shí)基的相位也保持相對(duì)一致。 使用主時(shí)基同步時(shí)，伺服設(shè)備將板載時(shí)基（主時(shí)基）替換為主設(shè)備的主時(shí)基。然后每個(gè)設(shè)備從同步時(shí)鐘處獲得衍生時(shí)鐘。必須對(duì)衍生時(shí)鐘共享開始觸發(fā)，以確保同步。 注： 開始主設(shè)備上的任務(wù)之前必須先開始伺服設(shè)備上的任務(wù)。 必須設(shè)置伺服設(shè)備上的兩個(gè)屬性來同步主

41、時(shí)基。使用伺服設(shè)備上的主時(shí)基源屬性指定主時(shí)基接線端。伺服設(shè)備使用外部時(shí)基，還必須使用主時(shí)基頻率屬性指定主時(shí)基的速率。可查詢主設(shè)備上主時(shí)基的頻率和源，然后將伺服設(shè)備上的主時(shí)基設(shè)置為查詢到的值。 因?yàn)闀r(shí)鐘信號(hào)在設(shè)備間傳輸需要一定的時(shí)間，所以主時(shí)基同步會(huì)造成一定的偏度。 大多數(shù)設(shè)備使用參考時(shí)鐘，而非主時(shí)基，所以設(shè)備會(huì)使用參考時(shí)鐘同步。主時(shí)基同步要求共享信號(hào)，并預(yù)留多條RTSI或PXI觸發(fā)線用于這些信號(hào)。對(duì)于設(shè)備速率相同的采樣時(shí)鐘定時(shí)，可使用采樣時(shí)鐘同步。這樣就無需共享開始觸發(fā)以及額外的RTSI/PXI線。在主時(shí)基設(shè)備和參考時(shí)鐘設(shè)備混用的應(yīng)用程序中，也可使用采樣時(shí)鐘同步。3.4.5采樣時(shí)鐘時(shí)基同步采樣

42、時(shí)鐘時(shí)基同步用于同步不同速率的設(shè)備。當(dāng)參考時(shí)鐘同步、主時(shí)基同步、采樣時(shí)鐘同步都無法滿足要求時(shí)，可選擇使用參考時(shí)鐘時(shí)基同步。 使用采樣時(shí)鐘時(shí)基同步時(shí)，伺服設(shè)備將把子系統(tǒng)的采樣時(shí)鐘時(shí)基替換為其他設(shè)備的采樣時(shí)鐘時(shí)基。每臺(tái)設(shè)備從同步采樣時(shí)鐘時(shí)基獲得衍生的采樣時(shí)鐘。必須對(duì)衍生時(shí)鐘共享開始觸發(fā)，以確保同步。 注： 開始主設(shè)備上的任務(wù)之前必須先開始伺服設(shè)備上的任務(wù)。 必須設(shè)置伺服設(shè)備上的兩個(gè)屬性來同步采樣時(shí)鐘時(shí)基。使用采樣時(shí)鐘時(shí)基源屬性指定主設(shè)備的采樣時(shí)鐘時(shí)基接線端。因?yàn)樗欧O(shè)備使用外部時(shí)基，必須使用采樣時(shí)鐘時(shí)基源指定時(shí)基的頻率?？刹樵冎髟O(shè)備上采樣時(shí)鐘時(shí)基的頻率和源，然后將伺服設(shè)備上的主時(shí)基設(shè)置為查詢到的值

43、。 因?yàn)闀r(shí)鐘信號(hào)在設(shè)備間傳輸需要一定的時(shí)間，所以采樣時(shí)鐘時(shí)基同步會(huì)造成一定的偏度。 3.4.6混合時(shí)鐘同步對(duì)于一些應(yīng)用程序，單一的同步方法可能不夠。在這種情況下，實(shí)現(xiàn)同步需使用多個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘。例如，要將參考時(shí)鐘的設(shè)備與使用主時(shí)基的設(shè)備進(jìn)行同步（例如，將X系列設(shè)備與E系列設(shè)備同步），可進(jìn)行參考時(shí)鐘同步。將X系列參考時(shí)鐘與E系列的主時(shí)基同步，而不是將X系列參考時(shí)鐘與PXI的背板時(shí)鐘同步。 混合時(shí)鐘通常比使用一個(gè)時(shí)鐘更為復(fù)雜?？赡苄枰謩?dòng)配置若干定時(shí)參數(shù)，例如，延遲、活動(dòng)邊沿和時(shí)鐘除數(shù)。只有當(dāng)其他同步方法無法滿足要求時(shí)，才建議使用混合時(shí)鐘同步。 3.5計(jì)數(shù)器同步不能使用與模擬輸入或輸出相同的隱式定時(shí)

44、來同步計(jì)數(shù)器輸入應(yīng)用。不能通過編程來保證計(jì)數(shù)器輸入應(yīng)用的測(cè)量同時(shí)發(fā)生，因?yàn)榇郎y(cè)量的信號(hào)決定測(cè)量發(fā)生的時(shí)間，而且沒有必要使用多臺(tái)設(shè)備測(cè)量一個(gè)信號(hào)。也不能在計(jì)數(shù)器輸入應(yīng)用中使用“開始觸發(fā)”。 但是，可以共享計(jì)數(shù)器輸入的計(jì)數(shù)器時(shí)基信號(hào)，以確保所有輸入測(cè)量使用相同的時(shí)基。將所有設(shè)備配置為使用同一個(gè)信號(hào)作為計(jì)數(shù)器輸入計(jì)數(shù)器時(shí)基（通常是某臺(tái)設(shè)備上的20MHz時(shí)基）。通常情況是，應(yīng)用程序會(huì)問詢某臺(tái)設(shè)備的計(jì)數(shù)器輸入計(jì)數(shù)器時(shí)基源，該接線端可以作為其他設(shè)備的計(jì)數(shù)器輸入計(jì)數(shù)器時(shí)基源。 要同步采樣時(shí)鐘定時(shí)的緩沖計(jì)數(shù)器輸入應(yīng)用程序，使用采樣時(shí)鐘同步。采樣時(shí)鐘必須通過外部連接至某一臺(tái)設(shè)備。其他同步設(shè)備可使用CtrnGat

45、e信號(hào)作為采樣時(shí)鐘，其中n是計(jì)數(shù)器的編號(hào)。 如要同步脈沖生成計(jì)數(shù)器輸出引用，共享計(jì)數(shù)其輸出計(jì)數(shù)器時(shí)基和開始觸發(fā)信號(hào)。將所有設(shè)備配置為使用同一個(gè)信號(hào)作為計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)器時(shí)基（通常是某臺(tái)設(shè)備上的20MHz時(shí)基）。通常情況是，應(yīng)用程序會(huì)問詢某臺(tái)設(shè)備的計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)器時(shí)基源，該接線端可以作為其他設(shè)備的計(jì)數(shù)器輸出計(jì)數(shù)器時(shí)基源。將所有設(shè)備配置為使用同一個(gè)信號(hào)作為數(shù)字邊沿開始觸發(fā)。通常是設(shè)備上的CtrnGate信號(hào)，其中n是計(jì)數(shù)器的編號(hào)。 3.6觸發(fā)延遲校正在多個(gè)設(shè)備間共享觸發(fā)時(shí)，主設(shè)備必須響應(yīng)并導(dǎo)出觸發(fā)，觸發(fā)信號(hào)必須從主設(shè)備傳輸至伺服設(shè)備。這就會(huì)造成觸發(fā)信號(hào)的偏度。在使用參考時(shí)鐘觸發(fā)的部分設(shè)備上，將觸發(fā)綁

46、定至參考時(shí)鐘或參考時(shí)鐘的衍生時(shí)鐘，可糾正部分偏度。把觸發(fā)綁定至?xí)r鐘，設(shè)備就會(huì)在時(shí)鐘的下一個(gè)邊沿響應(yīng)這些觸發(fā)，而不是立即響應(yīng)觸發(fā)。所以，糾正偏度會(huì)降低速度。 使用DAQmx觸發(fā)的同步類型屬性指定主設(shè)備和伺服設(shè)備，可啟用偏差糾正。 3.7與同步相關(guān)的概念3.7.1子系統(tǒng)子系統(tǒng)指設(shè)備上用來采集或生成采樣的一段電路。例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘、觸發(fā)器、定時(shí)信號(hào)、時(shí)間引擎，等等。在數(shù)據(jù)采集設(shè)備上，模擬輸入、模擬輸出、計(jì)數(shù)器、數(shù)字I/O都為獨(dú)立的子系統(tǒng)。但是，子系統(tǒng)不是I/O類型的同義詞。例如，計(jì)數(shù)器的輸入和輸出電路為一個(gè)子系統(tǒng)。觸發(fā)總線也是一個(gè)子系統(tǒng)。 3.7.2定時(shí)引擎定時(shí)引擎是設(shè)備用來控制信

47、號(hào)采集或生成的電路?？刂菩盘?hào)的采集或生成是指： l 使用定時(shí)信號(hào)控制設(shè)備何時(shí)采集或生成各個(gè)信號(hào)。 l 使用觸發(fā)或其他控制信號(hào)決定何時(shí)開始和停止采集或生成。 l 生成時(shí)鐘、觸發(fā)和其他控制信號(hào)。 l 將這些信號(hào)連接至其他設(shè)備或同一臺(tái)設(shè)備的其他部件。 不同設(shè)備和子系統(tǒng)的定時(shí)引擎具有不同的功能。模擬輸入或輸出子系統(tǒng)的定時(shí)引擎使用時(shí)基創(chuàng)建采樣時(shí)鐘。數(shù)字I/O定時(shí)引擎的功能取決于設(shè)備。有的定時(shí)引擎在采樣定時(shí)中使用邊沿檢測(cè)和/或握手，有的則創(chuàng)建一個(gè)采樣時(shí)鐘。有的定時(shí)引擎無法創(chuàng)建一個(gè)采樣時(shí)鐘，但是如有外部時(shí)鐘源（例如，另一個(gè)子系統(tǒng)、設(shè)備之外的時(shí)鐘源），可進(jìn)行采樣時(shí)鐘定時(shí)。例如，計(jì)數(shù)器不產(chǎn)生內(nèi)部定時(shí)信號(hào)，但是可

48、以使用外部的采樣時(shí)鐘。有些設(shè)備可進(jìn)行數(shù)字I/O上的采樣時(shí)鐘定時(shí)，但是需要外部時(shí)鐘。 所有定時(shí)引擎都可相應(yīng)和連接控制信號(hào)，例如，觸發(fā)。不是所有的設(shè)備和測(cè)量方式都支持觸發(fā)信號(hào)。 大多數(shù)設(shè)備的每個(gè)子系統(tǒng)都有一個(gè)定時(shí)引擎。當(dāng)任務(wù)預(yù)留定時(shí)引擎的資源時(shí)，其他任務(wù)不能重復(fù)預(yù)留這些資源。但是，其他任務(wù)可使用定時(shí)引擎的信號(hào)。例如，計(jì)數(shù)器任務(wù)可使用模擬輸入任務(wù)的采樣時(shí)鐘。一個(gè)任務(wù)可使用另一個(gè)任務(wù)的開始觸發(fā)以同步兩個(gè)任務(wù)開始的時(shí)間。預(yù)留部分定時(shí)引擎即預(yù)留了整個(gè)定時(shí)引擎。例如，如一個(gè)模擬輸入任務(wù)使用一個(gè)模擬輸出任務(wù)的采樣時(shí)鐘，模擬輸入任務(wù)必須預(yù)留模擬輸入定時(shí)引擎以使用外部采樣時(shí)鐘。這樣，其他任務(wù)就不能使用模擬輸入定時(shí)

49、引擎的采樣時(shí)鐘。 注： 按需模擬輸入任務(wù)必須預(yù)留定時(shí)引擎的資源。 有些設(shè)備的子系統(tǒng)具有多個(gè)定時(shí)引擎。多個(gè)定時(shí)引擎允許設(shè)備在一個(gè)子系統(tǒng)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，或使用不同的握手接線端。 3.7.3事件觸發(fā)和時(shí)鐘都屬于輸入信號(hào)。可導(dǎo)出的觸發(fā)和時(shí)鐘，例如，采樣時(shí)鐘，也可以是輸出信號(hào)。不具有觸發(fā)或時(shí)鐘性質(zhì)的輸出信號(hào)被稱為事件。事件釋放表示設(shè)備狀態(tài)的改變，采集到某些樣本，生成完畢特定數(shù)量的樣本或消耗了特定的時(shí)間。 NI-DAQmx中有下列事件： 前移完成事件當(dāng)開關(guān)完成執(zhí)行掃描列表中的一個(gè)指令時(shí)，開關(guān)會(huì)釋放一個(gè)信號(hào)。 AI保持完成事件當(dāng)在測(cè)量的物理通道的模擬信號(hào)被鎖住或保持，多路復(fù)用模擬輸入電路會(huì)釋放一個(gè)信號(hào)。AI保持完成事件用于告知外部的多路復(fù)用器切換到下一條通道。該信號(hào)之前被稱為SCANCLK，是釋放信號(hào)的外部接線端的舊有名稱。 檢測(cè)更改事件DIO設(shè)備檢測(cè)到改變（上升沿和/或下降沿）后，在所有數(shù)據(jù)線上生成的信號(hào)。 計(jì)數(shù)器輸出事件計(jì)數(shù)器達(dá)到接線端數(shù)量后產(chǎn)生的信號(hào)。 握手事件DAQ設(shè)備生成的用于握手的信號(hào)。對(duì)于某些設(shè)備來說，該事件的置有效和置無效時(shí)間在握手周