وبلاگ در مورد NI Flexrio به همگام سازی دقیق برای کسب اطلاعات با عملکرد بالا دست می یابد

آیا تا به حال با چالش همگام سازی چندین کارت جمع آوری داده با عملکرد بالا در کاربردهای پیچیده مواجه شده اید؟هنگامی که یک سیستم متشکل از دو PXIe-5785 FlexRIO Digitizers نیاز به هماهنگی دقیق برای پاسخگویی به خواسته های سخت پردازش داده در زمان واقعی، اطمینان از دقت همگام سازی مهم است.این مقاله بررسی می کند که چگونه فناوری NI-TCLK می تواند مکانیسم همگام سازی PXIe-5785 Digitizers را بهینه سازی کند تا به دست آوردن جریان های کارآمد کسب و کار و پردازش داده ها برسد.

چالش: ادغام جریان داده ها در سیستم های چند کارت

بسیاری از برنامه های پیشرفته اندازه گیری تست و پردازش سیگنال نیاز به چندین دستگاه جمع آوری داده برای کار در هماهنگی، ضبط پهنای باند سیگنال گسترده تر یا نرخ نمونه گیری بالاتر دارند.به عنوان مثال PXIe-5785 Digitizer، هنگامی که دو کارت به طور موازی کار می کنند، آنها نیاز به همگام سازی دقیق برای اطمینان از ثبات زمانی داده های به دست آمده دارند.

یک سناریوی کاربردی معمولی شامل دو PXIe-5785 Digitizer است که تحت پیکربندی "IO SocketData Clock" کار می کنند و محاسبات Digital Down Conversion (DDC) را انجام می دهند.سپس جریان داده ها از طریق P2P FIFO به یک کارت PXIe-7915 Coprocessor. coprocessor محاسبات بعدی را قبل از ارسال نتایج به سیستم میزبان تکمیل می کند.این جریان کار بر ضرورت حیاتی همگام سازی تاکید می کند حتی انحرافات ساعتی کوچک می تواند منجر به عدم هماهنگی داده شود، که دقت تحلیلی را به خطر می اندازد.

NI-TCLK: راه حل همگام سازی دقیق

فناوری NI-TCLK (NI Timing and Synchronization) یک چارچوب همگام سازی قوی برای سیستم عامل های PXI را فراهم می کند و امکان هماهنگی زمان بندی با دقت بالا بین دستگاه ها را فراهم می کند. برای PXIe-5785 Digitizers،NI-TCLK تضمین می کند که چندین کارت یک ساعت مرجع مشترک را به اشتراک بگذارند در حالی که با دقت ساعت های نمونه گیری فردی خود را همگام می کننداین به دقت همگام سازی زیر نانوسکنید حتی در میان دیجیتالی کننده های مستقل کار می کند.

پیاده سازی فنی: یکپارچه سازی STREAM، DRAM و FPGA

بررسی کد نمونه NI برای PXIe-5785 نقش رابط های STREAM و اجزای DRAM (دینیمیک Random-Access Memory) را نشان می دهد.در حالی که این عناصر به طور خاص برای اجرای NI-TCLK مورد نیاز نیستند، آنها به راحتی کل داده ها را به دست می آورند، پردازش و ذخیره سازی را آسان می کنند:

• جریان:در سناریوهای همگام سازی چند کارت، رابط های STREAM به طور کارآمد داده های به دست آمده را از دیجیتالی کننده ها به FPGA ها و سپس از طریق P2P FIFO به شریک پردازنده ها منتقل می کنند.NI-TCLK موازی زمانی این جریان های داده را تضمین می کند، که امکان پردازش بدون درهم را فراهم می کند
• درام:DRAM به عنوان یک بافر داده در FPGAs، داده های دریافتی با سرعت بالا را به طور موقت ذخیره می کند زمانی که ظرفیت پردازش پایین به طور موقت ناکافی باشد.همگام سازی NI-TCLK ترتیب زمانی داده های بافر را حفظ می کند.

ادغام FPGA از NI-TCLK

کلید پیاده سازی همگام سازی NI-TCLK در ادغام سیگنال های TCLK در طرح های FPGA است.این به طور معمول شامل نمونه سازی هسته IP TCLK NI در کد FPGA و اتصال آن به ساعت نمونه گیری دیجیتال و منطق جمع آوری داده است..

سیستم میزبان (که LabVIEW یا سایر نرم افزار NI را اجرا می کند) پیکربندی و آغاز همگام سازی TCLK را انجام می دهد، در حالی که هسته IP TCLK FPGA دریافت و به دستورات همگام سازی پاسخ می دهد،تنظیم ساعت های داخلی و سیگنال های پرتاب برای دستیابی به تراز دقیقمخصوصاً، not all example FPGA code directly implements TCLK synchronization—components like DDC calculations and P2P FIFO represent application-specific logic that benefits from but doesn't control the synchronization process.

توصیه های اجرایی

برای مهندسان پیاده سازی PXIe-5785 همگام سازی با NI-TCLK، در نظر بگیرید این بهترین شیوه:

• درک کامل از معماری TCLK، از جمله پیکربندی های master / slave، توزیع ساعت و مکانیسم های همگام سازی پرتاب.
• مطالعه کد نمونه FlexRIO Digitizer و TCLK NI برای شناسایی الگوهای کلیدی پیاده سازی.
• استفاده از طراحی FPGA ماژولار، جدا کردن منطق همگام سازی TCLK از ماژول های جمع آوری و پردازش داده.
• تنظیمات مناسب نرم افزار میزبان پارامترهای TCLK از جمله حالت همگام سازی، منبع ساعت و سیگنال های پرتاب را بررسی کنید.

استفاده مناسب از فناوری NI-TCLK کاربران را قادر می سازد تا از قابلیت های PXIe-5785 FlexRIO Digitizer به طور کامل استفاده کنند.سیستم های قابل اطمینان برای جمع آوری داده که دقت اندازه گیری را افزایش می دهد و فرآیندهای تحقیق و توسعه را تسریع می کند.