Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ni_daq_m_series

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
01.06.2015
Размер:
6.03 Mб
Скачать

Раздел 7. Счетчики

Рисунок 7-34. Пример защиты счетчика от двойного срабатывания

Gate – вход разрешения, Source – источник, 80 MHz Timebase – задающие тактовые импульсы 80 МГц,

Counter Value – число в счетчике, Buffer – буфер, Counter detects rising Gate edge – счетчик обнаружил положительный фронт сигнала Gate

Счетчик инкрементируется только по одному разу на каждый импульс

Source.

Даже если импульсы на входе Source имеют большую длительность, счетчик инкрементируется только один раз на каждый импульс Source.

Обычно значение счетчика и его выходной сигнал изменяются синхронно с сигналом на входе Source. При наличии защиты от двойного срабатывания значение счетчика и выходной сигнал изменяются синхронно с тактовым сигналом частотой 80 МГц.

Обратите внимание на то, что защиту от двойного срабатывания можно использовать только при частотах сигнала на входе Source не выше 20 МГц.

Рекомендации по применению защиты от двойного срабатывания

Защиту счетчика от двойного срабатывания следует применять в следующих случаях:

Выполнение измерений с помощью счетчика

При использовании внешнего сигнала на входе Source (например, PFI x) Если частота сигнала от внешнего источника не превышает 20 МГц

Допускается получать результаты счета и выходной сигнал синхронно с тактовым сигналом частотой 80 МГц.

Во всех других случаях защиту от двойного срабатывания счетчика использовать нельзя.

© National Instruments Corporation

141

Руководство пользователя M серии

Раздел 7. Счетчики

Включение защиты от двойного срабатывания счетчика в

NI-DAQmx

Драйвер NI-DAQmx позволяет включить защиту счетчика от двойного срабатывания путем установки соответствующего значения атрибута Enable Duplicate Count Prevention, подробную информацию о котором следует искать в файле справки к используемой библиотеке функций API.

Режимы синхронизации

32-разрядный счетчик считает на сложение или вычитание, синхронизируясь с сигналом на входе Source. Сигнал на выходе Gate и другие входные сигналы являются асинхронными по отношению к сигналу на входе Source. Поэтому устройство M серии синхронизирует эти сигналы перед подачей на счетчик.

Устройство M серии работают в одном из трех режимов синхронизации:

Внутренняя синхронизация от тактового генератора частотой 80 МГц Внутренняя синхронизация от другого внутреннего источника Внешняя синхронизация (от внешнего источника)

При использовании драйвера DAQmx устройство работает в режиме внутренней синхронизации от генератора 80 МГц в следующих случаях:

При измерениях перемещения (положения) При выборе защиты от двойного срабатывания

Другими словами, выбор режима синхронизации зависит от сигнала на входе Source. Условия выбора каждого режима приведены в таблице 7-6.

Таблица 7-6. Условия выбора режима синхронизации

Защита от двойного

Тип измерения

Сигнал на входе Source

Режим синхронизации

срабатывания

 

 

 

 

 

 

 

ВКЛ

Любой

Любой

Внутренняя, от

 

 

 

тактового генератора

 

 

 

частотой 80 МГц

 

 

 

 

ОТКЛ

Измерение перемещения

Любой

Внутренняя, от

 

(положения)

 

тактового генератора

 

 

 

частотой 80 МГц

 

 

 

 

ОТКЛ

Любой

Тактовый сигнал

Внутренняя, от

 

 

частотой 80 МГц

тактового генератора

 

 

 

частотой 80 МГц

 

 

 

 

ОТКЛ

Все кроме измерения

Тактовый сигнал

Внутренняя

 

перемещения

частотой 20 МГц, 100

синхронизация от

 

(положения)

кГц или PXI_CLK10

любого другого

 

 

 

внутреннего источника

 

 

 

 

ОТКЛ

Все кроме измерения

Любой другой сигнал

Внешняя синхронизация

 

перемещения

(например, на линиях

 

 

(положения)

PFI или RTSI)

 

 

 

 

 

Руководство пользователя М серии

142

ni.com

Раздел 7. Счетчики

Режим внутренней синхронизации от тактового сигнала частотой 80 МГц

В режиме внутренней синхронизации от тактового сигнала частотой 80 МГц DAQ-устройство синхронизирует сигналы по положительному фронту (Synchronize) этого сигнала (Source) и подсчитывает (Count) его последующие передние фронты в соответствии с рисунком 7-35.

Рисунок 7-35. Режим внутренней синхронизации от тактового сигнала частотой 80 МГц.

Режим внутренней синхронизации от другого внутреннего источника

В режиме синхронизации от другого внутреннего источника DAQустройства синхронизирует сигналы по отрицательному фронту (Synchronize) данного источника и считает последующие положительные фронты (Count) сигнала источника в соответствии с рисунком 7-36.

Рисунок 7-36. Режим внутренней синхронизации от другого источника

Режим синхронизации от внешнего источника

В режиме внешней синхронизации DAQ-устройство формирует сигнал, поступающий на вход Source, с задержкой несколько наносекунд. Устройство синхронизирует сигналы по положительные фронту задержанного сигнала (Delayed Source) и считает последующие положительные фронты (Count) сигнала от источника (Source) в соответствии с рисунком 7-37.

© National Instruments Corporation

143

Руководство пользователя M серии

Раздел 7. Счетчики

Рисунок 7-37. Режим внешней синхронизации

Руководство пользователя М серии

144

ni.com

8

8. PFI

Устройства M серии имеют до 16 линий программируемого функционального интерфейса PFI, а также до 32 двунаправленных линий цифрового ввода-вывода DIO.

Каждая PFI линия может быть индивидуально настроена на один из следующих режимов:

Статический цифровой ввод Статический цифровой вывод

Входной синхросигнал для функций аналогового ввода, аналогового вывода, цифрового ввода, цифрового вывода или счетчиков таймеров

Выходной синхросигнал для функций аналогового ввода, аналогового вывода, цифрового ввода, цифрового вывода или счетчиков таймеров

Каждый PFI вход имеет программируемый фильтр защиты от дребезга. Все линии PFI выполнены по идентичной схеме, на рисунке 8-1 приведена схема одной из линий.

Рисунок 8-1. Схема линии PFI устройства M серии

Timing Signals – синхросигналы, Static DO Buffer – буфер статического цифрового вывода, Direction Control

схема управления направлением данных (ввод или вывод), Static DI – статический ввод данных, To Input Timing Signal Selectors – к селекторам синхросигнала, Weak Pull-Down – подтягивающий резистор, I/O

Protection – защита ввода-вывода.

© National Instruments Corporation

145

Руководство пользователя M серии

Раздел 8. PFI

Когда контакт (линия) используется в качестве синхронизирующего входа или выхода, его обозначают PFI x, где x – целое число от 0 до 15. Когда этот вывод используется в качестве статического входа или выхода, его обозначают P1.x или P2.x. На разъеме ввода-вывода контакт обозначают PFI x/P1 или PFI x/P2.

Уровни входных и выходных напряжений и токов нагрузки линий PFI приведены в спецификациях на ваше устройство.

Применение линий PFI в качестве входов синхронизации

Линии PFI используют для маршрутизации сигналов внешней синхронизации для многих разнообразных функций устройств M серии. Каждый PFI сигнал может быть направлен на одну из линий:

AI Convert Clock (ai/ConvertClock)

AI Sample Clock (ai/SampleClock) AI Start Trigger (ai/StartTrigger)

AI Reference Trigger (ai/ReferenceTrigger)

AI Sample Clock Timebase (ai/SampleClockTimebase) AO Start Trigger (ao/StartTrigger)

AO Sample Clock (ao/SampleClock)

AO Sample Clock Timebase (ao/SampleClockTimebase) AO Pause Trigger (ao/PauseTrigger)

Входы каждого из счетчиков: Source, Gate, Aux, HW_Arm, A, B, Z DI Sample Clock (di/SampleClock)

DO Sample Cock (do/SampleClock)

Большинство функций позволяют вам выбирать полярность PFI входов и чувствительность к фронту или к уровню.

Экспорт синхросигналов через PFI контакты

На любой PFI контакт, запрограммированный на вывод, можно направить любой из следующих сигналов синхронизации:

AI Convert Clock* (ai/ConvertClock)

AI Hold Complete Event (ai/HoldCompleteEvent) AI Sample Clock (ai/SampleClock)

AI Start Trigger (ai/StartTrigger) AO Sample Clock (ao/SampleClock) AO Start Trigger (ao/StartTrigger)

Вход Source счетчика n

Руководство пользователя М серии

146

ni.com

Раздел 8. PFI

Вход Gate счетчика n

Выход счетчика n

Выход генератора частот

PXI_STAR

RTSI <0..7>

Analog Comparison Event

Change Detection Event

DI Sample Clock* (di/SampleClock)

DO Sample Cock* (do/SampleClock)

Примечание. Сигналы, отмеченные *, перед подключением к контакту, инвертируются, т.е., они имеют активный низкий уровень.

Применение линий PFI для статического цифрового ввода-вывода

Каждая линия PFI может быть индивидуально запрограммирована на цифровой статический ввод или цифровой статический вывод. В этом случае ее обозначают P1.x или P2.x. На разъеме ввода-вывода каждый контакт обозначают PFI x/P1.x или PFI x/P2.x.

Кроме того, устройства M серии имеют до 32 двунаправленных линий цифрового ввода-вывода.

Подключение входных сигналов к линиям PFI

Все входные сигналы подаются на линии PFI относительно цифровой земли D GND. На рисунке 8-2 показано, как подключаются внешние сигналы к линиям PFI 0 и PFI 2.

© National Instruments Corporation

147

Руководство пользователя M серии

Раздел 8. PFI

Рисунок 8-2. Подача входных сигналов на PFI линии

PFI 0 Source, PFI 1 Source – источники внешних сигналов, I/O Connector – разъем вводавывода, M Series Device – устройство M серии

Фильтры на линиях PFI

На каждой из линий PFI, RTSI или PXI_STAR можно программным путем включить противодребезговый фильтр. Когда фильтры включены, DAQустройство воспринимает сигналы на этих линиях по положительному фронту сигнала синхронизации фильтра, источником которого является внутренний генератор частотой 40 МГц.

Примечание. Драйвер NI-DAQmx поддерживает фильтры только на входах счетчика.

Далее приведен пример переходов входного сигнала из низкого уровня в высокий. При переходах из высокого уровня в низкий фильтры работают аналогично.

Предположим, что сигнал на одном из входных контактов находился в низком уровне длительное время. Затем он переходит из низкого уровня в высокий, однако это сопровождается несколькими ложными выбросами. Когда входной сигнал остается на высоком уровне в течение N последовательных фронтов синхросигнала фильтра, переход из низкого

Руководство пользователя М серии

148

ni.com

Раздел 8. PFI

уровня в высокий распространяется в последующую часть схемы. Число N зависит от настройки фильтра (таблица 8-1).

Таблица 8-1. Фильтры

 

N (количество тактов

Минимальная

Максимальная

 

длительность

 

синхронизации,

длительность

Настройка фильтра

импульса, который

необходимых для

импульса, который

 

будет обязательно

 

прохода сигнала через

будет обязательно

 

пропущен через

 

фильтр)

подавлен

 

фильтр

 

 

 

 

 

 

 

125 нс

5

125 нс

100 нс

 

 

 

 

6.425 мкс

257

6.425 мкс

6.400 мкс

 

 

 

 

2.56 мс

~101800

2.56 мс

2.54 мс

 

 

 

 

Отключен

 

 

 

 

Для каждого входа фильтр может быть настроен индивидуально. При включении питания фильтры отключены. На рисунке 8-3 приведен пример перехода из низкого уровня в высокий на входе, для которого задано время установления фильтра 125 нс (N=5).

Рисунок 8-3. Пример использования фильтра

RTSI, PFI, or PXI_STAR Terminal – контакт RTSI, PFI или PXI_STAR, Filter Clock (40 MHz) – тактовые импульсы фильтра частотой 40 МГц, Filtered Input – входной сигнал после фильтра

Сигнал после подавления дребезга переходит в высокий уровень только после того, как принятый уровень входного сигнала оставался высоким в течение пяти последовательных тактов синхронизации фильтра

Включение фильтров вызывает джиттер входного сигнала. Для значений времени установления фильтра 125 нс и 6.425 мкс джиттер не превышает 25 нс. При времени установления 2.56 мс джиттер не превышает 10.025 мкс.

Когда вход PFI направлен непосредственно на линию RTSI или наоборот, вход RTSI направлен непосредственно на линию PFI, устройство M серии не обеспечивает фильтрацию дребезга входного сигнала.

За подробной информацией по цифровым фильтрам и счетчикам обратитесь к документу из базы знаний Digital Filtering with M Series and CompactDAQ

(Фильтрация цифровых сигналов с помощью устройств M серии и CompactDAQ). Вход в базу знаний через сайт ni.com/info, введите код доступа rddfms.

© National Instruments Corporation

149

Руководство пользователя M серии

Раздел 8. PFI

Защита линий ввода-вывода

Каждая линия DIO и PFI защищена от превышения допустимого напряжения, просадки напряжения, превышения допустимого тока нагрузки, а также от электростатических разрядов. Тем не менее, во избежание возникновения вышеуказанных режимов, необходимо соблюдать следующие правила:

Если вы программируете линию PFI или DIO на вывод, не подключайте ее ни к каким внешним источника сигнала, заземлению или источникам питания.

Если вы конфигурируете линию PFI или DIO на вывод, учитывайте ток нагрузки, которая подключена к этой линии. Не превышайте предельно допустимый выходной ток, заданный для DAQ-устройства.

Производитель (NI) поставляет средства нормирования сигнала для цифровых систем управления силовыми цепями.

Если вы программируете линию PFI или DIO на ввод, не подавайте на нее напряжения, выходящие за пределы рабочего диапазона. Эти линии имеют более узкий рабочий диапазон, чем AI линии.

Обращайтесь с DAQ-устройством также как с любым устройством, чувствительным к статическому электричеству. Всегда правильно заземляйтесь сами и заземляйте оборудование, когда вы берете DAQустройство в руки или что-то подключаете к нему.

Программирование состояний линий при включении питания

При включении или сбросе системы все линии DIO и PFI по умолчанию программируются на ввод и устанавливаются в высокоимпедансное состояние. DAQ-устройство не устанавливает на этих линиях высокий или низкий уровень. К каждой линии присоединен подтягивающий резистор в соответствии со спецификациями на устройство.

Драйвер NI-DAQmx поддерживает программирование состояний линий PFI и DIO по включению питания. Программно можно задать любое значение на линиях портов P0, P1 или P2 по включению питания. Линии PFI и DIO могут быть настроены в один из режимов:

Высокоимпедансный вход с подтягивающим резистором (по умолчанию)

Выход, на котором низкий уровень (0) Выход, на котором высокий уровень (1)

За подробной информацией по программированию состояний линий при включении питания с помощью NI-DAQmx или MAX обратитесь к файлу справки NI-DAQmx Help или справочной системе NI LabVIEW Help версии 8.0 и выше.

Руководство пользователя М серии

150

ni.com

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]