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关键词：跨机箱、同步、PXI、PXIe

导读

在PXI/PXIe系统中进行多通道同步采集时，采集通道数越多，需要的板卡数量越多，当板卡数量超过PXI/PXIe机箱的外设槽数时，会用到多台PXI/PXIe机箱，此时就需要在多台机箱之间实现跨机箱同步。PXI系统的跨机箱同步有多种实现方案，本文介绍了一种比较通用且容易实现的跨机箱同步方案。

跨机箱同步与机箱内同步的异同

跨机箱同步与机箱内同步一样，都需要实现触发信号同步和时钟信号同步。区别在于跨机箱时多台机箱的参考时钟不同，如果机箱内板卡的采样时钟要参考背板的时钟信号，首先需要保证多台机箱之间的参考时钟同步。

跨机箱同步需要分别实现机箱参考时钟同步、板卡触发信号同步和板卡时钟信号同步。

机箱参考时钟同步

PXI机箱为每个外设插槽提供一个10MHz参考时钟 (PXI_CLK10)【1】，PXIe机箱为每个外设插槽提供一个10MHz参考时钟 (PXI_CLK10) 和一个100MHz参考时钟 (PXIe_CLK100)【2】，以实现模块间同步。

根据PXI-5规范，PXI_CLK10和PXIe_CLK100时钟的相位相同。由于外部10MHz时钟输入可以覆盖板载10MHz时钟源，因此背板上的锁相环 (PLL) 电路可以将PXIe_CLK100和外部10MHz时钟同步【2】。所以在跨机箱同步时，不管是使用PXI机箱还是PXIe机箱，都只需要考虑同步10MHz参考时钟 (PXI_CLK10) 即可。

如果PXI/PXIe机箱同时设计有“10MHz 参考时钟输入”接口和“10MHz 参考时钟输出”接口，则将上一台机箱的时钟输出连接至下一台机箱的时钟输入，依次串联即可完成多台机箱之间的时钟同步。部分PXI/PXIe机箱只设计有“10MHz 参考时钟输入”接口，这时需要由外部提供一个10MHz时钟源，将该时钟信号用等长的连接线同时连接至多台机箱的时钟输入接口。

板卡触发信号同步

跨机箱的触发信号同步包括两步：

1. 每台机箱中设置一张主卡，将外部触发信号通过等长的连接线连接至每张主卡的TRIG IN；

2. 主卡将触发信号通过背板的PXI_TRIGx路由给同一机箱内的所有从卡。【3】

板卡时钟信号同步

在使用内部时钟情况下，各个板卡直接参考背板的PXI_CLK10时钟信号即可达到时钟同步。【3】

图 1 跨机箱同步示意图

参考

【1】 简仪PXI-62719A使用手册

【2】 简仪PXIe-62785使用手册

【3】 简仪应用小百科：多卡同步触发采集