【NI-DAQmx入门】触发相关

触发概述

        触发采集为用户提供了两个主要好处：它对输入信号相对于触发事件进行计时，因此用户仅捕获感兴趣区域中的信号，从而节省硬件带宽和内存。

模拟触发和数字触发

        模拟触发和数字触发的区别在于触发源的不同。数字触发是一种 TTL 信号，用作上升沿或下降沿采集的起点。下图显示了下降沿触发。

 

相比之下，模拟触发可以使用多种方法触发采集，例如模拟上升沿和下降沿、模拟窗口、迟滞模拟上升沿和下降沿。

对于模拟边沿触发，使用特定的信号电平和斜率进行触发。它用于设置设备以查找特定的信号电平和斜率（上升或下降）。下图，触发设置为当信号达到3.2V时从上升沿信号采集数据。
 

对于迟滞模拟边沿触发，通常用于减少由噪声或抖动引起的信号误触发。当在上升斜率上使用迟滞时，在电平迟滞下启动并越过电平时会发生触发。当信号低于电平滞后时，触发被释放。如下图所示。
 

当在下降斜率上使用迟滞时，当开始高于电平+迟滞并跨越电平时会发生触发。当信号超过电平+迟滞时，触发被释放。如下图所示。
 

预先触发和后触发

后触发采集

在后触发采集中，硬件在收到触发信号后启动 A/D 转换（图 3）。这种情况下的触发信号称为 启动触发。

预触发采集

在预触发采集中，硬件在接收到触发信号之前开始采集数据（图 4）。通过这种类型的采集，用户可以在触发事件之前查看信号。在此类应用中，硬件通过软件功能启动数据采集，并将数据存储在 PC 内存的循环缓冲区中。缓冲区足够大，可以确保存储所需数量的预触发样本。当缓冲区已满时，它只是回绕并将每个后续样本存储在内存中最旧的样本上。触发机制的主要职责是停止采集，以便内存中留下的样本代表用户想要的“时间片”。这种情况下的触发信号称为 参考触发。

设计触发应用程序

使用数字启动触发器进行后触发采集

        模拟输入任务将等待，直到看到数字触发器。如果触发沿定义为上升沿，则一旦指定数字线上出现上升沿，模拟输入任务就会开始。

 数字参考触发器上的预触发采集

        在预触发采集中，A/D 转换通过软件功能调用启动。NI-DAQmx 以循环缓冲方案将数字化数据存储在计算机内存中，用新样本替换缓冲区中最旧的点。一旦接收到触发信号，驱动程序就会将触发前后指定数量的点返回给调用应用程序 

使用启动和参考触发器进行预触发采集

         在这种情况下，数字或模拟触发器而不是软件功能启动采集。一旦开始采集，就会实施循环缓冲方案（类似于之前的情况），直到接收到参考触发信号。返回的数据由相对于参考触发信号的指定数量的触发前和触发后样本组成。

模拟硬件触发

        对于模拟边沿触发，您可以将测量设备配置为寻找特定的信号电平和斜率（上升或下降）。设备识别触发条件后，设备会执行与触发相关的指定操作 

带迟滞的模拟触发

以指定迟滞作为模拟触发的条件。迟滞在触发电平之上或之下添加了一个窗口，通常用于减少由于信号中的噪声或抖动而导致的误触发。当使用具有上升斜率的迟滞时，当信号开始低于 电平 （或 阈值电平）减去迟滞，然后跨越电平高于 电平时，触发器将置位。当信号低于电平减去滞后 值 时 ，触发器无效。

暂停触发

        某些 DAQ 应用可能要求用户实现暂停/恢复功能，其中外部信号控制 DAQ 硬件在采集期间何时执行 A/D 转换。NI DAQ 板卡使用称为“暂停触发器”(NI-DAQmx) 的功能来支持此类功能。这里，内部采样（扫描）时钟由外部信号选通，以便采样（扫描）时钟在外部信号为低电平时暂停，并在信号变高时恢复（反之亦然）。暂停触发（扫描时钟门控）可分为数字或模拟两种类型，具体取决于门信号的性质。下图显示了 LabVIEW 中数字暂停触发器的典型实现。 

数字暂停触发

在数字暂停触发中，采样时钟的门信号是TTL信号。任何 PFI 线都可以用作 DAQ 卡上的门信号。

模拟暂停触发

        在模拟暂停触发中，选通信号是模拟信号，其电压电平决定采集何时发生。仅具有模拟触发功能的设备支持此功能。图说明了高电平模拟暂停触发的时序图，其中仅当模拟信号高于临界电压电平时才会发生 A/D 转换。

设置停止触发

DAQmx无法直接生成停止触发。但您可以通过使用参考触发并修改读取位置的方式在LabVIEW中创建等效的停止触发。

首先，您需要创建一个有限点数据采集任务，该任务需要在参考触发之前和之后各采集N个样本点。为了给参考触发的触发前采样提供数据，这个DAQmx任务将在等待参考触发时不断地进行数据采集。即便这些通过连续采集得到的数据不是当前任务明确指定所需要的数据，您仍可以通过调用DAQmx读取访问并存储这些数据。

请参阅下述代码段，该代码段展示了一个将参考触发设置为停止触发的范例：

        上述范例使用DAQmx创建了一个模拟输入数据采集任务，该任务使用了两个触发：数字边沿开始触发和数字边沿参考触发。

        开始触发指定当前任务何时开始采集后续参考触发所需的数据样本，而参考触发则指定何时发送任务最初所要求的有限点样本，这些样本由参考触发前的采样和参考触发后的采样组成。

        若DAQmx任务使用了参考触发，那么对任务的定时进行设定时，必须为参考触发设置至少为2的触发前采样和触发后采样。因此，当您使用设置参考触发的方法实现停止触发的功能时，您始终会在停止触发发生后收到至少2个采样点。这些多余的采样点可以在后续的处理中丢弃。

软件定时触发

        软件定时触发器使用条件结构来判断所需执行的任务。

或

多功能DAQ的模拟输入触发分辨率

Board	Trigger Resolution
E Series	8-bit
M Series	10-bit
X Series	16-bit

使用单独的触发条件触发多个通道

        使用NI 9775 C系列模块，该卡支持多模拟多重边沿触发，最多有四个模拟输入通道。将触发器设置为单个通道，在任何通道超过其自身阈值时开始记录。