前语
数据收集卡作为收集信号的接口为我们所熟知，但是，在市道各种规格的板卡中，为什么有些供给外部时钟以及供给多种触发形式?还有的高速数字I/O卡为什么供给了握手信号的传输方法?本文描绘这些功用所带来的优点。
外部时钟
关于数据收集卡来说，就像其它单片机的使用相同，需求一个时钟基准(time-base)来推进板卡上的操控芯片及模/数转换器的运转，这个时钟来自于板卡上的晶振，然后规划者依照不同模/数转换器的特性，将这个周期性的方波信号经计数器(counter)模块分频后，转化成模/数转换器的作业时钟，这也就决议了数据收集卡的采样频率(sampling rate)或更新频率(update rate)，但是，因为板卡上晶振的频率是固定的，所以再经由计数器模块分频后，有或许无法到达用户所
需求的特定频率，因而，假如数据收集卡可以供给支撑外部时钟的规划，将这个时钟直接作为转换器的采样时钟，将会大大添加用户在采样频率及更新频率上的弹性。别的，支撑外部时钟的另一个用途是可以满意多个模块关于同步的需求。
同步
当两个(或多个)设备一同作业并对时刻有准确要求的时分，就需求在它们之间进行同步。同步是根据在两个设备之间规则一个一起的时刻参阅，试想假如将不同音轨的音频信号别离录在不同的磁带机上，则有必要将这两个磁带机的磁带传送轴确定在一同，不然将来播映出来就会有相位上的差错，这个进程称为同步。假定这两个设备没有进行同步，不管它们开端的时刻多么一起，也会因为两台设备在机械结构上的差异而发生时刻漂移。相同的，关于数据收集卡也是相同的概念，甚至在要求上更为严厉。怎么到达数据同步收集，最基本的要求便是不同模块间要有相同的作业时钟与一起的触发信号，而这个相同的时钟信号需求来自于一起的外部仪器。图1中的正弦波是两张数据收集卡在同步与异步收集同一信号源时所得到的波形，在图1左图中因异步而存在一个相位差，右图中则是同步触发下得到的彻底堆叠的波形。
图1 同步与异步数据收集差异
触发信号
一般来说，触发信号的信号源可分为软件触发(software trigger)，模仿触发(analog trigger)及数字触发(digital trigger)。软件触发便是程序履行到发动数据收集的瞬间，即为触发点；关于模仿触发来说，可设定触发电平为高于或是低于某特定电压值，让板卡上的操控芯片确定此刻为触发点；至于数字触发信号，其触发信号为一方波(TTL电平)，用户可以设定触发点为上升沿触发或是下降沿触发。别的，在触发的形式上也有几种不同的差异，别离是推迟触发、前触发、中心触发及后触发。其触发点与所收集到数据的联系如图2所示。
图2 触发形式
从图2可以简略的了解到，所谓推迟触发便是疏忽触发后的前M笔数据后才开端收集N笔数据，前触发是收集触发信号的前N笔数据，中心触发是收集触发前M笔数据及触发后的N笔数据，后触发则是收集触发后的N笔数据，而前面所说到的软件触发便是指后触发的形式，而触发源为软件指令。
除此之外还有接连触发形式，接连触发可以收集每个触发信号后特定个数的数据，但假如板卡不支撑此形式的话，则用户有必要完好的将一切数据取回，再删去无意义的数据，如此一来，必然添加用户在后续数据处理上的复杂性。以凌华科技DAQ2000 系列多功用信号收集卡为例，全系列供给完好触发形式及支撑外部时钟的规划，供给用户弹性的采样频率及多卡同步收集的才能，别的，DAQ2000系列更供给SSI(system synchronization interface)接口，以到达多张卡的同步。其基本概念为，当两个（或多个）数据收集卡进行同步的时分，其间一台称为主机（以其作业时钟为准），而其它的则称为从机，主机的作业时钟及触发信号可透过SSI接口发送给从机，以便多台从机进行同步。
假如使用上需求在信号间或丈量同步使命间有严厉的时刻联系，近年来逐步老练的PXI渠道是最佳的挑选。PXI为供给量测与自动化在同步与触发上的需求专门发展出一个仪器接口，PXI背板供给了一个用于准确守时及最小推迟的星形触发总线以及一个10MHz的时钟信号以便同步多个模块，丈量模块彼此间可以相互效果、触发及操控。
握手形式
另一个与数据收集传输有关的特性是握手形式(handshaking mode)，相关于串行方法的数据传输，并行传输供给了简略且更高速的数据传输方法，不过其技能关键在于发送端与接纳端之间的时序差问题，因而，针对此刻序差的问题，高速数字I/O卡需求供给握手形式，让两张卡握手信号以保证数据的正确性。图3为数据输出的时序图。
图3 握手信号时序图
在图3中，当有用数据在缓冲存储器中等候被输出时，板卡上DOREQ的信号电平会被拉高，以告诉接纳端输出数据现已被送出，当接纳端收到数据时，则会发生DOACK的信号告诉发送端数据已完结接纳，发送端收到这一信号后，行将DOREQ电平拉低，并等候下一笔要输出的数据，不断重复上述过程，直到将一切数据输出结束。所以当两个支撑握手信号的模块数据传输时，其正确的接线方法为将输出端的ACK信号线与输入端的REQ信号线相联接，输出端的REQ信号线与输入端的ACK信号线相联接。凌华科技的PCI-7300A高速数字I/O卡支撑外部时钟及完好的信号握手传输，其最高传输速度达80MB/s，数据宽度可按用户的需求设定为8、16、及32位，合适高速量测环境的需求，如IC测验、高速数据交换、%&&&&&%逻辑信号量测等。
结语
在测控的使用上，触发和同步及怎么保证高速数据传输时的正确性是经常被我们所忽视的，但一起又是丈量及自动化渠道的一个关键因素。在选购市道上数据收集卡时，可以正确了解自己所需求板卡的特色，做到有用的使用。
