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數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)多卡同步的方法介紹

在許多數(shù)據(jù)采集應(yīng)用場(chǎng)景中，例如，在大型振動(dòng)測(cè)試中，需要同時(shí)采集多個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)，這些信號(hào)之間可能存在相互關(guān)聯(lián)或需要同步分析。單個(gè)采集卡通道數(shù)無(wú)法滿足。

多卡同步可以將多塊采集卡協(xié)同起來(lái)，多塊數(shù)據(jù)采集卡之間實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)間和數(shù)據(jù)同步，以便更準(zhǔn)確地分析和理解復(fù)雜的系統(tǒng)行為，作為一個(gè)整體進(jìn)行工作。

多卡同步的應(yīng)用領(lǐng)域

航空航天、汽車測(cè)試、科學(xué)研究等，在測(cè)試和監(jiān)測(cè)過程中，產(chǎn)生大量的多通道信號(hào)，包括各種傳感器信號(hào)、控制信號(hào)的場(chǎng)景。

根據(jù)不同的通訊總線，實(shí)現(xiàn)方式主要有以下分類

PCI、PCIe 總線多卡同步

方法一：RTSI_10M 時(shí)鐘主從卡同步（推薦）

原理：

一塊主卡的10MHz板載時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn)源，經(jīng)過緩沖后輸出給多塊從卡，作為其輸入時(shí)鐘源，這樣多卡的輸入時(shí)鐘源同頻同相位，配合外觸發(fā)實(shí)現(xiàn)精確同步。

步驟：

1.主卡參考時(shí)鐘選為板載10M，從卡參考時(shí)鐘選為RTSI_10M。

2.啟動(dòng)所有卡的采集任務(wù)，卡處于等待觸發(fā)狀態(tài)，PFIx滿足觸發(fā)條件時(shí)，所有卡同時(shí)開始采集。

特點(diǎn)：

輸入時(shí)鐘源同頻同相位，無(wú)累積誤差。

方法二：主從卡時(shí)鐘級(jí)聯(lián)同步

原理：

參數(shù)設(shè)置：主卡輸出時(shí)鐘信號(hào)連接到從卡的時(shí)鐘輸入端，主卡負(fù)責(zé)輸出時(shí)鐘信號(hào)。

步驟：

1.將主卡的時(shí)鐘輸出信號(hào)連接到從卡的時(shí)鐘輸入端。

2.配置主卡為內(nèi)時(shí)鐘模式，從卡為外時(shí)鐘源模式。

3.啟動(dòng)所有從卡，再啟動(dòng)主卡，從卡等待主卡時(shí)鐘信號(hào)開始采集。

特點(diǎn)：

此同步方式，主卡從卡存在微秒級(jí)的誤差。

方法三：共同外時(shí)鐘+共同外觸發(fā)同步

原理：

所有板卡使用同一個(gè)外部時(shí)鐘信號(hào)作為時(shí)鐘源，確保所有板卡的操作基于同一時(shí)鐘頻率。再將所有板卡從PFIx管腳接入同一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)同步啟動(dòng)采集。

步驟：

1.將外部時(shí)鐘信號(hào)連接到各板卡的時(shí)鐘輸入端

2.配置各板卡的觸發(fā)源為外部數(shù)字觸發(fā)。

3.啟動(dòng)所有板卡，外部時(shí)鐘信號(hào)接入后，等待外部觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)信號(hào)滿足條件時(shí)所有板卡同時(shí)開始采集。

特點(diǎn)：

簡(jiǎn)單易用，但外部時(shí)鐘、外觸發(fā)信號(hào)要求頻率穩(wěn)定無(wú)抖動(dòng)。

PXI、PXIe 總線多卡同步

方法：機(jī)箱背板時(shí)鐘與觸發(fā)總線同步

原理：

PXI/PXIe 總線的機(jī)箱背板提供高精度的時(shí)鐘信號(hào)（如 PXI_CLK10、PXIe_CLK100）和觸發(fā)總線（如 PXI_TRIG<0..7>、PXI_STAR），通過共享這些背板資源實(shí)現(xiàn)同步。

步驟：

1.將主、從卡的時(shí)鐘源配置為背板（PXI_CLK10/PXIe_CLK100）。

2.配置同步觸發(fā)信號(hào)，主卡使用軟件觸發(fā)或外部觸發(fā)，從卡使用同步信號(hào)觸發(fā)。

3.先啟動(dòng)所有從卡，再啟動(dòng)主卡，從卡等待主卡啟動(dòng)后開始采集。

特點(diǎn)：

背板時(shí)鐘信號(hào)精度高、穩(wěn)定性好，適合高精度同步需求。

阿爾泰科技（https://www.art-control.net/）成立于1999年，專注測(cè)控領(lǐng)域二十余載，擁有一支優(yōu)秀的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，是一家專業(yè)從事測(cè)控產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。企業(yè)通過了ISO9001：2016質(zhì)量體系，GJB 9001C-2017質(zhì)量管理體系，CE歐盟質(zhì)量體系、FCC體系，產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于環(huán)境、電力、通訊、航天、軍工等領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi)做數(shù)據(jù)采集的同行中，阿爾泰科技是涵蓋產(chǎn)品總線協(xié)議較多的企業(yè)，不僅產(chǎn)品種類齊全、數(shù)量驚人，同時(shí)產(chǎn)品的性能指標(biāo)屬于國(guó)際水準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先

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