基于定時(shí)和同步時(shí)鐘卡的多機箱同步采集系統

　　(4)如圖3所示，通過(guò)同軸線(xiàn)纜[3]，連接主機箱3102的MFIO1端和從機箱3102的MFIO1端;

　　(5)在從機箱中通過(guò)3102將MFIO1端口的觸發(fā)信號路由至背板的PXITrig1上，以供機箱板卡作為觸發(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)行兩機箱同步實(shí)驗了，圖15為兩機箱同步現場(chǎng)測試平臺圖片。

　　2 系統結構

　　系統由兩個(gè)高性能的3U 8槽PS PXIe-9108機箱作為測試平臺，由高性能2.1GHz四核零槽控制器PS PXIe-3070作為控制器，定時(shí)及同步模塊選用帶有高精準度恒溫晶振的PS PXIe-3102，選用動(dòng)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(shí)計算兩機箱信號的同步精度選用了兩張PS PXI-3550反射內存卡，將其中一個(gè)機箱上的采樣數據實(shí)時(shí)映射到另一機箱上進(jìn)行同步運算。在同步采集過(guò)程中，應特別注意先運行從卡的采集程序，等待主卡發(fā)送開(kāi)始觸發(fā)信號，然后運行主卡采集程序。

　　3 數據分析

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

　　4 結束語(yǔ)

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

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

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

　　(3)選擇一個(gè)機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箱背板的PXITrig的任一未被占用的觸發(fā)線(xiàn)，然后通過(guò)本機箱星型觸發(fā)槽中的3102將此同步脈沖信號通過(guò)MFIO的端口路由至專(zhuān)門(mén)放置時(shí)鐘卡的機箱中;

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

　　(5)為了保證主卡機箱中的同步脈沖與其它多個(gè)機箱間將同步脈沖信號的延遲最小化，可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)放置時(shí)鐘卡機箱中的任一3102將此同步脈沖再路由回來(lái)至主卡機箱，此時(shí)保證此同步脈沖到達各個(gè)機箱間的導線(xiàn)長(cháng)度相等就可以保證機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(guò)本機箱的3102路由至專(zhuān)門(mén)放置時(shí)鐘卡的機箱中，方法同路由同步脈沖方法相同。