基于定時和同步時鐘卡的多機箱同步采集系統

　　(4)如圖3所示，通過同軸線纜[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3102將MFIO1端口的觸發信號路由至背板的PXITrig1上，以供機箱板卡作為觸發使用，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作為本卡的觸發源，軟件配置如圖14所示。

　　完成上述路由關系軟件配置以及硬件連接后，就可以進行兩機箱同步實驗了，圖15為兩機箱同步現場測試平臺圖片。

　　2 系統結構

　　系統由兩個高性能的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，定時及同步模塊選用帶有高精準度恒溫晶振的PS PXIe-3102，選用動態信號采集卡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，為了實時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，將其中一個機箱上的采樣數據實時映射到另一機箱上進行同步運算。在同步采集過程中，應特別注意先運行從卡的采集程序，等待主卡發送開始觸發信號，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動態信號采集卡的同步精度為86.0459ns。

　　4 結束語

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

　　(1)在專門放置時鐘卡PS PXIe-3102的機箱中，將星型觸發槽中3102的高精度晶振路由至機箱背板代替機箱的背板參考時鐘，然后機箱中的所有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箱使用;

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

　　(3)選擇一個機箱中的采集卡作為主卡，將主卡產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線，然后通過本機箱星型觸發槽中的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箱中;

　　(4)通過專門放置時鐘卡機箱星型觸發槽中的3102將主卡發出的同步脈沖信號路由至本機箱背板的PXITrig的任一觸發線，然后所有的3102都可以通過此觸發線將此同步脈沖信號經過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機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箱中的任一3102將此同步脈沖再路由回來至主卡機箱，此時保證此同步脈沖到達各個機箱間的導線長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脈沖信號通過本機箱的3102路由至專門放置時鐘卡的機箱中，方法同路由同步脈沖方法相同。