高速数据采集系统中触发点同步技术研究

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1、万方数据第24卷第3期·224·电子测量与仪器学报JoURNALOFELECTRoNlCMEAsUREMENTANDlNsTRUMENT场^24No．32010年3月DOl：10．3724／SP．J．1187．2010．00224高速数据采集系统中触发点同步技术研究郭连平田书林蒋俊曾浩(电子科技大学自动化T程学院，成都611731)摘要：在高速数据采集系统中，并行时间交替采样会引起触发抖动，导致系统整体性能的下降。本文首先分析了触发抖动出现的原因，接着提出了一种基于FPGA硬件，利用时间扩展电路的触发点同步技术来降低触发抖动，最后进行了误差分析，并给出了采用该技术的实验结果。结果表明

2、，触发点同步技术nr以有效的降低触发抖动，同时相比较以往的软件查询算法，可以并行于采集过程完成触发点同步，因此小需要耗费额外的时问，并且也不会影响系统的整机性能。关键词：高速并行采集系统；并行时间交替采样；时间扩展电路；触发点同步；触发抖动中图分类号：TB971文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．4030Researchonthetriggerpointsynchronizingtechnologyofultra-·high·-speeddataacquisitionsystemGuoLianpingTianShulinJiangJunZengHao(CollegeofAut

3、omationengineering，UniversityofElectronicSei．&Tech．ofChina，Chengdu61173I，China)Abstract：Inultra—high—speeddataacquisitionsystem，paralleltime-interleavedacquisitionwillbringabouttriggerjitter,resultinginthedropoftheoverallsystemperformance．Thispaperfirstlyanalyzesthecausesoftriggerjitteroccurs，t

4、henpresentsatechnologyoftriggerpointsynchronizingwhichisbasedonFPGAandusestimeexpand-ingcircuittoreducetriggerjitter,andfinally,doeserroranalysisandexposestheexperimentalresultsofadoptingthistechnology．Theresultsshowthattriggerpointsynchronizingcanreducetriggerjitterefficiently,meanwhile，compar

5、etotheformersearchingalgorithmofsoftware，itcanaccomplishsynchronizingthetriggerpointparallelwiththeacqui·sitionprocess，SOitneedsnomoreextratime，noraffectstheoverallsystemperformance．Keywords：Ultra—high-speeddataacquisitionsystem，paralleltime—interleavedacquisition，timeexpandingcir—cuit；triggerp

6、ointsynchronizing，triggerjitter1引言高速数据采集系统中，采用了并行时间交替采样技术来等效提高系统的采样率。同时，由于多路采样数据并行存储带来的触发抖动，降低了系统的触发精度，其直观的体现就是显示屏上的波形晃动。触发点同步，就是保证每次数据采集的触发点都与真实的触发位置精确同步。通常的做法是，通过软件查询在多路并行采样数据中查找最接近于当前触发电平的采样数据。这种做法的不足之处就是同步过程需要依赖于触发电平和触发沿极性，并且需要额外的时间来完成软件查询本文于2008年8月收到。算法。时间扩展电路可用于测量窄脉冲，一般用于数据采集系统的随机采样模式中。提_

7、}l；了一种在硬件中实现的基于时间扩展电路的触发点同步技术，并行于数据采集，不需要额外的时间，同时能够有效降低触发抖动，减小波形晃动‘1。21。2触发和触发电路2．1触发所谓触发，就是指先按照需求设置一定的触发条件．当输入的波形流中的某一个波形满足这一条件时，数据采集系统即开始实时捕获该波形和其相万方数据第3期高速数据采集系统中触发点同步技术研究·225·邻部分，然后处理并显示在屏幕上。因此触发条件的唯一性是精确捕获的首要条件f4】。例如，用数据采集系统观