仪器同步

实现高度精确的测试和控制是非常困难的，但当工程师需要在PXI计算机机箱中协调几个不同的处理器卡或仪器时，挑战就更大了。PXI是一个CompactPCI计算机平台的仪器。例如，在多通道测试中，需要对仪器的波形进行精确的同步。

美国国家仪器公司(NI)是一家以计算机为基础的测试和自动化仪器的供应商，它有不同的研究和开发团队同时工作来设计仪器。这对于快速产品开发来说是一个很好的系统，但是它可能导致产品不能像期望的那样紧密地协同工作，或者导致团队之间的冗余工作。

为了解决这个问题，NI开始创建同步和内存核心(SMC)，这是一个灵活的，跨产品架构，形成了NI的下一代模块化仪器的基础。设计目标是重新定义控制工程师的测量精度期望，以及制造测试工程师的吞吐量要求，以便在产品开发的设计和验证阶段使用的测试系统可以在工厂地板上重复使用。

NI PXI产品经理Brian Anderson表示:“通过投资跨越产品线的架构，NI能够以比以往任何时候都更快的速度为客户提供最新的商业技术进步，同时也减少了未来的工程费用。”“这些灵活的仪器结合LabVIEW创建了一个测量平台，可以用于从设计到制造测试，以减少开发时间和降低测试成本。”

SMC架构由印刷电路板组成，该电路板包含主机的通信接口，深载存储器和所有SMC仪器设计共用的时序和同步电子设备。然后，对每个仪器的电子设备 - 例如，高速数字转换器的信号调节和数据转换器 - 然后在子板上实现。这类似于个人计算机中使用的主板/子板架构。虽然这个概念很简单，但架构的好处是很大的。

同步是确保相同类型（均匀同步）的仪器的正确定时进行通道扩展的键，并且用于密切关联两个不同仪器的输入和/或输出（异构同步）。根据定义，混合信号测试系统需要使用三种仪器中的至少两个：数字转换器，任意波形发生器（AWG）和数字波形发生器/分析仪。

同步的目标是能够在多个SMC仪器之间精确地生成和接收波形。例如，对于两个任意波形发生器，例如，这种目标要求两个AWG在完美对齐中产生相同的波形，其能够歪斜波形之间的相位。在所有三种器件上采用100 MHz的采样率，请注意和关注所有设备之间的时钟和触发分布。所有设备上的PICOSECOND级别RMS时钟抖动提供了在亚亚秒级别在100 ms / s处集成所有三个设备所需的性能。

同步是通过在多个设备之间共享触发器和参考时钟实现的。参考时钟可以由指定的“主”设备或专用的高精度时钟源提供。每个SMC仪器都有压控晶体振荡器(VCXOs)相位锁定到PXI 10 MHz参考时钟。所有VCXO锁定到10mhz VCXO的仪器都继承了±100 ppb的精度。

SMC的福利是未来，与尚未发布的产品。目前的一组仪器在100 ms / s处运行，其中每个样本最多16位，导致数据速率为200 mb / s，但SMC和子板之间的连接能够超过2 GB的数据速率超过2 GB /s。