使用交叉触发

介绍

当使用测试和测量设备时,理解“触发”——何时以及为什么要获取数据——是很重要的。本指南介绍了触发的概念,然后在WaveForms应用的背景下探索了几种在多个仪器和设备之间交叉触发的方法。

注意:虽然这里给出的交叉触发示例主要使用模拟输入和输出,但同样的概念也可以应用于数字I/O,或模拟和数字的混合。


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在讨论任何例子之前,理解触发器是什么以及为什么触发器有用是很重要的。下面几节将定义触发器作为获取工具,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:触发器是相对于信号发生的事件,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、逻辑分析仪或其他与随时间变化的电压电平捕获有关的采集仪器一起工作。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。这可以通过预先定义的默认设置、用户定义的参数或用户定义的触发器事件来“查找”采集过程在一段时间内收集的电压数据。根据应用程序的不同,这些触发器可以是简单的,也可以是非常复杂的。
  3. 触发类型:有许多不同类型的触发器,根据应用程序,它们都有自己的优点,并影响触发器要检测的设置或事件的类型。最常见的触发类型是边缘触发(通常与WaveForms Scope工具一起使用),这将是本介绍触发器的重点。边缘触发点的定义是:(1)某个电压电平;(2)如果该电压电平出现在输入波形的上升沿、下降沿或两者之一上。wavforms有这些触发器的默认设置,用户也可以调整这些设置。例如,一个触发点可以设置为“在上升沿上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“普通”和“自动”模式。在正常的模式下,当输入信号满足触发器定义时,采集工具仅在一段时间内(也称为扫频)收集电压数据。否则,获取工具要么显示空白屏幕,要么保持静态,显示上次获取的内容。在汽车模式下,采集工具扫描带有或不带有触发器,如果没有输入信号,则使用计时器进行扫描。
  5. 触发拖延:触发延迟是一个可调节的时间周期,在此期间采集仪器不能产生触发器。这对于复杂波形非常有帮助,这些波形可能有多个点,在所需的采集数据集中满足触发器条件,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?

一旦设置好,触发器对传入数据做什么?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时,触发系统向其输出发送一个脉冲。这个脉冲由采集仪器和另一个叫做基于时间的插补器的子系统监控。

当采集仪器看到来自触发系统的脉冲时,就开始对这些数据进行数字化、处理、存储和测量。在此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与定义的触发点匹配的地址,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重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器上快速移动。

触发器还有助于捕获不频繁事件的数据或定位不频繁事件。一些例子包括数字脉冲:缺失,宽度不规则,或没有达到有效的逻辑高电平或低电平。

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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在一般意义上,交叉触发描述了多个工具(通常是不同的设备)共享触发事件的系统。这可能意味着两个仪器都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,它生成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。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案例和同一设备内多个虚拟仪器之间的交叉触发。


4.交叉触发系统的例子

这里给出了两个使用交叉触发的系统示例:


4.1仪器之间的交叉触发

这个例子演示了如何使用交叉触发使在一个设备上的多个仪器之间更容易地更改触发源。将创建一个环回电路,将设备的模拟输出连接到模拟输入。我们将试验几种不同的触发配置,由两个设备共享范围Wavegen对输入波形进行单次捕捉。

注意:您将在本指南中看到几张硬件使用的照片。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波形兼容的Digilent测试和测量设备。


以下4.4.1硬件设置

将Digilent测试和测量设备连接到主机。

将模拟输入通道1正引脚(1+,橙色电缆)连接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)接地(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 (dio0,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刺激,并使用其数字I/O产生外部触发器。请参阅右边的框图,以获得触发器和数据如何在系统中流动的可视化表示。


4.1.2软件设置

以下软件设置被简化,以集中于触发器的应用。有关以下工具的更详细帮助,请参阅它们的“使用”指南,链接如下。

发射WaveForms,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
    • 保留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
    • 通过关闭未使用的通道取消勾选他们的盒子
  3. 打开一个新StaticIO仪器,然后对其配置进行如下更改:
    • 配置DIO 0为一个按钮,释放时输出0,按下时输出1

注意:为了在屏幕上同时显示每个打开的仪器,请单击“对接窗口”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。若要稍后返回默认选项卡视图,请单击选项卡窗口按钮(<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多仪器交叉触发器操作示例

既然工作区和硬件已经设置好了,就可以开始实验得到的系统了。

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。这些工具的状态将从准备好了武装,这意味着每一个都在等待触发器发生。

单击手动触发按钮(在右侧的图像中用红色标记)来触发Wavegen仪器输出一次信号。信号回放得太快了Wavegen的状态转换的武装运行武装可能不会被看到。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。任何值都可以。再次单击手动触发按钮。的范围再捕获。尽管有这些变化,捕获的信号仍将被放置在图中的相同位置。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/生成信号。

接下来,更改Wavegen触发的字段触发1.在StaticIO仪器中,点击dio0(右侧图像中红色标记)对应的按钮。注意,此按钮具有与手动触发器相同的行为。

最后,请注意,通过对触发器配置的每一次更改,触发器的范围触发器根本不需要重新配置!

有关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使用两个设备同时捕获的数据。电路将在共享单个触发器的两个Digilent测试和测量设备之间创建。每个设备的Wavegen仪器会刺激其他仪器的范围这四个仪器都共用一个触发器。这个例子演示了如何使用多个设备来创建一个通道计数增加的系统。


4.2.1硬件设置准备

连接两个Digilent测试和测量设备到计算机。在创建本文档时使用了两个Analog Discovery 2s,但任何具有模拟输入和输出的WaveForms兼容设备都可以工作。如果设备需要外部电源,请插上电源并打开电源。

两个设备引脚之间的连接方式如下:

  • 连接每个设备的模拟输入通道一个正引脚(1+,橙色电缆)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)到任何设备的接地引脚(向下的箭头,黑色)
  • 连接每个设备的接地引脚到另一个设备的接地引脚(向下箭头,黑色)。
  • 将每个设备的外部触发器1引脚(T1或TRIG 1,灰色电缆)和数字输出通道0引脚(0或DIO 0,粉色电缆)连接在一起,使所有4个引脚相互连接。

请参阅右边的框图,以获得这些连接的可视化表示。

注意:连接是对称的,所以无论哪个设备被认为是“#1”,哪个设备被认为是“#2”。


4.2.2软件设置

1.打开两个WaveForms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:为了在屏幕上同时显示每个打开的仪器,请单击“对接窗口”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。若要稍后返回默认选项卡视图,请单击选项卡窗口按钮(<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WaveForms实例中,此后称为“,打开以下仪器,并按照描述进行配置:

  • 打开一个新范围仪器并对其配置进行以下更改:
    • 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
    • 通过关闭未使用的通道取消勾选他们的盒子
  • 打开一个新Wavegen仪器并对其配置进行以下更改:
    • 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的简单波频率1千赫
    • 设置频道1的简单波类型正弦
  • 打开一个新StaticIO仪器并对其配置进行以下更改:
    • 将dio0设置为一个按钮,释放输出“0”,按下输出“1”。
  • 打开一个新脚本乐器。

4.在其他WaveForms实例中,因此称为“二次,打开以下仪器,并按照描述进行配置:

  • 打开一个新范围仪器并对其配置进行以下更改:
    • 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
    • 通过关闭未使用的通道取消勾选他们的盒子
  • 打开一个新Wavegen仪器并对其配置进行以下更改:
    • 设置通道同步独立的
    • 设置通道1的触发器为触发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1频道简单波频率1千赫
    • 设置1频道简单波类型广场
  • 打开一个新脚本乐器。

5.将代码复制到右边的实例的脚本乐器。

//创建一个引用通道来包含导入的获取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”//等待其他实例完成数据保存var0<1000& &f。存在++//从文件中读取数据并保存到引用通道中varrgf。readDoublef。deleteFile范围。Ref1数据rg

6.将代码复制到右边的二次实例的脚本乐器。

//创建一个二进制文件,并将获取的channel 1写入其中varf文件“1.本”f。writeDouble范围。Channel1alldata

4.2.3多设备交叉触发器操作示例

既然已经设置好了工作区和硬件,就可以开始对得到的系统进行试验了。

这个多设备系统连接Wavegen范围仪器的两个装置在一起,使所有的触发都是由相同的外部触发器,源自设备的数字输入/输出通道0,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StaticIOdio0按钮触发所有四个仪器。每个设备将播放自己的电波2毫秒,然后被其他设备捕获范围.结果看起来就像右边的图像。


要查看同一图中每个设备捕获的数据,请单击运行按钮二次实例的脚本将捕获的数据导出到文件的仪器。然后,单击实例的脚本将数据导入到它的范围作为参考通道。结果看起来就像右边的图像。


使用像这样的多设备系统允许用户极大地扩展可以一次捕获的模拟信号的数量。对于模拟发现2,每个额外的设备添加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。虽然这两个捕获不是完全对齐的(每个设备运行在自己的振荡器上),但整个系统可能在某些应用程序中使用足够好。

WaveForms应用程序的设计初衷不是一次支持多个设备。然而,wavforms SDK可用于希望开发自己的应用程序的用户,并且可以随时支持大量设备。


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,请参阅校准数字化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,从测试和测量这个维基的页面。

有关波形的更多信息,请访问波形参考手册

有关技术支持,请访问测试和测量部分Digilent论坛。