前言
shujucaijikaweidajiasuoshuzhizuoweicaijixinhaodejiekou
，raner，zaishimianshanggeshiguigedebankazhong，weiheyouxieyouzhichiwaibushizhongjitigongduoyanghuadechufamoshi，haiyoudegaosushuziI/O卡為何提供了交握信號的傳輸方式。相信部份讀者並不是十分了解對於這些功能所帶來的用處為何，以下將簡單為大家介紹。

外部時鍾
對於數據采集卡來說，如同其它單芯片的應用，需要一個基本時鍾(time-base)來推動板卡上的控製芯片及模擬/數字轉換器的運作

，此時鍾來自於卡片上的石英震蕩器
，然後設計者依不同模擬/數字轉換器的特性，將此周期性的方波信號經由計數器(counter)模塊除頻後，成為模擬/數字轉換器的工作時脈，這也就決定了數據采集卡的取樣頻率(sampling rate)或更新頻率(update rate)
，然(ran)而(er)
，由(you)於(yu)板(ban)卡(ka)上(shang)石(shi)英(ying)震(zhen)蕩(dang)器(qi)的(de)頻(pin)率(lv)為(wei)固(gu)定(ding)，所(suo)以(yi)再(zai)經(jing)由(you)計(ji)數(shu)器(qi)模(mo)塊(kuai)除(chu)頻(pin)後(hou)，有(you)可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)達(da)到(dao)使(shi)用(yong)者(zhe)所(suo)需(xu)的(de)特(te)定(ding)頻(pin)率(lv)，因(yin)此(ci)，如(ru)果(guo)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)卡(ka)可(ke)提(ti)供(gong)支(zhi)持(chi)外(wai)部(bu)時(shi)鍾(zhong)的(de)設(she)計(ji)，將(jiang)此(ci)時(shi)鍾(zhong)直(zhi)接(jie)作(zuo)為(wei)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)取(qu)樣(yang)周(zhou)期(qi)，將(jiang)會(hui)大(da)大(da)增(zeng)加(jia)使(shi)用(yong)者(zhe)在(zai)應(ying)用(yong)取(qu)樣(yang)頻(pin)率(lv)及(ji)更(geng)新(xin)頻(pin)率(lv)上(shang)的(de)彈(dan)性(xing)。另(ling)外(wai)
，支(zhi)持(chi)外(wai)部(bu)時(shi)鍾(zhong)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)用(yong)處(chu)是(shi)可(ke)以(yi)達(da)成(cheng)多(duo)個(ge)模(mo)塊(kuai)對(dui)於(yu)同(tong)步(bu)的(de)需(xu)求(qiu)。

何謂同步
當兩個(或多個)設she備bei一yi起qi工gong作zuo並bing對dui時shi間jian有you精jing確que要yao求qiu的de時shi候hou，就jiu需xu要yao在zai它ta們men之zhi間jian進jin行xing同tong步bu。同tong步bu是shi基ji於yu在zai兩liang個ge設she備bei之zhi間jian規gui定ding一yi個ge共gong同tong的de時shi間jian參can考kao
，試shi想xiang如ru果guo將jiang不bu同tong音yin軌gui的de音yin頻pin訊xun號hao分fen別bie錄lu在zai不bu同tong的de磁ci帶dai機ji上shang，則ze必bi須xu將jiang這zhe兩liang個ge磁ci帶dai機ji的de磁ci帶dai傳chuan送song軸zhou鎖suo定ding在zai一yi起qi
，否fou則ze將jiang來lai撥bo放fang出chu來lai就jiu會hui有you相xiang位wei上shang的de誤wu差cha
，這zhe個ge過guo程cheng就jiu稱cheng為wei同tong步bu。假jia使shi這zhe兩liang個ge設she備bei沒mei有you進jin行xing同tong步bu
，無wu論lun它ta們men開kai始shi的de時shi間jian多duo麼me一yi致zhi

，也ye會hui由you於yu兩liang台tai設she備bei在zai機ji械xie結jie構gou的de差cha異yi而er產chan生sheng時shi間jian漂piao移yi。同tong樣yang的de，對dui於yu數shu據ju采cai集ji卡ka也ye是shi一yi樣yang的de概gai念nian，甚shen至zhi在zai要yao求qiu上shang更geng為wei嚴yan格ge。而er如ru何he達da到dao數shu據ju同tong步bu采cai集ji，最zui基ji本ben的de要yao求qiu就jiu是shi不bu同tong模mo塊kuai間jian要yao有you相xiang同tong的de工gong作zuo時shi脈mai與yu一yi致zhi的de觸chu發fa信xin號hao，而er這zhe個ge相xiang同tong的de時shi脈mai信xin號hao需xu來lai自zi於yu共gong同tong的de外wai部bu儀yi器qi。下xia圖tu中zhong的de弦xian波bo是shi兩liang張zhang數shu據ju采cai集ji卡ka在zai同tong步bu與yu異yi步bu采cai集ji同tong一yi信xin號hao源yuan所suo得de的de波bo形xing，在zai左zuo圖tu中zhong因yin異yi步bu而er存cun在zai一yi向xiang位wei差cha

，右you圖tu中zhong則ze是shi同tong步bu觸chu發fa下xia得de到dao完wan全quan重zhong迭die的de波bo形xing。

(圖)同步與異步數據采集差異

(圖)觸發模式

由上圖可容易了解到

，所謂延遲觸發即是忽略觸發後的前M筆數據後才開始采集N筆數據，預觸發是采集觸發信號的前N筆數據，中間觸發是采集觸發前M筆數據及觸發後的N筆數據
，後觸發則是采集觸發後的N筆數據
，而前麵所提到的軟件觸發即是指後觸發的模式。

chucizhiwaihaiyoulianxuchufamoshi，lianxuchufakeyicaijimeigechufaxinhaohoutedingdeshujushu，danruguobankabuzhichicimoshidehua

，zeshiyongzhebixuyiwanzhengdejiangsuoyoushujuquhui
，zaishanchuwuyiyideshuju，ruciyilai，shibizengjiashiyongzhezaihouxushujuchulishangdefuzadu。yilinghuakejiDAQ2000 係(xi)列(lie)多(duo)功(gong)能(neng)信(xin)號(hao)采(cai)集(ji)卡(ka)為(wei)例(li)，全(quan)係(xi)列(lie)提(ti)供(gong)完(wan)整(zheng)觸(chu)發(fa)模(mo)式(shi)及(ji)支(zhi)持(chi)外(wai)部(bu)時(shi)脈(mai)的(de)設(she)計(ji)，提(ti)供(gong)使(shi)用(yong)者(zhe)彈(dan)性(xing)的(de)取(qu)樣(yang)頻(pin)率(lv)及(ji)多(duo)張(zhang)卡(ka)同(tong)步(bu)采(cai)集(ji)的(de)能(neng)力(li)，另(ling)外(wai)
，DAQ2000係列更提供SSI(system synchronization interface)接口，以達成多張卡的同步。其基本概念為，當兩個（或多個）數據采集卡進行同步的時候
，其中一台稱為主機（以其工作時脈為準），而其它的則稱為從機，主機(master)的工作時脈及觸發信號可透過SSI接口發送給從機(slave)
，以便多台從機進行同步。

假使應用上需要在信號間或測量同步任務間有嚴格的時間關係，近年來逐漸成熟的PXI平台也是最佳的選擇，PXI為專門提供量測與自動化在同步與觸發上的需求所發展出的一個儀器接口，PXI背板提供了一個用於精確定時、及最小延遲之星狀觸發線以及一個10MHz的時脈信號以便同步多個模塊
，測量模塊彼此間可以互相作用
、觸發、及控製。

握手模式
另一個與數據采集傳輸有關的特性是握手模式(handshaking mode)，相xiang較jiao於yu序xu列lie式shi的de數shu據ju傳chuan輸shu，並bing行xing傳chuan輸shu提ti供gong了le簡jian單dan且qie更geng高gao速su的de數shu據ju傳chuan輸shu方fang式shi，不bu過guo其qi技ji術shu關guan鍵jian在zai於yu發fa送song端duan與yu接jie收shou端duan之zhi間jian的de時shi序xu差cha問wen題ti，因yin此ci
，針zhen對dui此ci時shi序xu差cha的de問wen題ti，高gao速su數shu字ziI/O卡需提供握手模式

，讓兩張卡以交握信號確保數據的正確性。下圖為數據輸出的時序圖:

(圖)握手信號時序圖

在上圖中
，當有效數據在緩衝存儲器中等待被輸出時，此時板卡上DOREQ的信號準位會被拉高，以通知接收端輸出數據已經被送出，當接收端收到數據時，則會產生DOACK的信號通知發送端數據已完成接收
，發送端收到此一信號後，即將DOREQzhunweiladi，bingdengdaixiayibiyaoshuchudeshuju，erbuduanzhongfushangshubuzhou，zhidaojiangsuoyoushujushuchuwancheng。suoyidanglianggezhichijiaowoxinhaodemokuaizaishujuchuanshushi，qizhengquedejiexianfangshiweijiangshuchuduandeACK訊號線與輸入端的REQ訊號線相聯接，輸出端的REQ訊號線與輸入端的ACK訊號線相聯接。淩華科技的PCI-7300A高速數字I/O卡，支持外部時脈及完整的信號交握傳輸，其最高傳輸速度達80MB/sec，數據長度可依使用者的需求設定為8
、16
、及32
位，適用於高速量測環境之需求
，如IC測試
、高速數據交換、IC邏輯訊號量測等。

總結
在(zai)測(ce)控(kong)的(de)應(ying)用(yong)上(shang)


，觸(chu)發(fa)和(he)同(tong)步(bu)及(ji)如(ru)何(he)確(que)保(bao)高(gao)速(su)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)時(shi)之(zhi)正(zheng)確(que)性(xing)是(shi)經(jing)常(chang)被(bei)大(da)家(jia)所(suo)忽(hu)視(shi)，但(dan)卻(que)同(tong)時(shi)又(you)是(shi)一(yi)個(ge)測(ce)量(liang)及(ji)自(zi)動(dong)化(hua)平(ping)台(tai)的(de)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。藉(ji)由(you)以(yi)上(shang)的(de)說(shuo)明(ming)，希(xi)望(wang)能(neng)讓(rang)讀(du)者(zhe)在(zai)選(xuan)購(gou)市(shi)麵(mian)上(shang)資(zi)料(liao)采(cai)集(ji)卡(ka)時(shi)，能(neng)夠(gou)正(zheng)確(que)的(de)了(le)解(jie)到(dao)自(zi)己(ji)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)特(te)點(dian)為(wei)何(he)，並(bing)做(zuo)有(you)效(xiao)的(de)應(ying)
用。