[发明专利]实现PXIe测控板卡模块中DAC同步的系统及方法

说明书

本发明公开了一种实现PXIe测控板卡模块中DAC同步的系统及方法，属于DAC同步领域，要解决的技术问题为如何实现PXIe总线测控板卡中多个DAC同步。其结构用于实现单个PXIe测控板卡模块中多个DAC的同步以及多个PXIe测控板卡模块中多个DAC的同步，包括：FPGA模块；限压保护模块，与FPGA模块电连接；时钟缓冲模块，为二选一时钟缓冲模块，与FPGA模块电连接；时钟同步模块，分别与FPGA模块和和时钟缓冲模块电连接。其方法为通过上述系统实现单个PXIe测控板卡模块中多个DAC的同步以及多个PXIe测控板卡模块中多个DAC的同步。

技术领域

本发明涉及DAC同步领域，具体地说是一种实现PXIe测控板卡模块中DAC同步的系统及方法。

背景技术

目前随着量子信息科学领域的不断发展，研究活动也随之迅速增加，量子科学有可能在不远的未来取得巨大的技术进步，对以后计算与通信领域产生巨大影响，而在研究量子位的行为中，因量子位的信息受到不同物理条件的影响，AWG AWG(ArbitraryWaveform Generator，任意波形发生器)等各类精准的数字化仪器起着至关重要的作用。

PXIE的核心仍然是PCI总线，但是额外增加了时钟和同步触发总线，增加的时钟和同步触发信号使其在测量、通信、工业自动化等领域拥有更大的技术优势。PXI Express相对PXI最显著的改进和优势就在于它融入PCI Express的特点，采用串行传输，点到点的总线拓扑结构。不同于PXI在所有总线设备间分享带宽，PXI Express为每一个设备提供单独的传输通道。

AWG的原理是把所需重现的信号波形截取一个周期进行均匀采样后保存在存储器中，然后把存储器中的数据按顺序读出经数模转换器及滤波网络后得到所需波形。AWG通常包含多个DAC，而目前越来越多的使用场合需要这些DAC之间要同步，以在发送和接受器件提供精准的信号相位控制，因此研究基于PXIe总线的测控板卡模块或者多模块DAC同步的设计难题是非常有必要的。

基于上述，如何实现PXIe总线测控板卡中多个DAC同步，是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种实现PXIe测控板卡模块中DAC同步的系统和方法，来解决如何实现PXIe总线测控板卡中多个DAC同步的问题。

第一方面，本发明提供一种实现PXIe测控板卡模块中DAC同步的系统，用于实现单个PXIe测控板卡模块中多个DAC的同步以及多个PXIe测控板卡模块中多个DAC的同步，所述系统包括：

FPGA模块，用于接收触发输入信号以及输出选择控制信号；

限压保护模块，所述限压保护模块与FPGA模块电连接，用于防止输入FPGA模块的触发输入信号过压或过流损坏FPGA模块；

时钟缓冲模块，所述时钟缓冲模块为二选一时钟缓冲模块，与FPGA模块电连接，用于根据选择控制信号从PXIe测控板卡模块的前板输入参考时钟和PXIe背板输入参考时钟中选择一个时钟作为输入参考时钟，并输出与所述输入参考时钟同频率同相位的时钟信号作为第一基准时钟；

时钟同步模块，所述时钟同步模块分别与FPGA模块和和时钟缓冲模块电连接，用于以第一基准时钟为基准、向FPGA模块输入第一参考时钟并向每个DAC输入第一器件时钟，所述第一参考时钟与第一器件时钟相位对齐，且所述第一参考时钟的个数与所述DAC的个数一一对应，所述第一器件时钟作为对应DAC的采样时钟；

所述FPGA模块用于以所述第一参考时钟为参考，向每个DAC输入数据时钟以及同步信号参考时钟，以确保所有DAC的数据时钟和采样时钟均相位对齐，并用于在触发输入信号有效时，按照所述相位对齐的数据时钟和采样时钟输出数据流至单个PXIe测控板卡模块中每个DAC或多个PXIe测控板卡模块中每个DAC。