使用交叉触发

介绍

当使用测试和测量设备时,理解“触发”——什么时候和为什么要获取数据——是很重要的。本指南介绍了触发作为一个概念,然后探索了几种方法来交叉触发多个仪器和设备在波形应用的上下文中。

注意:虽然这里介绍的交叉触发的例子主要使用模拟输入和输出,但同样的概念可以应用到数字I/O,或模拟和数字的混合。


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在讨论任何示例之前,重要的是要理解什么是触发器以及为什么触发器是有用的。下面的章节将把触发器定义为一种采集工具,并描述触发器如何使信号分析更有效。

1.什么是触发器?

什么是触发器?如何设置?

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  1. 触发触发器是与信号相关的事件,它定义了仪器捕获数据的时间窗口。触发器可以以多种方式定义,但是,作为一个例子,一个触发器可以传入信号的前沿,通知仪器您想要查看一段时间在边缘,之前和之后,检查噪音信号。
  2. 触发系统触发系统与示波器、逻辑分析仪或其他采集仪器一起工作,用来捕获随时间变化的电压水平。触发器告诉仪器需要捕获哪些数据,以及如何为用户显示这些数据。这可以通过预定义的默认设置、用户定义的参数或用户定义的事件来实现,触发器可以在一段时间内的采集过程中“查找”电压数据。这些触发器可能本质上很简单,也可能非常复杂,这取决于应用程序。
  3. 触发类型有许多不同类型的触发器,它们都有自己的优势,这取决于应用程序,并影响触发器要检测的设置或事件类型。最常见的触发器类型是边缘触发(通常与波形范围工具一起使用),这将是本文对触发器介绍的重点。边缘触发点定义为(1)某个电压水平,(2)如果该电压水平出现在输入波形的上升沿、下降沿或两者之一上。波形具有这些触发器的默认设置,也可以由用户进行调整。例如,可以将触发点设置为“上升边缘上的500mV”。
  4. 触发模式触发器可以在几种不同的模式下工作,这些模式决定了如果没有检测到触发器,示波器是否会显示一个波形。本教程涵盖了“正常”和“自动”模式。在正常的模式下,如果输入信号满足触发定义,采集工具只采集一段时间内(也称为扫描)的电压数据。否则,采集工具将显示一个黑屏或保持静态显示最后一次采集。在汽车模式下,采集工具在有或没有触发器的情况下进行扫描,如果没有输入信号,则使用计时器进行扫描。
  5. 触发拖延:触发延迟是指采集仪器不能产生触发的可调节时间周期。这对于复杂的波形非常有帮助,因为在所需的采集数据集中可能有多个点满足触发条件,从而允许触发器根据需要正确显示波形。

2.如何以及为什么使用触发器?

设置好之后,触发器会对传入的数据做什么?这对用户有什么帮助?

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触发器的作用类似于比较器。使用默认设置或用户定义的电压水平和斜率(上升沿,下降沿,或两者之一),当触发系统的输入匹配这些设置,触发系统发送一个脉冲到其输出。该脉冲由采集仪器和另一个子系统监测,该子系统称为基于时间的插值器。

当采集仪器从触发系统看到这个脉冲时,它就开始对数据进行数字化、处理、存储和测量。在波形数据可以显示在屏幕上之前,基于时间的插值器找出波形缓冲区中的地址与定义的触发点匹配,并告诉采集仪器在时间t=0.0秒时显示该数据。

通过在指定的触发点反复显示输入信号的类似部分,触发器有助于将动态波形显示为静态图像。否则,波形就会以一种难以解释和无法测量的方式在显示中快速移动。

触发器还可以帮助捕获数据或定位不常见的事件。一些例子包括:缺失的、宽度不规则的、或没有达到有效逻辑高电平或低电平的数字脉冲。

3.什么是交叉触发?

是什么让触发器成为“交叉”触发器?

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一般来说,交叉触发指的是多个仪器(通常是不同的设备)共享触发事件的系统。这意味着两个仪器都可以捕获包含触发事件的信号,或者当其中一个仪器检测到触发事件时,它会产生一个信号来触发另一个仪器。

由于台式示波器传统上只包含一个仪器,交叉触发通常是指在多个设备之间共享同一个触发器。由于Digilent的测试和测量设备包含许多不同的仪器,本指南涵盖了多设备情况和同一设备中多个虚拟仪器之间的交叉触发。


4.交叉触发系统的例子

这里有两个使用交叉触发的系统的例子:


4.1工具间交叉触发

这个例子演示了如何使用交叉触发使得在一个设备上跨多个仪器更改触发源变得更容易。将创建一个环回电路,将设备的模拟输出连接到其模拟输入。我们将实验几种不同的触发配置,由两个设备共享范围Wavegen仪器上,要做单拍捕捉输入波形。

注意:在本指南中,您将看到一些硬件使用的照片。无论您的设备是否出现,请放心,这里介绍的概念适用于任何兼容waveforms的Digilent测试和测量设备。


以下4.4.1硬件设置

将Digilent Test and Measurement设备连接到主机上。

连接模拟输入通道1正引脚(1+,橙色电缆)到波形发生器输出通道1引脚(W1,黄色电缆)。然后连接模拟输入通道1负引脚(1-,橙色和白色电缆)到地面(向下箭头,黑色电缆)。最后,连接外部触发器1引脚(TRIG 1,灰色电缆)到数字输入/输出引脚0 (DIO 0,粉色电缆)。

通过这些连接实现的电路是一个简单的环回,允许测试和测量设备的波形发生器为其自己的示波器提供一个刺激,并产生一个外部触发器的数字I/O。有关触发器和数据如何流经系统的可视化表示,请参见右边的框图。


4.1.2软件设置

下面的软件设置经过了简化,以关注触发器的应用。有关以下仪器的详细帮助,请参阅下面链接的“使用”指南。

发射波形,然后打开以下仪器:

  1. 打开一个新Wavegen仪器,然后对其配置进行以下更改:
    • 设置通道同步独立的
    • 设置触发手册
    • 设置等待时间没有一个
    • 设置运行时间1毫秒
    • 设置重复数到无限
    • 保持所有其他设置为默认值
  2. 打开一个新范围仪器,然后对其配置进行以下更改:
    • 设置触发模式重复正常的
    • 设置触发Wavegen C1
    • 确保的时间位置0
    • 设置时间基地1 / div女士
    • 确保通道1抵消0 V
    • 确保通道1范围500 mV / div
    • 禁用未使用的通道取消勾选他们的盒子
  3. 打开一个新StaticIO仪器,然后对其配置进行以下更改:
    • 将DIO 0配置为一个按钮,释放时输出0,按下时输出1

注意:若要在屏幕上同时显示每个打开的仪器,请按“停靠窗口”按钮(<我mg src="//www.knowreader.com/reference/_media/learn/instrumentation/tutorials/analog-discovery-studio-voltmeter/symbol_docking.png" class="media" alt="">)在窗口的右上角。稍后若要返回默认的选项卡式视图,请按“选项卡式视窗”(<我mg src="//www.knowreader.com/reference/_media/learn/instrumentation/tutorials/analog-discovery-studio-voltmeter/symbol_tabbed.png" class="media" alt="">)旁边的停靠窗口按钮。


4.1.3操作多仪表交叉触发示例

既然工作空间和硬件都设置好了,那么就可以开始对生成的系统进行实验了。

单击Wavegen范围仪器公司运行(<我mg src="//www.knowreader.com/reference/_media/learn/instrumentation/tutorials/waveforms-buttons/waveforms-run.png" class="media" alt="">)按钮。乐器的状态会从准备好了武装,这意味着每个人现在都在等待一个触发事件的发生。

单击手动触发按钮在波形应用程序的右下角(在右边的图片中用红色标记),以触发Wavegen仪器一次输出一个信号。信号回放得如此之快,以至于Wavegen的状态转换的武装运行武装可能不会被发现。的范围的州将从武装三角会武装,捕获的事件将显示在范围的情节。

接下来,尝试修改Wavegen触发的等待时间字段。任何价值都可以。再次点击手动触发按钮。的范围再捕获。尽管发生了变化,捕获的信号将被放置在图中的同一点上。修改Wavegen触发器的等待时间也会影响范围触发:两个仪器在手动触发后等待一定的时间来捕获/产生信号。

接下来,更改Wavegen触发的字段触发1.在StaticIO仪器中,点击DIO 0对应的按钮(右侧图像中红色标记)。注意,这个按钮与手动触发按钮具有相同的行为。

总之,请注意,通过对触发器配置的每一个更改,触发器的范围触发器根本不需要重新配置!

关于每个仪器中可用的触发器配置选项的进一步信息,可以在各自的“使用…”指南(上面链接)中找到,或通过波形参考手册


4.2设备间交叉触发

这个例子演示了一种简单的方法来比较同时使用两个设备捕获的数据。在共用一个触发器的两个Digilent测试和测量设备之间将创建一个电路。每个设备的Wavegen仪器将刺激其他设备范围仪器,这四种仪器共用一个触发器。这个例子演示了如何使用多个设备来创建一个通道数量增加的系统。


4.2.1硬件设置准备

将两台Digilent测试和测量设备连接到计算机上。在创建本文档时使用了两个模拟发现2,但任何具有模拟输入和输出的波形兼容设备都可以工作。如果设备需要外部供电,请插入设备并打开电源。

在两个设备的引脚之间做如下连接:

  • 将每个设备的模拟输入通道一个正引脚(1+,橙色电缆)连接到另一个设备的波形发生器通道一个引脚(W1,黄色电缆)。
  • 连接每个设备的模拟输入通道一个负引脚(1-,橙色和白色电缆)到任何一个设备上的接地引脚(向下箭头,黑色)
  • 将每个设备的接地引脚连接到另一个设备的接地引脚(下箭头,黑色)。
  • 将每个设备的外置触发1引脚(T1或TRIG 1,灰色线)和数字输出通道0引脚(0或DIO 0,粉色线)连接在一起,使四个引脚相互连接。

有关这些连接的可视化表示,请参见右边的框图。

注意:这些连接是对称的,所以哪个设备被认为是“#1”,哪个设备被认为是“#2”并不重要。


4.2.2软件设置

1.打开两个波形实例。

2.使用每个WaveForms实例的设备管理器将一个设备连接到每个实例。

注意:若要在屏幕上同时显示每个打开的仪器,请按“停靠窗口”按钮(<我mg src="//www.knowreader.com/reference/_media/learn/instrumentation/tutorials/analog-discovery-studio-voltmeter/symbol_docking.png" class="media" alt="">)在窗口的右上角。稍后若要返回默认的选项卡式视图,请按“选项卡式视窗”(<我mg src="//www.knowreader.com/reference/_media/learn/instrumentation/tutorials/analog-discovery-studio-voltmeter/symbol_tabbed.png" class="media" alt="">)旁边的停靠窗口按钮。

3.在一个波形实例中,以后被称为“实例”,打开以下工具,并按照描述配置它们:

  • 打开一个新范围仪器,并应用以下更改其配置:
    • 设置时间基地500年美国/ div
    • 设置触发模式重复正常的
    • 设置触发触发1
    • 设置触发条件 不断上升的
    • 禁用未使用的通道取消勾选他们的盒子
  • 打开一个新Wavegen仪器,并应用以下更改其配置:
    • 设置通道同步独立的
    • 设置通道1的触发触发1
    • 设置通道1的等待时间没有一个
    • 设置通道1的运行时间2女士
    • 设置频道1的《简单波浪》频率1千赫
    • 设置频道1的《简单波浪》类型正弦
  • 打开一个新StaticIO仪器,并应用以下更改其配置:
    • 设置DIO 0为一个按钮,释放时输出“0”,按下时输出“1”。
  • 打开一个新脚本乐器。

4.在其他波形实例中,今后被称为“二次实例”,打开以下工具,并按照描述配置它们:

  • 打开一个新范围仪器,并应用以下更改其配置:
    • 设置时间基地500年美国/ div
    • 设置触发模式重复正常的
    • 设置触发触发1
    • 设置触发条件不断上升的
    • 禁用未使用的通道取消勾选他们的盒子
  • 打开一个新Wavegen仪器,并应用以下更改其配置:
    • 设置通道同步独立的
    • 设置通道1的触发为触发1
    • 设置通道1等待时间没有一个
    • 设置通道1运行时间2女士
    • 设置频道1“简单波浪”频率1千赫
    • 设置频道1“简单波浪”类型广场
  • 打开一个新脚本乐器。

5.将代码向右复制到实例的脚本乐器。

//创建一个引用通道来包含导入的采集varrgydF4y2Ba范围。Ref1范围价值varo范围。Ref1抵消价值范围。Ref1克隆范围。Channel1范围。Ref1范围价值r范围。Ref1抵消价值o//打开从实例导出的文件varf文件“1.本”//等待另一个实例保存完成var0<1000& &f。存在++//从文件中读取数据并保存到引用通道varrgf。readDoublef。deleteFile范围。Ref1数据rg}

6.将代码向右复制到二次实例的脚本乐器。

//创建一个二进制文件,并写入通道1采集到它varf文件“1.本”f。writeDouble范围。Channel1alldata}

4.2.3操作多设备交叉触发举例

既然工作空间和硬件已经设置好了,那么就可以开始对生成的系统进行实验了。

这个多设备系统连接Wavegen范围仪器的两种器件放在一起,使所有的触发都是由同一个外部触发器触发的,源起的设备的数字输入/输出通道为0,这是由StaticIO按钮。


要捕获数据,首先单击运行按钮在每个范围Wavegen乐器。然后,单击实例的StaticIODIO 0按钮触发所有四种仪器。每台设备将播放两毫秒的电波,然后被另一台设备捕捉到范围.结果将与右边的图像相似。


若要查看同一绘图中各设备捕获的数据,请单击运行按钮二次实例的脚本将其捕获的数据导出到一个文件中的仪器。中的Run按钮实例的脚本导入数据到范围作为参考通道。结果将与右边的图像相似。


使用这样的多设备系统,用户可以极大地扩展一次捕获的模拟信号的数量。对于模拟发现2,每个额外的设备增加了另外两个模拟输入和输出通道到整个系统,数字I/O也可以很容易地添加。虽然这两个捕获并不是完全对齐的(每个设备都运行在自己的振荡器上),但是整个系统对于某些应用程序来说已经足够好了。

波形应用程序没有设计成同时支持多个设备。然而,对于想要开发自己的应用程序的用户来说,WaveForms SDK是可用的,并且可以很容易地支持大量的设备。


下一个步骤

特别是当使用多个设备时,设备的校准(或缺乏校准)可能会影响比较采集数据的能力。有关校准测试和测量设备的更多信息,请参见校准一个勤奋的测试和测量装置指南。

有关如何使用Digilent测试和测量设备的更多指南,请返回设备的资源中心,链接从测试和测量这个维基页面。

有关波形的更多信息,请访问波形参考手册

如需技术支持,请访问测试和测量Digilent论坛的一部分。