采样模式
采样模式
Analog Input 数据采集模块的采样模式有三种。
三种模式:
1. 同时扫描采样（Simultaneously Sampled Inputs）
这种采样模式的模块都提供精确的采样频率，并利用采样保持电路在同一时间对所有通道进行采样。每个通道都有一个独立的放大器，采样出的数值经过多路复用器后被送到ADC进行转换，从而实现每个通道的同时采样。这种方式对于需要同步多通道信号的应用非常适合。
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| 图 1. 同步扫描采样示意图 |
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| 图2. 多通道同步扫描采样图 |
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| 图3. 多通道同步扫描采样时序图 |
2. MagicScan 间隔扫描采样
泓格此类模块内建 MagicScan 机制，硬件组成由一个ADC，一个多路复用器及 MagicScan 控制器组成。这种扫描模式为自动扫描采样，将 AD 数据直接存储于 FIFO 存储空间内，供 CPU 主机直接读取，不需消耗 CPU 运算时间。
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| 图4. MagicScan机制框架图 |
Magic Scan 有两种扫描采样方式
一种为标准方式，在这种方式下，精确的采样频率逐一对每一个通道做数据采集，采样频率可依需求更改。
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| 图5. 多通道MagicScan间隔扫描采样图模式一 |
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| 图6. 多通道MagicScan间隔采样时序图模式一 |
另一种方式为虚拟多通道同步采样(Virtual Sample and Hold)方式
数据采集时，采样时钟用来决定何时开始采样，每一个采样时间内，模块会将设定好的所有通道全部采样一次。此方式会自动切换通道，稳定的时间采集各通道的信号。此切换时间是固定且非常短暂。此采样适用于各通道之间的相对时间并不重要，或者采样率足够高以至于可以忽略通道之间的微小时间差异的应用。
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| 图7. 多通道MagicScan间隔扫描采样图模式二 |
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| 图8. 多通道MagicScan间隔采样时序图模式二 |
3. 轮询扫描采样
这种模块是一种由固件控制的采样方式，它依赖于ADC（模数转换器）和多路复用器。在这种模式下，采样时钟并不存在，而是由固件下达命令以依次切换通道并进行采样。这意味着采样时间会随着下达命令的时间而变化。如果每次下达命令的间隔时间非常稳定，那么采样时间也会非常稳定。反之，如果命令下达的间隔时间不稳定，那么采样时间也会变得不稳定。
这种模式特别适合于各通道的采样率要求不同，或者某些通道的采样率可以比其他通道低的应用。这种模式的硬件成本比较低。
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| 图9. 轮询扫描采样示意图 |
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| 图10. 多通道轮询扫描采样时序图 |
- 同时扫描采样 → 除每笔采集数据的间隔时间相同外，每个通道采集时间也相同，适用于半导体设备、声音、振动测量等应用。
- 间隔扫描采样 → 采样时钟决定何时采样，可确保每笔采集数据之间的时间相同，每个通道会有一个微小的切换时间。
- 轮询扫描采样 → 无采样时钟，采样时间及稳定性取决于固件下命令的间隔时间是否稳定。
