[发明专利]一种基于PCI总线的双通道共享时钟触发调延装置

说明书

本发明公开了一种基于PCI总线的双通道共享时钟触发调延装置，先通过外接的时钟和触发源通过信号输入接口给调延控制模块提供时钟信号和触发信号；同时，控制设备通过PCI总线发送调延参数到调延控制模块，通过调延控制模块的PCI接口输入至参数解析模块，最后根据解析值对时钟信号和触发信号进行延时调整，以此来补偿测量系统自身延时造成的测量不同步问题，从而使测量系统的测量同步精度更高。

技术领域

本发明属于同步测量技术领域，更为具体地讲，涉及一种一种基于PCI总线的双通道共享时钟触发调延装置。

背景技术

测量是人类认识未知世界的手段，测量数据是人们判断事物的信息来源。在一些测量领域，对测量时间的一致性具有极高的精度要求，即要求多个或多种设备的同步测量。同步测量有利于提高测量精度，实现瞬变信号的多方位测量，在瞬变信号监测及发射源定位等方面有着广泛应用。

常用的多设备同步测量方法有很多，最具有代表的有主控命令的测量方法，统一相对时基的测量方法和统一绝对时基的测量方法。

主控命令的测量方法的测量过程由主控设备向各测量仪器发送命令，各测量仪器接收到命令后立即开始测量。这种方法具有操作简单，容易实现，但同步精度低，主控设备与各测量仪器之间传输距离与传输介质的不同，都会造成传输延时不同。

统一相对时基的测量方法的测量过程由网络时间协议(Network Time Protocol,NTP)或精确时间协议(Precision Time Protocol,PTP)实现多台仪器之间的相对时间同步，并设定统一时间同步触发测量。这种方法具有硬件结构复杂，软件工作量大，误差受网络状况影响较大。

统一绝对时基的测量方法的测量过程是利用GPS实现精确授时，设定统一时间同步触发测量。这种方法具有一般使用数字锁相环实现时钟同步于GPS，硬件设计复杂，不容易实现。

上述三种多设备同步测量方法，在最理想的情况下，都能达成各测量仪器同时触发。但是，仪器在触发到实际采集也有着延时，不同仪器的延迟时间均不相同，在同步精度要求高的情况下不能忽略该延时造成的误差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于PCI总线的双通道共享时钟触发调延装置，通过对时钟信号和触发信号进行延迟，以此来补偿测量系统自身延时造成的测量不同步问题，从而使测量系统的测量同步精度更高。

为实现上述发明目的，本发明一种基于PCI总线的双通道共享时钟触发调延装置，其特征在于，包括：

PCI总线，用于将控制设备的调延参数传输至本装置，以及为装置中的各模块供电；

电源模块，通过PCI总线给整个装置供电；

信号输入、输出接口，用于本装置对外接的时钟信号和触发信号进行输入、输出；

调延控制模块，由FPGA实现，FPGA主要功能包括参数解析模块、倍频模块、分频器、分路模块、计数器和寄存器组；主要作用是在外接时钟信号和触发信号作用下，对调延参数进行延时粗调；

精准延时模块，包括四块时钟延时芯片，其中，两块用于触发信号的延时精调，另外两块用于时钟信号的延时精调；

双通道共享时钟触发调延装置的工作流程为：

外接的时钟和触发源通过信号输入接口给调延控制模块提供时钟信号和触发信号；

同时，控制设备通过PCI总线发送调延参数到调延控制模块，通过调延控制模块的PCI接口输入至参数解析模块，参数解析模块再将调延参数解析为使能信号EN、通道1时钟频率CH1_CLK、通道2时钟频率CH2_CLK、通道2时钟延时时间CLK_DELAY、通道2触发延时时间TRIG_DELAY和保留数据，并分别存入对应的寄存器；