VXI总线测试设计

采集对应的存储数据中，还必须使用负延迟触发功能。一次快速数据采集完成自动进入下一段存储器，准备接受下一次触发，启动下一次采集，直到设定的快速数据采集次数全部完成。

最后，当数据采集模块1.6秒的慢速采集数据过程全部完成，整个采集过程宣告结束，才可以开始处理数据，并准备下一次的工作。

技术关键

系统一方面要以一个快速的采集，捕捉到破裂的锯齿事件信号进行研究，另一方面又要因保证数据处理速度而控制数据量，这是一个矛盾。对这个矛盾，前面的系统功能的设计已给出了很好的解决办法。不少技术难题是出现在接下来的模块设计和实现的模块的各项功能中。

事件触发模块：为了识别特定的信号事件，先要定义一个信号事件。破裂，锯齿或者别的事件。选取我们想识别的事件，既要做到毫无遗漏，同时也不会误选。这给我们识别事件计算方法提出了较高的要求。

1.事件属性的定义。苛刻的条件很容易将我们想要的事件过滤掉而遗漏。然而宽松的要求很容易产生误触发，用尽可能多的事件属性来筛选我们所要的事件，才可能抓住事件区别于别的事件的特征。然而，要处理多个属性，需要更多的计算判别时间，会带来别的问题。在对HL-1M放电过程中破裂与锯齿特性的深入了解的基础上，经过大量的摸索和多次改选，算法代码中用7个属性来筛选特定的破裂与锯齿。

2.实时响应。由于每一次快速采集只能采集一个较短的时间过程，即使采用负延时，从事件发生到给出触发信号的延时也不能超过一个快速采集存储片的总存储时间，当超过这个时间，就只能采集到事件之后的数据，而丢失重要的事件信号数据。

为提高响应时间，这里采用DSP芯片来完成计算功能。选用的是AD公司的40MHz的ADSP-21061芯片。 ADSP-21061这种哈佛结构的DSP芯片，不同于传统的冯·诺依曼并行体系结构的芯片。ADSP-21061将程序和数据存储在不同的内存里，由24位的程序总线和32位的数据总线分别进行存取，实现了取指令和取操作数的并行工作，具有很高的效率。

DSP芯片的采用，使事件触发模块可以在破裂与锯齿事件发生的数微秒之内作出计算识别，给出触发信号。保证了事件触发的实时响应性。 　

数据采集模块：数据采集模块的设计难点在于其复杂的功能。它有两套采集机制，能以一个较低的采样频率，采集放电的全过程，同时又可由事件触发模块启动快速采集，捕捉到破裂和锯齿事件信号。

设计和实现中，模块只使用了一套A/D转换器，按快速采集的采样率工作。慢速采集获取数据时将漏掉对于慢速采集来说多余的数据，只按它本身对应的慢采速率得到数据。这样既可以节约硬件成本，又保证两套采集机制下数据的一致性。

为了找到破裂和锯齿事件发生在放电过程的相对时刻，需要作一个识别标志。A/D转换器的分辨率为 12Bit，而数据总是以16Bit方式存储和访问，可以利用富余的4Bit数据位来实现。当每次速采集结束时，保存最后一个数据时做上结束标志。

慢速采集工作方式，是一种常规的采集方式，从零地址启动，采满即结束。但快速采集则要复杂得多，它在每一个片段的存储器内都要按环形存储器方式工作，数据不停地存人存储器，新的数据总是覆盖旧的数据，直至一次采集结束。片段内的结束地址也就是起始地址，这样来实现每一段的负延迟采集。当一个片段的高速数据采集完成，需要在结束地址的数据作上结束标志供数据处理时使用，然后跳到下一个片段，并在下一个片段又继续采集存储数据。

VXI硬件平台：在系统测试硬件的设计方面，我们花了很多精力进行精心设计，使满足测试需求条件下的测试得到的数据量大大减小。尽管如此，系统共40个通道的总数据量仍然非常大，配备一个数据吞吐量较高VXI硬件系统平台就显得很重要，我们为系统配备了一个MXI的零槽控制器，保证数据的快速传输，使系统平台这一环不会成为数据传输的瓶颈，保证整个系统具有高效率。系统功能验证　　在完成系统测试部分的设计和制作后，对它的测试和功能验证显得非常重要。将没有经过测试的仪器直接进人现场使用是非常危险的，测试失败将会造成大量人力和物力的浪费，损失我们宝贵的时间。为方便测试和验证系统功能，我们利用VXI机箱剩余的最后一个空槽，为系统集成了一个任意波形函数发生器模块JV53202。
利用JV53202任意波形函数发生器模块的用户数据波形功能，将以前试验曾经获得的数据整理后，下载到JV53202模块内部作为波形输，可以模拟托卡马克等离子体物理漫长的放电过程中破裂和锯齿的试验条件，对系统进行测试和功能验证。　　事实证明，这种测试是系统必不可少的一环，它降低了风险，为系统最终成功获取试验数据提供了保障。
结束语
利用先进的VXI总线硬件平台，构建的这套测试系统是将VXI总线测试仪器引人托卡马克等离子体物理应用方面的一次尝试。系统合理利用了VXI总线资源，使系统测试能力增强，同时缩小系统体积，降低系统成本。成熟的VXI总线模块资源也给系统的组建和测试带来方便。可以预见，VXI测试技术将会在等离子体物理方面不断得到更多的应用。