D-DAQ相关变量与参数定义 & 测试计划 (20251111)

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D-DAQ相关变量与参数定义

系统结构定义：

  1. 采样点（sample point）：基本的采集单元，包含了所有通道在同一时刻的测量值。
  2. 采样片（sample slice）：用于适配网络传输的相关中间单元，采样块大于一个UDP包最大载荷时，需要将采样块分割为多个采样片，此时一个采样片对应一个实际传输的UDP包。
  3. 采样块（sample blob）：数据处理和更新的基本单位，大小可以根据应用需求灵活配置。

Slice由包头信息和采样点组成。

包头信息为16字节，包含数据描述和控制字段，可保证接收端能够准确重组数据块，并验证数据完整性和连续性。

每个Slice有n个采样点，其中采样点包含了所有的p个通道在同一时刻的2字节测量值。

包头信息如下：

  1. Sample偏移值：当前Blob里面，所在Slice的第一个Sample的偏移值，4字节；注意这里的sample offset不会因为blob cnt增加而归零，会一直递增直到达到32位上限后才会溢出回到零；
  2. Blob采样点数：当前所在的Blob包含的采样点数量，2字节；
  3. Slice采样点数：当前Slice包含的采样点数量，2字节；
  4. 通道配置：标识当前启用的采集通道数量，1字节；
  5. 抽样系数：控制数据降采样的比例系数，如果是1，表明未进行降采样，包含了全部的原始数据，1字节；
  6. Job编号：当前采集任务标识序号，1字节；
  7. 剩余3个字节保留，以后有新需要可添加补充。

在进行一次采样之前，上位机可以对采集卡进行相关参数配置，生成相关参数，并为当前采样生成job_id。相关参数如下：

  1. 采样率(sample_rate):当前采样的采样率，通常为整数值，如2M、1M、200K等；
  2. 采样数(tample_num):当前所在blob中的采样点个数；
  3. 总采样数(total_sample_num):当前一次采集工作的总采样点个数；
  4. 通道掩码(sample_mask):各个子卡各分配一个通道掩码，用于指示192个通道里面哪些是开启采集的；
  5. 抽样系数(sample_coef):传输中的降采样率，表示从n个采样点中抽取一个发送，其他点在UDP传输中舍弃；
  6. 事务编号(job_id):前三个参数的抽象化表示，只占一个字节，节省空间，在UDP包头中附上job_id，接收端知道job_id就可以判断对应的前三个参数是什么。

采样模式分为两种：

  1. SHOT MODE：单次采集，采集到total_sample_num个采样点后就可以结束采集。
  2. STREAM MODE：流模式采集，接收到开始信号后持续进行采集，直到接收到终止的触发信号后停止。

在实际工作中，用户可以通过掩码控制各个通道开启与关闭，也可以控制整体系统的采样率（最高2M），从而控制系统的数据传输速率。

后续测试计划

新买的板卡型号为MLK_F29_CZ11_7030，用作进行数据采集的子卡。整体计划如下：

  1. 首先在子卡上装载ad7606，测试子卡数据采集功能；
  2. 之后更换为更高采样率的ad板卡，并测试系统PL端相关功能；
  3. 测试系统的PS端相关功能。

在测试中，需要测试到如下方面：

  1. 基本功能测试：测试整个系统能否实现基本功能，即采集数据通过整个数据通路，传输至目标电脑。
  2. 参数功能测试：对系统各参数进行调节后，测试在调整参数后系统工作模式是否符合参数设置。
  3. 性能测试：测试不同参数调节情况下，数据从信号发生器产生，到通过数据链路传输到目标电脑，并由示波器检测到的时延等性能。
  4. 极限性能测试：调节不同参数，测试系统在可以达到最大数据传输速率，或最低数据传输时延，等情况下，其他相关参数的可调节范围。

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