1.一种级联触发系统的触发同步精度提升方法,其特征在于,所述级联触发系统包括有时钟信号已同步对齐的主节点设备和X个从节点设备,其中,X表示正整数,所述主节点设备的下/上行级联触发接口电路连接第一个从节点设备的上/下行级联触发接口电路,并在X大于1时,所述第一个从节点设备的下/上行级联触发接口电路连接第二个从节点设备的上/下行级联触发接口电路,依次类推,直到第X‑1个信号采集控制设备的下/上行级联触发接口电路连接第X个信号采集控制设备的上/下行级联触发接口电路,任意从节点设备的上/下行级联触发接口电路用于接收来自级联上/下行方向的触发信号,所述任意从节点设备的下/上行级联触发接口电路用于将该触发信号转发到级联下/上行方向上;
所述触发同步精度提升方法,包括:
由所述主节点设备在第一个时钟周期的上升沿/下降沿到达时产生一个测试触发脉冲信号,并通过所述主节点设备的下/上行级联触发接口电路将所述测试触发脉冲信号传送至位于级联下/上行方向上的指定从节点设备,其中,所述指定从节点设备为在所述X个从节点设备中的各个从节点设备;
由所述指定从节点设备在第S个时钟周期的上升沿/下降沿到达前收到所述测试触发脉冲信号后,在所述第S个时钟周期的上升沿/下降沿到达时产生另一个测试触发脉冲信号,并通过所述指定从节点设备的上/下行级联触发接口电路将所述另一个测试触发脉冲信号传送至所述主节点设备,其中,S表示大于等于2的正整数;
由所述主节点设备在测量得到从所述第一个时钟周期的起始时刻至收到所述另一个测试触发脉冲信号时的延迟时差后,根据所述延迟时差确定从所述主节点设备到所述指定从节点设备的触发信号级联传输时延,具体包括:根据所述延迟时差的所属时钟周期范围,确定与所述所属时钟周期范围对应的已知参数X′;根据所述已知参数X′和所述延迟时差,按照如下公式计算得到从所述主节点设备到所述指定从节点设备的触发信号级联传输时延Δt:Δt=TOA‑X′×T
式中,TOA表示所述延迟时差,T表示时钟周期;
由所述主节点设备在确定与所述X个从节点设备一一对应的X个触发信号级联传输时延后,根据所述X个触发信号级联传输时延,将所述主节点设备在软触发/立刻触发模式下的触发生效等待时长分配为Tmax,以及将在所述X个从节点设备中的第x个从节点设备在所述软触发/立刻触发模式下的触发生效等待时长分配为Tmax‑Tx,以便所述主节点设备和所述X个从节点设备分别在收到正式触发信号时,再经过对应的触发生效等待时长后才启动执行与所述正式触发信号对应的触发动作,其中,x表示小于等于X的正整数,Tmax表示在所述X个触发信号级联传输时延中的最大值,Tx表示与所述第x个从节点设备对应的触发信号级联传输时延;
当所述主节点设备和所述X个从节点设备分别为数据采样设备时,在根据所述X个触发信号级联传输时延,将所述主节点设备在软触发/立刻触发模式下的触发生效等待时长分配为Tmax,以及将在所述X个从节点设备中的第x个从节点设备在所述软触发/立刻触发模式下的触发生效等待时长分配为Tmax‑Tx之后,所述方法还包括:在连续采样模式下,所述级联触发系统会在等待开始采样前,通过发送所述测试触发脉冲信号并回传所述另一个测试触发脉冲信号的方式对所述各个从节点设备进行一次校准所述触发信号级联传输时延的动作;或者,在连续触发有限点采样模式下,所述级联触发系统会在有限点采样过程中,在非采样时期通过发送所述测试触发脉冲信号并回传所述另一个测试触发脉冲信号的方式对所述各个从节点设备进行一次校准所述触发信号级联传输时延的动作。
2.如权利要求1所述的触发同步精度提升方法,其特征在于,当所述主节点设备和所述X个从节点设备分别为数据采样设备时,在确定与所述X个从节点设备一一对应的X个触发信号级联传输时延后,所述方法包括:由所述主节点设备根据所述X个触发信号级联传输时延,将所述主节点设备在预采样模式下的数据预采样时长分配为Tmax,以及将在所述X个从节点设备中的第x个从节点设备在所述预采样模式下的数据预采样时长分配为Tmax‑Tx,以便所述主节点设备和所述X个从节点设备分别在收到数据采样触发信号时,立刻执行与所述数据采样触发信号对应的数据采样动作,然后将对应的且剔除了在对应的数据预采样时长内采样所得数据的数据采样结果上传。
3.如权利要求1所述的触发同步精度提升方法,其特征在于,当所述主节点设备连接有外部触发信号分发设备且所述主节点设备和所述X个从节点设备分别为数据采样设备时,在根据所述X个触发信号级联传输时延,将所述主节点设备在软触发/立刻触发模式下的触发生效等待时长分配为Tmax,以及将在所述X个从节点设备中的第x个从节点设备在所述软触发/立刻触发模式下的触发生效等待时长分配为Tmax‑Tx之后,所述方法还包括:所述主节点设备和所述X个从节点设备分别预采样多个时钟周期的数据;
由所述主节点设备在收到来自所述外部触发信号分发设备的数据采样触发信号后,通过内置的时间数字转换器测量得到所述数据采样触发信号的上升沿/下降沿到本地时钟信号的下一个上升沿/下降沿的第一时长,并将所述第一时长下发给在所述X个从节点设备中的各个从节点设备;
由所述主节点设备在接收到数据采样触发信号后的下一个时钟周期的上升沿/下降沿到达时产生一个同步触发脉冲信号,并将所述同步触发脉冲信号传送至所述各个从节点设备;
由所述主节点设备在产生所述同步触发脉冲信号时,再经过对应的触发生效等待时长后才启动执行与所述同步触发脉冲信号对应的触发动作:上传从对应的数据预采样结果中截取出的且在所述第一时长和第二时长内采样所得的数据,以及同时从预采样模式切换进入正式采用模式,并实时上传采样所得数据,其中,所述第二时长是指从所述下一个上升沿/下降沿至所述下一个时钟周期的上升沿/下降沿的时长;
由所述各个从节点设备在收到所述同步触发脉冲信号时,再经过对应的触发生效等待时长后才启动执行与所述同步触发脉冲信号对应的触发动作:上传从对应的数据预采样结果中截取出的且在所述第一时长、所述第二时长和对应的触发生效等待时长内采样所得的数据,以及同时从预采样模式切换进入正式采用模式,并实时上传采样所得数据。
4.如权利要求1所述的触发同步精度提升方法,其特征在于,所述上/下行级联触发接口电路连接有同设备FPGA模块的且提供DIO通道的第一接口IP单元,以便具有N个用于与所述同设备FPGA模块进行触发信号交互的上/下行TRIG通道,进而使连接的且位于级联上/下行方向上的上/下行外部设备通过任意一个上/下行TRIG通道与所述同设备FPGA模块交互第一触发信号,其中,所述同设备FPGA模块是指位于所述上/下行级联触发接口的所属设备中的FPGA模块。
5.如权利要求4所述的触发同步精度提升方法,其特征在于,N个上行TRIG通道与N个下行TRIG通道一一对应并相连,以便任意一个上/下行TRIG通道在收到来自上/下行外部设备或所述同设备FPGA模块的触发信号后,还通过对应的下/上行TRIG通道将该触发信号传送给位于级联下/上行方向上的另一外部设备。
6.如权利要求4所述的触发同步精度提升方法,其特征在于,所述上/下行级联触发接口电路的所属设备还包括有上/下行数据传输接口电路;
所述上/下行数据传输接口电路连接有所述同设备FPGA模块的且也提供DIO通道的第二接口IP单元,以便具有K个用于与所述同设备FPGA模块进行数字信号交互的上/下行DIO通道,进而通过K个所述上/下行DIO通道实现所述上/下行外部设备与所述同设备FPGA模块的数据通信互联。
7.如权利要求1所述的触发同步精度提升方法,其特征在于,所述上/下行级联触发接口电路的所属设备还包括有星型触发接口电路,其中,所述星型触发接口电路连接有同设备FPGA模块的且提供DIO通道的第三接口IP单元,以便具有M个用于与所述同设备FPGA模块进行触发信号交互的TRIG通道,进而使连接的外部设备通过任意一个TRIG通道与所述同设备FPGA模块交互第二触发信号,其中,所述同设备FPGA模块是指位于所述触发连接器的所属设备中的FPGA模块,M表示正整数。
8.如权利要求7所述的触发同步精度提升方法,其特征在于,所述上/下行级联触发接口电路的所属设备还包括有时钟信号接口电路,其中,所述时钟信号接口电路,用于分别连接外部时钟信号分发设备和所述所属设备的且连接所述第三接口IP单元的时钟信号生成模块,以及还用于在收到来自所述外部时钟信号分发设备的外部时钟信号后,将所述外部时钟信号传送给所述时钟信号生成模块,以便所述时钟信号生成模块基于锁相环和/或直接数字合成机制产生所述所属设备的所需时钟信号,并将所述所需时钟信号传送给所述同设备FPGA模块。