CN113515107A - 一种采集设备以及触发同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种采集设备以及触发同步方法，采集设备包括触发匹配模块，信号选择模块、触发执行模块以及CAN收发模块；当信号选择模块接收到本地触发信号或外部触发信号后，将触发类型以及触发信号发送至触发执行模块中，当触发信号为本地触发时，触发执行模块进行触发操作后，CAN收发模块生成第一CAN帧，并将第一CAN帧发送到CAN总线上，以使其他采集设备根据第一CAN帧完成触发同步，当触发信号为外部触发时，根据从第二CAN帧提取到的时间调整信息对所述触发时间进行调整，根据真实触发时间执行触发操作。解决了现有技术中在对多个采集设备进行控制时，多个采集设备之间无法实现高实效性、高精度的同步事件传递以及控制事件传递的技术问题。

Description

一种采集设备以及触发同步方法

技术领域

本申请实施例涉及采集仪器领域，尤其涉及一种采集设备以及触发同步方法。

背景技术

采集仪器，是指用于对各种数据进行采集的仪器，如示波器、记录仪、CAN卡、逻辑分析仪等。目前采集仪器具有多设备互联、触发同步和CAN通讯的特点，但是每个采集仪器在应用的过程中均孤立存在，使得采集仪器在使用过程中存在以下缺陷：

1、采集仪器的控制方法实效性不高

采集仪器通常为单机控制类型设备，目前，多个采集设备的同步控制一般由第三方设备(PC)通过串口、GPIB、USB以及NET等通讯端口一对一进行控制，如图1所示。但由于第三方设备的工作机制，在控制过程中采集仪器的响应时间和周期精度均在20ms以上的误差区间内，使得无法对时间精度和时效性进行控制。

2、采集仪器触发输出连接复杂繁琐

在进行多设备的同步控制过程中，采集仪器一般会提供一个高实效性触发信号输出(TriggerOut)为其他设备提供同步信号，触发信号一般为单端电平信号，且触发信号只能由触发输出机输出信号，其他设备仅能使用触发输出信号，如图2所示。如果需要多设备触发互通，则必须使用复杂的外部控制线路和设备进行触发互通，线路连接过程复杂繁琐。

3、CAN总线在采集仪器上的应用与缺陷

CAN总线一般用于在车辆内实现各个设备间的数据传递和事件传递，CAN信号同样可以用于多设备间操作控制，但目前CAN总线最大传输频率为1Mbit/s，无法满足高精度触发同步需求。

综上所述，现有技术中在对多个采集设备进行控制时，多个采集设备之间无法实现高实效性、高精度的同步事件传递以及控制事件传递的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种采集设备以及触发同步方法，用于解决现有技术中在对多个采集设备进行控制时，多个采集设备之间无法实现高实效性、高精度的同步事件传递以及控制事件传递的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种采集设备，包括触发匹配模块，信号选择模块、触发执行模块以及CAN收发模块，不同的采集设备之间通过CAN总线相连接；

所述触发匹配模块，用于对采集数据进行触发条件匹配，当所述采集数据满足触发条件时，生成本地触发信号并将所述本地触发信号发送至所述信号选择模块；

所述信号选择模块，用于接收所述本地触发信号或外部触发信号，根据所述本地触发信号或外部触发信号锁定触发类型以及生成触发信号，将所述触发信号以及所述触发类型发送至触发执行模块；所述触发类型包括本地触发以及外部触发；

所述触发执行模块，用于在接收到触发信号时，确定触发时间，当所述触发类型为本地触发时，根据所述触发时间执行触发操作，将所述触发类型发送至所述CAN收发模块；当所述触发类型为外部触发时，接收CAN收发模块发送的时间调整信息，根据所述时间调整信息对所述触发时间进行调整，得到真实触发时间，根据所述真实触发时间执行触发操作；

所述CAN收发模块，用于接收所述触发类型，根据所述触发类型生成第一CAN帧，将所述第一CAN帧发送到所述CAN总线，或用于，接收所述CAN总线发送的第二CAN帧，从所述第二CAN帧中提取出所述时间调整信息，将所述时间调整信息发送至所述触发执行模块；

所述外部触发锁定模块，用于在所述CAN收发模块接收到第二CAN帧时，生成外部触发信号，将所述外部触发信号发送至所述信号选择模块。

优选的，所述CAN收发模块用于生成第一CAN帧，将所述第一CAN帧发送到所述CAN总线的具体过程为：

所述CAN收发模块用于根据所述触发类型生成第一CAN帧，将所述第一CAN帧发送到所述CAN总线，并在发送的过程中将第一发送延迟时间写入所述第一CAN帧的数据段中，所述第一发送延迟时间为所述触发信号产生到将所述第一CAN帧发送到所述CAN总线的时间。

优选的，所述CAN收发模块包括CAN控制器以及CAN收发器；

所述CAN控制器用于接收所述触发类型，根据所述触发类型生成第一CAN帧，确定所述第一CAN帧的发送时间，根据所述发送时间将第一CAN帧发送至CAN收发器，在将所述第一CAN帧发送至所述CAN收发器的过程中将所述第一发送延迟时间写入所述第一CAN帧的数据段中；或用于，接收所述CAN收发器发送的所述第二CAN帧，从所述第二CAN帧中提取出所述时间调整信息，将所述时间调整信息发送至所述触发执行模块；

所述CAN收发器用于接收所述CAN控制器发送的所述第一CAN帧，将所述第一CAN帧发送至所述CAN总线，或用于，接收所述CAN总线发送的所述第二CAN帧，将所述第二CAN帧发送至所述CAN控制器中。

优选的，所述CAN控制器发送的所述第一CAN帧为电平信号，所述CAN总线发送的所述第二CAN帧为差分信号；

所述CAN收发器用于将所述第一CAN帧转化为差分信号，将所述差分信号发送至所述CAN总线中，或用于，将所述第二CAN帧转化为电平信号，将所述电平信号发送至所述CAN控制器中。

优选的，所述CAN控制器上设置有TX端口以及RX端口，所述CAN控制器通过所述TX端口发送所述第一CAN帧，通过所述RX端口接收所述第二CAN帧。

优选的，所述外部触发锁定模块，用于对所述CAN收发器进行监控，当所述CAN收发器接收到所述第二CAN帧时，激活并保持触发电平状态，直至复位信号到来；

相应的，所述CAN收发器用于接收完所述第二CAN帧时，向所述外部触发锁定模块发送复位信号，消除所述外部触发锁定模块的触发电平状态。

优选的，所述第二CAN帧由第一采集设备发送至CAN总线中，所述时间调整信息为第二发送延迟时间；

相应的，所述触发执行模块用于根据所述时间调整信息对所述触发时间进行调整的具体过程为：

所述触发执行模块用于确定接收延迟时间，根据所述第二发送延迟时间以及接收延迟时间，对所述触发时间进行调整；

其中，第二发送延迟时间为所述第一采集设备接收到触发信号到将所述第二CAN帧发送到所述CAN总线的时间，所述接收延迟时间为所述CAN总线上出现所述第二CAN帧到所述外部触发锁定模块生成所述外部触发信号的时间。

优选的，所述触发执行模块用于根据所述第二发送延迟时间以及所述接收延迟时间，对所述触发时间进行调整的具体过程为：

所述触发执行模块用于根据所述第二发送延迟时间以及所述接收延迟时间，计算调整时间；

根据所述调整时间对所述触发时间进行调整。

优选的，所述触发执行模块用于根据所述第二发送延迟时间、所述接收延迟时间，计算调整时间的具体过程为：

所述触发执行模块用于将所述第二发送延迟时间以及所述接收延迟时间进行相加，得到调整时间。

第二方面，本发明实施例还提供了一种采集设备触发同步方法，包括以下步骤：

信号选择模块接收本地触发信号或外部触发信号，根据所述本地触发信号或所述外部触发信号确定触发类型以及生成触发信号，将所述触发信号以及所述信号类型发送至触发执行模块；所述本地触发信号由触发匹配模块对采集数据进行触发条件匹配，当所述采集数据满足触发条件时生成本地触发信号；所述外部触发信号由外部触发锁定模块在接收到CAN收发模块接发送的第二CAN帧时生成，所述第二CAN帧由CAN总线发送至所述CAN收发模块；所述触发类型包括本地触发以及外部触发；

所述触发执行模块在接收到触发信号时，确定触发时间，根据所述触发类型执行相应触发操作；当所述触发类型为本地触发时，根据所述触发时间执行触发操作，将所述触发类型发送至所述CAN收发模块，以使所述CAN收发模块根据所述触发类型生成第一CAN帧，并将所述第一CAN帧发送到CAN总线；当所述触发类型为外部触发信号时，接收CAN收发模块发送的时间调整信息，所述时间调整信息由所述CAN收发模块从所述第二CAN帧中提取得到；根据所述时间调整信息对所述触发时间进行调整，得到真实触发时间，根据所述真实触发时间执行触发操作。

上述，本发明实施例提供的采集设备，包括触发匹配模块，信号选择模块、触发执行模块以及CAN收发模块；不同的采集设备之间通过CAN总线相连接；触发匹配模块，用于对采集数据进行触发匹配，当采集数据满足触发条件时，生成本地触发信号并将本地触发信号发送至信号选择模块；信号选择模块，用于接收本地触发信号或外部触发信号，根据本地触发信号或外部触发信号锁定触发类型以及生成触发信号，将触发信号以及触发类型发送至触发执行模块；触发类型包括本地触发以及外部触发；触发执行模块，用于在接收到触发信号时，确定触发时间，当触发类型为本地触发时，根据触发时间执行触发操作，将触发类型发送至CAN收发模块；当触发类型为外部触发时，接收CAN收发模块发送的时间调整信息，根据时间调整信息对触发时间进行调整，得到真实触发时间，根据真实触发时间执行触发操作；CAN收发模块，用于接收触发类型，根据触发类型生成第一CAN帧，将第一CAN帧发送到CAN总线，或用于，接收CAN总线发送的第二CAN帧，从第二CAN帧中提取出时间调整信息，将时间调整信息发送至触发执行模块；外部触发锁定模块，用于在CAN收发模块接收到第二CAN帧时，生成外部触发信号，将外部触发信号发送至信号选择模块。本发明实施例当信号选择模块接收到本地触发信号或外部触发信号后，将触发类型以及触发信号发送至触发执行模块中，当触发信号为本地触发时，触发执行模块进行触发操作后，CAN收发模块生成第一CAN帧，并将第一CAN帧发送到CAN总线上，以使其他采集设备根据第一CAN帧完成触发同步，当触发信号为外部触发时，根据从第二CAN帧提取到的时间调整信息对所述触发时间进行调整，根据真实触发时间执行触发操作，完成触发时间的同步，提高各个采集设备在进行时间同步时的时间精度，从而能够实现多个采集设备之间高精度的事件传递，并且本发明实施例中各个采集设备之间共用一条CAN总线，大大简化了采集设备之间的连接复杂度，降低硬件成本。

附图说明

图1为PC对采集设备的进行控制的示意图。

图2为实现多设备触发互通的接线图。

图3为本发明实施例提供的一种采集设备的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的第一CAN帧的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的采集设备进行CAN帧传输时的时序图。

图6为本发明实施例提供的一种触发同步方法的流程图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本申请的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本申请的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

实施例一

如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种采集设备的结构示意图，包括触发匹配模块，信号选择模块、触发执行模块以及CAN收发模块，不同的采集设备之间通过CAN总线相连接。在本实施例中，不同的采集设备通过CAN收发模块与CAN总线相连接。

触发匹配模块，用于对采集数据进行触发条件匹配，当采集数据满足触发条件时，生成本地触发信号并将本地触发信号发送至信号选择模块。

触发为采集设备的基本功能，触发条件匹配是指判定采集数据是否满足相应触发条件，若满足触发条件后，则产生触发信号，不满足触发条件则维持不触发状态。触发条件匹配可以有多个触发条件同时进行匹配，任意一个触发条件满足均可以认为触匹配成功。可理解，不同的采集设备进行触发条件匹配的方法不同。在本实施例中，触发匹配模块用于在用户的操作下启动数据采集动作后，开始对采集数据进行触发条件匹配，触发匹配模块发现采集数据满足触发匹配条件，则产生本地触发信号以告知触发执行模块执行触发操作如存储操作。在本实施例中，触发执行模块匹配的采集数据则根据采集仪器所能采集的数据而不同，示例性的，如果采集设备采集的为电压数据，触发匹配模块可以为判定电压数据是否超过指定值、低于指定值、超过指定值且持续指定时间从而判断电压数据是否满足触发匹配条件，可理解，在本实施例中不对所采集数据以及触发条件匹配策略进行限定。

信号选择模块，用于接收本地触发信号或外部触发信号，根据本地触发信号或外部触发信号锁定触发类型以及生成触发信号，将触发信号以及触发类型发送至触发执行模块；触发类型包括本地触发以及外部触发。

信号选择模块分别与触发匹配模块以及外部触发锁定模块相连接，当信号选择模块接收到触发匹配模块发送的本地触发信号或外部触发锁定模块发送的外部触发信号时，提取数据采集信号或者外部触发信号中的触发类型，触发类型用于告知触发执行模块该信号是本地触发还是外部触发。信号选择模块在锁定触发类型的同时生成触发信号，将触发信号以及触发类型发送到触发执行模块中，用于提醒触发执行模块开始工作。

触发执行模块，用于在接收到触发信号时，确定触发时间，根据触发类型执行相应触发操作，当触发类型为本地触发时，根据触发时间执行触发操作，将触发类型发送至CAN收发模块；当信号类型为外部触发时，接收CAN收发模块发送的时间调整信息，根据时间调整信息对触发时间进行调整，得到真实触发时间，根据真实触发时间执行触发操作。

触发执行模块在接收到触发信号时，将当前的触发执行模块中的触发时间确定为本次触发时间，之后，根据信号选择模块发送的触发类型，判断触发信号的类型，当触发类型为本地触发时，则说明触发信号是本地触发信号，此时，根据本次触发时间执行触发操作，触发操作即为触发执行模块即捕获到触发信号后，激活触发执行模块中的储存模块，并设置触发时间寄存器等传统触发流程。执行完触发流程后，将触发类型发送至CAN收发模块发送CAN帧，以使CAN收发模块根据触发类型生成第一CAN帧，以便后续其他采集设备能够进行触发时间的同步。

当触发类型为外部触发时，则说明触发信号是外部触发信号，此时，接收CAN收发模块发送来的时间调整信息，根据时间调整信息对触发时间进行调整，得到真实触发时间，从而完成时间的同步，之后，根据真实触发时间执行触发操作。可理解，当信号类型为外部触发信号时，触发执行模块无需将触发类型发送至CAN收发模块中，仅执行触发操作即可。

CAN收发模块，用于接收触发类型，根据触发类型生成第一CAN帧，将第一CAN帧发送到CAN总线，或用于，接收CAN总线发送的第二CAN帧，从第二CAN帧中提取出时间调整信息，将时间调整信息发送至触发执行模块。

在本实施例中，CAN收发模块是将CAN总线与采集设备之间进行数据交互的桥梁，CAN收发模块用于接收触发执行模块发送的触发类型，根据触发类型生成第一CAN帧，将第一CAN帧发送到CAN总线上，从而使得其他采集设备能够根据第一CAN帧进行同步。CAN收发模块还用于接收CAN总线上第一采集设备发送的第二CAN帧，从第二CAN帧中提取出时间调整信息，将时间调整信息发送至触发执行模块中，以使得触发执行模块根据时间调整信息对触发时间进行调整。

外部触发锁定模块，用于在CAN收发模块接收到第二CAN帧时，生成外部触发信号，将外部触发信号发送至信号选择模块。

在本实施例中，外部触发锁定模块用于对CAN收到模块进行监控，当CAN收发模块接收到了CAN总线发送的第二CAN帧时，外部触发锁定模块检测到此时接收到CAN信号，并将CAN信号转化为触发有效电平。在一个实施例中，外部触发锁定模块用于对CAN收发器进行监控，当CAN收发器接收到第二CAN帧时，激活并保持触发电平状态，直至复位信号到来；相应的，CAN收发器接收完第二CAN帧时，向外部触发锁定模块发送复位信号，消除外部触发锁定模块的触发电平状态。由于CAN信号为脉冲时序信号，触发信号为电平信号，外部触发锁定模块监控到CAN收发器RX端口上的CAN信号由隐性状态转换为显性状态时，激活并保持触发有效电平，从而将CAN信号转化为触发有效电平，直至复位信号到来；当CAN收发器接收完第二CAN帧时，向外部触发锁定模块发送复位信号，从而消除外部触发锁定模块的触发电平状态。

在上述实施例的基础上，CAN收发模块用于生成第一CAN帧，将第一CAN帧发送到CAN总线的具体过程为：

CAN收发模块用于根据触发类型生成第一CAN帧，将第一CAN帧发送到CAN总线，并在发送的过程中将第一发送延迟时间写入第一CAN帧的数据段中，第一发送延迟时间为接收到触发信号到将第一CAN帧发送到CAN总线的时间。

在本实施例中，CAN收发模块用于根据触发类型生成第一CAN帧，并且将第一CAN帧发送至CAN总线的过程中，将第一发送延迟时间写入第一CAN帧的数据段中，从而使得与CAN总线相连接的其他采集设备在接收到第一CAN帧后，能够得知发送第一CAN帧的采集设备的第一发送延迟时间，之后便可根据第一发送延迟时间对自身的触发时间进行调整。在一个实施例中，第一CAN帧的数据段为后发数据，CAN收发模块启动将第一CAN帧发送到CAN总线到发送第一CAN帧的数据段的时间大于32微秒，在32微秒内可以将第一延迟时间写入第一CAN帧的数据段中。

需要进一步说明的是，第一发送延迟时间为触发信号产生到将第一CAN帧发送到CAN总线的时间，其主要开销为触发延迟时间和帧发送延迟时间。其中触发延迟时间为触发执行模块硬件处理过程消耗的时间，一般会稳定在一个时间，误差主要是硬件链路引起。该时间可以通过事先校准获得并存储在设备中。帧发送延迟时间为CAN控制器监控CAN总线是否处于空闲状态启动并成功发送CAN帧的时间，一般在触发执行模块通知CAN控制器发送CAN帧时，清空并启动计时寄存器，在CAN总线监控到总线空闲后，将该计时寄存器写入发送CAN帧数据段。在总线处于空闲状态时，该时间可以忽略不计。

在上述实施例的基础上，CAN收发模块包括CAN控制器以及CAN收发器；

CAN控制器用于接收触发类型，根据触发类型生成第一CAN帧，确定第一CAN帧的发送时间，根据发送时间将第一CAN帧发送至CAN收发器，在将第一CAN帧发送至CAN收发器的过程中将第一发送延迟时间写入第一CAN帧的数据段中；或用于，接收CAN收发器发送的第二CAN帧，从第二CAN帧中提取出时间调整信息，将时间调整信息发送至触发执行模块。

CAN控制器在接收到触发类型后，将触发类型写入CAN帧中从而生成第一CAN帧，由于CAN总线与多个采集设备相连接，因此需要确定第一CAN帧的发送时间，以方便其他采集设备接收到第一CAN帧还原真实触发时间。在本实施例中，CAN控制器根据触发执行模块通知发送触发类型与CAN控制器监控到CAN总线空闲并开始发送CAN帧的时间确定第一CAN帧的帧发送延迟时间，根据帧发送延迟时间与触发延迟时间确定第一CAN帧的第一发送延迟时间。在一个实施例中，CAN控制器根据CAN通讯标准监控CAN总线空闲后将第一CAN帧逐Bit发送给CAN收发器中，并且在发送第一CAN帧数据段前将第一发送延迟时间写入第一CAN帧的数据段中，第一CAN帧的结构如图3所示，如图4中，第一CAN帧的结构主要包括SOF、仲裁场、DLC段、数据段、CRC段以及结束场。第一CAN帧是从SOF开始发送到结束场后完成发送。其中SOF Bit为时占用总线的标志，当CAN控制器识别到总线处于空闲状态下，通过发送SOF通知其他总线占用总线。仲裁场在为标准CAN帧时有15个Bit位的长度，在为扩展帧时则有32Bit位的长度，这个数据段主要传输触发类型和采集设备的地址，该段的数据的内容，在触发执行模块通知CAN控制器发送第一CAN帧时即确定。DLC段用于标志数据段有多少个字节，在协议中可以设定为固定数值(由具体实现时数据段长度确定)。数据段：在本实施例中传输的是第一发送延迟时间，最多可以使用64Bit位，可理解，在本实施例中，使用的Bit位可根据实际需要进行设置，其中触发处理延迟为固定数值，发送等待延迟，则是触发执行模块通知CAN控制器发送第一CAN帧时开始计时，到开始发送SOF时结束确定。

若CAN控制器接收到CAN收发器发送的第二CAN帧，则从第二CAN帧中提取出时间调整信息，将时间调整信息发送至触发执行模块。在一个实施例中，CAN控制器可使用FPGA实现，且必须满足中途修改CAN帧数据段数据的能力。

CAN收发器用于接收CAN控制器发送的第一CAN帧，将第一CAN帧发送至CAN总线，或用于，接收CAN总线发送的第二CAN帧，将第二CAN帧发送至CAN控制器中。

在本实施例中，CAN收发器用于与CAN总线相连接，向CAN总线发送第一CAN帧或者接收CAN总线发送的第二CAN帧。

在一个实施例中，CAN控制器包括TX端口和RX端口，CAN控制器通过TX端口发送第一CAN帧，通过RX端口接收第二CAN帧，CAN控制器发送的第一CAN帧为电平信号，CAN总线发送的第二CAN帧为差分信号；

CAN收发器用于将第一CAN帧转化为差分信号，将差分信号发送至CAN总线中，或用于，将第二CAN帧转化为电平信号，将电平信号发送至CAN控制器中。

在本实施例中，由于CAN控制器只能够处理电平信号，而CAN总线只能够处理差分信号，因此，CAN控制器发送的第一CAN帧为电平信号，CAN收发器将CAN控制器发送的电平信号转化为适用于CAN总线的差分信号，并将差分信号发送至CAN总线中。当CAN收发器接收到CAN总线发送的差分信号时，将差分信号转化为适用于CAN控制器的电平信号，使得CAN控制器能够对电平信号进行处理。

在上述实施例的基础上，第二CAN帧由第一采集设备发送至CAN总线中，时间调整信息为第二发送延迟时间；

相应的，触发执行模块用于根据时间调整信息对触发时间进行调整的具体过程为：

触发执行模块用于确定接收延迟时间，根据第二发送延迟时间以及接收延迟时间，对触发时间进行调整；

其中，第二发送延迟时间为第一采集设备接收到触发信号到将第二CAN帧发送到CAN总线的时间，接收延迟时间为CAN总线上出现第二CAN帧到外部触发锁定模块生成外部触发信号的时间。

在本实施例中，CAN收发模块通过CAN总线接收到第一采集设备发送的第二CAN帧后，从第二CAN帧中提取出第一采集设备的第二发送延迟时间，第二发送延迟时间为第一采集设备接收到触发信号到将第二CAN帧发送到CAN总线的时间。之后，将第二发送延迟时间发送给触发执行模块，触发执行模块在接收到第二发送延迟时间后，确定自身的接收延迟时间，根据第二发送延迟时间以及接收延迟时间，对自身的触发时间进行调整，从而完成触发时间的同步，其中，接收延迟时间为CAN总线上出现第二CAN帧到外部触发锁定模块生成外部触发信号的时间。

在本实施例中，如图5所示，接收延迟时间为CAN总线上出现第二CAN帧到外部触发锁定模块生成外部触发信号的时间，其主要开销一般为硬件电路转换开销，接收延迟时间一般也会稳定在一个时间。在一个实施例中，可以通过对比CAN总线出现第二CAN帧到外部触发锁定模块生成外部触发信号的时间差，从而计算出接收延迟时间。

在得到第二发送延迟时间以及接收延迟时间后，即可对触发时间进行调整，从而消除触发过程中的延迟时间，使得采集设备的触发时间达到同步。在一个实施例中，触发执行模块用于根据第二发送延迟时间以及接收延迟时间，对触发时间进行调整的具体过程为：

触发执行模块用于根据第二发送延迟时间以及接收延迟时间，计算调整时间；

根据调整时间对触发时间进行调整。

在得到调整时间之后，根据调整时间对触发时间进行调整，得到真实触发时间，即可完成不同采集设备之间触发时间的同步过程。在一个实施例中，将外部触发信号激发触发执行模块的触发时间记为T₀，将第二发送延迟时间记为ΔT₁，将接收延迟时间记为ΔT₂，将第二发送延迟时间以及接收延迟时间进行相加，得到调整时间，调整时间T₁＝ΔT₁+ΔT₂，则真实触发时间为T₂＝T₀-T_1。由于T₀，ΔT₁，ΔT₂这三个时间均为稳定数值和可准确测量数值，因此采集设备根据调整时间T₁即可将自身的触发时间修正为真实触发时间，从而完成时间同步过程。

上述，本发明实施例当信号选择模块接收到本地触发信号或外部触发信号后，将触发类型以及触发信号发送至触发执行模块中，当触发信号为本地触发时，触发执行模块进行触发操作后，CAN收发模块生成第一CAN帧，并将第一CAN帧发送到CAN总线上，以使其他采集设备根据第一CAN帧完成触发同步，当触发信号为外部触发时，根据从第二CAN帧提取到的时间调整信息对触发时间进行调整，根据真实触发时间执行触发操作，完成触发时间的同步，提高各个采集设备在进行时间同步时的时间精度，从而能够实现多个采集设备之间高精度的事件传递，并且本发明实施例中各个采集设备之间共用一条CAN总线，大大简化了采集设备之间的连接复杂度，降低硬件成本。

实施例二

如图6所示，图6为一种采集设备触发同步方法，包括以下步骤：

步骤201、信号选择模块接收本地触发信号或外部触发信号，根据本地触发信号或外部触发信号确定触发类型以及生成触发信号，将触发信号以及信号类型发送至触发执行模块；本地触发信号由触发匹配模块对采集数据进行触发条件匹配，当采集数据满足触发条件时生成本地触发信号；外部触发信号由外部触发锁定模块在接收到CAN收发模块接发送的第二CAN帧时生成，第二CAN帧由CAN总线发送至CAN收发模块；触发类型包括本地触发以及外部触发；

步骤202、触发执行模块在接收到触发信号时，确定触发时间，根据触发类型执行相应触发操作；当触发类型为本地触发时，根据触发时间执行触发操作，将触发类型发送至CAN收发模块，以使CAN收发模块根据触发类型生成第一CAN帧，并将第一CAN帧发送到CAN总线；当触发类型为外部触发信号时，接收CAN收发模块发送的时间调整信息，时间调整信息由CAN收发模块从第二CAN帧中提取得到；根据时间调整信息对触发时间进行调整，得到真实触发时间，根据真实触发时间执行触发操作。

在上述实施例的基础上，CAN收发模块根据触发类型生成第一CAN帧，将第一CAN帧发送到CAN总线的具体过程为：

CAN收发模块根据触发类型生成第一CAN帧，将第一CAN帧发送到CAN总线，并在发送的过程中将第一发送延迟时间写入第一CAN帧的数据段中，第一发送延迟时间为触发信号产生到将第一CAN帧发送到CAN总线的时间。

在上述实施例的基础上，CAN收发模块包括CAN控制器以及CAN收发器；

CAN控制器接收触发类型，根据触发类型生成第一CAN帧，确定第一CAN帧的发送时间，根据发送时间将第一CAN帧发送至CAN收发器，在将第一CAN帧发送至CAN收发器的过程中将第一发送延迟时间写入第一CAN帧的数据段中；或，接收CAN收发器发送的第二CAN帧，从第二CAN帧中提取出时间调整信息，将时间调整信息发送至触发执行模块；

CAN收发器接收CAN控制器发送的第一CAN帧，将第一CAN帧发送至CAN总线，或用于，接收CAN总线发送的第二CAN帧，将第二CAN帧发送至CAN控制器中。

在上述实施例的基础上，CAN控制器发送的第一CAN帧为电平信号，CAN总线发送的第二CAN帧为差分信号；

CAN收发器将第一CAN帧转化为差分信号，将差分信号发送至CAN总线中，或，将第二CAN帧转化为电平信号，将电平信号发送至CAN控制器中。

在上述实施例的基础上，CAN控制器上设置有TX端口以及RX端口，CAN控制器通过TX端口发送第一CAN帧，通过RX端口接收第二CAN帧。

在上述实施例的基础上，外部触发锁定模块对CAN收发器进行监控，当CAN收发器接收到第二CAN帧时，激活并保持触发电平状态，直至复位信号到来；

相应的，CAN收发器接收完第二CAN帧时，向外部触发锁定模块发送复位信号，消除外部触发锁定模块的触发电平状态。

在上述实施例的基础上，第二CAN帧由第一采集设备发送至CAN总线中，时间调整信息为第二发送延迟时间；

相应的，触发执行模块根据时间调整信息对触发时间进行调整的具体过程为：

触发执行模块确定接收延迟时间，根据第二发送延迟时间以及接收延迟时间，对触发时间进行调整；

其中，第二发送延迟时间为第一采集设备接收到触发信号到将第二CAN帧发送到CAN总线的时间，接收延迟时间为CAN总线上出现第二CAN帧到外部触发锁定模块生成外部触发信号的时间。

在上述实施例的基础上，触发执行模块根据第二发送延迟时间以及接收延迟时间，对触发时间进行调整的具体过程为：

触发执行模块根据第二发送延迟时间以及接收延迟时间，计算调整时间；

根据调整时间对触发时间进行调整。

在上述实施例的基础上，触发执行模块根据第二发送延迟时间以及接收延迟时间，计算调整时间的具体过程为：

所述触发执行模块用于将所述第二发送延迟时间以及所述接收延迟时间进行相加，得到调整时间。

注意，上述仅为本发明实施例的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明实施例不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明实施例的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明实施例构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明实施例的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种采集设备，其特征在于，包括触发匹配模块，信号选择模块、触发执行模块以及CAN收发模块，不同的采集设备之间通过CAN总线相连接；

所述触发匹配模块，用于对采集数据进行触发条件匹配，当所述采集数据满足触发条件时，生成本地触发信号并将所述本地触发信号发送至所述信号选择模块；

所述信号选择模块，用于接收所述本地触发信号或外部触发信号，根据所述本地触发信号或外部触发信号锁定触发类型以及生成触发信号，将所述触发信号以及所述触发类型发送至触发执行模块；所述触发类型包括本地触发以及外部触发；

所述触发执行模块，用于在接收到触发信号时，确定触发时间，当所述触发类型为本地触发时，根据所述触发时间执行触发操作，将所述触发类型发送至所述CAN收发模块；当所述触发类型为外部触发时，接收CAN收发模块发送的时间调整信息，根据所述时间调整信息对所述触发时间进行调整，得到真实触发时间，根据所述真实触发时间执行触发操作；

所述CAN收发模块，用于接收所述触发类型，根据所述触发类型生成第一CAN帧，将所述第一CAN帧发送到所述CAN总线，或用于，接收所述CAN总线发送的第二CAN帧，从所述第二CAN帧中提取出所述时间调整信息，将所述时间调整信息发送至所述触发执行模块；

所述外部触发锁定模块，用于在所述CAN收发模块接收到第二CAN帧时，生成外部触发信号，将所述外部触发信号发送至所述信号选择模块。

2.根据权利要求1所述的一种采集设备，其特征在于，所述CAN收发模块用于生成第一CAN帧，将所述第一CAN帧发送到所述CAN总线的具体过程为：

所述CAN收发模块用于根据所述触发类型生成第一CAN帧，将所述第一CAN帧发送到所述CAN总线，并在发送的过程中将第一发送延迟时间写入所述第一CAN帧的数据段中，所述第一发送延迟时间为所述触发信号产生到将所述第一CAN帧发送到所述CAN总线的时间。

3.根据权利要求2所述的一种采集设备，其特征在于，所述CAN收发模块包括CAN控制器以及CAN收发器；

所述CAN控制器用于接收所述触发类型，根据所述触发类型生成第一CAN帧，确定所述第一CAN帧的发送时间，根据所述发送时间将第一CAN帧发送至CAN收发器，在将所述第一CAN帧发送至所述CAN收发器的过程中将所述第一发送延迟时间写入所述第一CAN帧的数据段中；或用于，接收所述CAN收发器发送的所述第二CAN帧，从所述第二CAN帧中提取出所述时间调整信息，将所述时间调整信息发送至所述触发执行模块；

所述CAN收发器用于接收所述CAN控制器发送的所述第一CAN帧，将所述第一CAN帧发送至所述CAN总线，或用于，接收所述CAN总线发送的所述第二CAN帧，将所述第二CAN帧发送至所述CAN控制器中。

4.根据权利要求3所述的一种采集设备，其特征在于，所述CAN控制器发送的所述第一CAN帧为电平信号，所述CAN总线发送的所述第二CAN帧为差分信号；

所述CAN收发器用于将所述第一CAN帧转化为差分信号，将所述差分信号发送至所述CAN总线中，或用于，将所述第二CAN帧转化为电平信号，将所述电平信号发送至所述CAN控制器中。

5.根据权利要求4所述的一种采集设备，其特征在于，所述CAN控制器上设置有TX端口以及RX端口，所述CAN控制器通过所述TX端口发送所述第一CAN帧，通过所述RX端口接收所述第二CAN帧。

6.根据权利要求5所述的一种采集设备，其特征在于，所述外部触发锁定模块，用于对所述CAN收发器进行监控，当所述CAN收发器接收到所述第二CAN帧时，激活并保持触发电平状态，直至复位信号到来；

相应的，所述CAN收发器用于接收完所述第二CAN帧时，向所述外部触发锁定模块发送复位信号，消除所述外部触发锁定模块的触发电平状态。

7.根据权利要求1所述的一种采集设备，其特征在于，所述第二CAN帧由第一采集设备发送至CAN总线中，所述时间调整信息为第二发送延迟时间；

相应的，所述触发执行模块用于根据所述时间调整信息对所述触发时间进行调整的具体过程为：

所述触发执行模块用于确定接收延迟时间，根据所述第二发送延迟时间以及接收延迟时间，对所述触发时间进行调整；

其中，第二发送延迟时间为所述第一采集设备接收到触发信号到将所述第二CAN帧发送到所述CAN总线的时间，所述接收延迟时间为所述CAN总线上出现所述第二CAN帧到所述外部触发锁定模块生成所述外部触发信号的时间。

8.根据权利要求7所述的一种采集设备，其特征在于，所述触发执行模块用于根据所述第二发送延迟时间以及所述接收延迟时间，对所述触发时间进行调整的具体过程为：

所述触发执行模块用于根据所述第二发送延迟时间以及所述接收延迟时间，计算调整时间；

根据所述调整时间对所述触发时间进行调整。

9.根据权利要求8所述的一种采集设备，其特征在于，所述触发执行模块用于根据所述第二发送延迟时间以及所述接收延迟时间，计算调整时间的具体过程为：

所述触发执行模块用于将所述第二发送延迟时间以及所述接收延迟时间进行相加，得到调整时间。

10.一种采集设备触发同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

信号选择模块接收本地触发信号或外部触发信号，根据所述本地触发信号或所述外部触发信号确定触发类型以及生成触发信号，将所述触发信号以及所述信号类型发送至触发执行模块；所述本地触发信号由触发匹配模块对采集数据进行触发条件匹配，当所述采集数据满足触发条件时生成本地触发信号；所述外部触发信号由外部触发锁定模块在接收到CAN收发模块接发送的第二CAN帧时生成，所述第二CAN帧由CAN总线发送至所述CAN收发模块；所述触发类型包括本地触发以及外部触发；

所述触发执行模块在接收到触发信号时，确定触发时间，根据所述触发类型执行相应触发操作；当所述触发类型为本地触发时，根据所述触发时间执行触发操作，将所述触发类型发送至所述CAN收发模块，以使所述CAN收发模块根据所述触发类型生成第一CAN帧，并将所述第一CAN帧发送到CAN总线；当所述触发类型为外部触发信号时，接收CAN收发模块发送的时间调整信息，所述时间调整信息由所述CAN收发模块从所述第二CAN帧中提取得到；根据所述时间调整信息对所述触发时间进行调整，得到真实触发时间，根据所述真实触发时间执行触发操作。

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