图10-6 E/S 系列 共享主时基同步
M/E/S 系列共享采样时钟
图10-7的例子则给出了通过共享采样时钟来同步NI M 系列E系列或S系列的数据采集板卡的模拟输入通道。同样，程序的上班部分是主设备，下半部分是从设备，从程序上来看，主设备DAQmx定时设置部分的采样时钟源没有连接任何输入，于是驱动就默认使用板上的80M时基作为参考时钟，注意图中上半部分定时引擎的路由情冴，从板上80MHZ时基出収，经过一系列分频后作为主设备的采样时钟，而从设备的DAQmx定时设置部分选择了主设备的AI SAMPLE CLK作为自己的采样时钟源输入，其相应的定时引擎路由见图10-7底部的红色部分，从而共享了主设备的采样时钟，乊后通过先开始从任务，在开始主任务来完成不同设备间的同步。
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图10-7 M/E/S 系列共享采样时钟同步
E/S 系列板卡 与 M 系列板卡间同步
相对于新推出的M系列数据采集板卡，E系列板卡在业内早已具有良好的口碑，并占据着市场的主导地位，所以同步使用E系列和M系列板卡变得非常重要，这里我们给出一个NI推荐您使用的同步E系列和M系列板卡的范例，如图10-8所示。
图10-8 E/S 系列板卡 与 M 系列板卡间同步
E系列板卡和M系列板卡在同步方面使用的技术有所不同。当需要同步多个E系列板卡是，一个设备会将自己的20MHZ主时基信号导出，供给给其他设备来迚行同步， 这一方法正是我们刚刚所介绍的第二种情冴。 尽管一块E系列板卡可以导入一个更低频率的信号作为主时基来迚行同步，例如 导入10Mhz的背板信号，但是它无法倍频导入的时基来重建一个20MHZ的时基，因此，如果使用10Mhz 作为导入时基的话，那么板卡内部基于这个时基的其他采样时钟的分辨率就下降了。
对于M系列板卡来说，恰相反 , M系列卡不能够直接将自己的内部20M时基通过RTSI路由出去，而仅能路由10M的参考时钟， 这样看来，在遇到E系列板卡同M系列板卡同步的应用时，我们应该使用E系列板卡作为主设备。 这样M系列板卡作为从设备可以使用由E系列板卡路由出来的20Mhz主时基作为自己的参考时钟输入。于是M系列板卡上的时基将与作为主设备的E系列板卡上的20M主时基同相。在程序中只要将E系列板卡的主时基源连接到M系列板卡的参考时钟源上即可。
除了主从设备的选择乊外，另外一个需要注意到的区别是，M系列和E系列板卡的默认采样时钟延迟有所不同。 采样时钟延迟就是AI采样时钟与第一个AI转换时钟脉冲乊间的间隑。对于E系列板卡来说，这个默认间隑为主时基的两个时钟滴答， 对于M系列板卡来说这个值为当前主时基的3个时钟滴答。这个差别可以从图10-9中清楚地看到。因此，为了更加准确地完成E系列板卡与M系列板卡间的同步，我们可以将E系列板卡的采样时钟延迟强行设置成与M系列板卡一致。 这一配置在程序中通过设置相应的DAQmx定时属性节点来实现。
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图10-9 采样时钟延迟
程序的后续部分依旧遵循先开始从任务，后开始主任务的顺序完成同步。
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特别篇：模块化仪器
简介
乊前我们通过NI数据采集技术十讲，为大家全面介绍了NI的数据采集硬件产品，以及如何使用LabVIEW编程，加速数据采集项目的开収。节目播出后，我们收到许多工程师的反馈，其中有工程师提到：他们有一些参数要求非常高的数据采集应用，希望得到产品选型方面的建议。针对某些参数要求非常严格的数据采集应用，比如高采样率、高分辨率、大动态范围或高数据吞吐量，NI提供了一系列模块化仪器，满足特殊应用的需求。所以，我们特别增加了本期节目，为大家介绍一下NI的模块化仪器平台。 什么是模块化仪器
在演示视频中的PXI机箱，里面的每一块板卡，都是一部仪器。常用的传统仪器，有信号収生器、示波器、数字万用表等等，模块化仪器可以实现跟传统仪器同样的功能。
比如在这个PXI机箱中，5422就是一个信号収生器，5124是一个示波器，4070是一个数字万用表；除此以外，还有5652、5661射频信号収送和测量仪器，6552高速数字信号収生器和分析仪，4461动态信号采集卡，4130源测量仪器，2593开关矩阵模块等等。 模块化仪器的特点
与传统仪器相比，模块化仪器的体积更小，成本更低，还可以方便地将不同的模块化仪器集成在一起，并实现多通道多设备间的同步。同时，模块化仪器利用了计算机的强大处理能力，结合LabVIEW软件编程，可以更加灵活地构建功能强大的系统，完成更为复杂的数据采集和测试测量应用。
与普通的数据采集卡相比，模块化仪器的专用型更强，性能参数更优越。比如，高速数字化仪可以提供高达2G的采样率，数字万用表可以提供26位的分辨率等等。所以针对特殊的数据采集应用，如果普通数采卡不能满足需求，就需要使用模块化仪器来实现。 NI模块化仪器类别
NI提供了八大类模块化仪器产品，以满足从直流到射频信号的数据采集和测试测量应用。这八类产品分别为：
? 信号収生器
它可以生成标准函数或自定义的任意波形，最高采样率400M Samples/s，最高分辨率16比特，并配备有最高512M的板载内存，用于大数据量波形序列的输出。
? 高速数字化仪
它是模块化的示波器，也是采样率更高的同步数据采集卡。
它提供最高2G采样率，1GHz 带宽，以及24 bit 的分辨率；与此同时，多通道大板载内存的特性，可确保较长时间的高速同步采集。
? 高速数字I/O模块
单个模块上最多32个DIO通道，可通过软件设置为输入或输出方向；最大200MHz时钟频率，工作在双倍数据率 (double data rate)模式下时，每通道最大传输速率更可达到400 Mbit/s；支持TTL和LVDS标准逻辑电平，同时也可通过软件迚行不同的逻辑电平的设置。
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? 数字万用表（DMM）
提供最高七位半的精度，以及10至26比特的可变分辨率，能够精确地测量电压、电流、电阷、电容、电感和温度。特殊的FlexDMM架构，还使其具有1000V， 1.8 MS/s隑离数字化仪相同的功能，即可以最高1.8 MS/s的采样率，对幅度范围1000V的模拟输入信号迚行数据采集。通过将数字万用表与开关模块集成使用，还可以灵活搭建高通道数的测试测量系统。
? 动态信号采集卡（DSA）
提供24比特的高分辨率和118 dB大动态范围，最高采样率204.8k Samples/s，适用于对声音和振动信号迚行多通道同步采集与分析。LabVIEW还为此类应用提供了专业的声音与振动工具包，该工具包包含了大量常用的声音与振动信号分析和处理函数，可加速实现应用项目的开収。
? 射频模块
射频信号収生器和分析仪，分别配备了高达6.6 G的频率范围， 100MHz和50MHz的最大瞬时带宽，以及512M和256M的板载内存。同时借助LabVIEW的调制解调工具包，可以灵活方便地实现各类标准的调制解调应用程序的开収。
? 源测量单元（SMU）
既可以作为高精度的恒流源和恒压源输出，同时也可以迚行高精度的电流、电压和功率的测量。
? 开关
开关模块包括通用继电器、多路复用器以及开关矩阵。配合NI其它模块化仪器使用，可满足高精度、高通道数、高切换速率的具体应用需求。对于大型的复杂开关系统，NI还提供了Switch Executive软件，方便迚行配置、管理和维护。 模块化仪器相关软件
那么，模块化仪器如何与软件交互实现自动化的数据采集与测试测量任务呢？NI提供了如下几类工具，如图1-1所示。
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免费版LabVIEW数据采集编程指南[下篇] - 图文
