前言
       數據采集卡為大家所熟知作為采集信號的接口，然而，在市面上各式規格的板卡中，為何有些有支持外部時鐘及提供多樣化的觸發模式，還有的高速數字I/O卡為何提供了交握信號的傳輸方式。相信部份讀者并不是十分了解對于這些功能所帶來的用處為何，以下將簡單為大家介紹。
 
 
 
外部時鐘

        對于數據采集卡來說，如同其它單芯片的應用，需要一個基本時鐘(time-base)來推動板卡上的控制芯片及模擬/數字轉換器的運作，此時鐘來自于卡片上的石英震蕩器，然后設計者依不同模擬/數字轉換器的特性，將此周期性的方波信號經由計數器(counter)模塊除頻后，成為模擬/數字轉換器的工作時脈，這也就決定了數據采集卡的取樣頻率(sampling rate)或更新頻率(update rate)，然而，由于板卡上石英震蕩器的頻率為固定，所以再經由計數器模塊除頻后，有可能無法達到使用者所需的特定頻率，因此，如果數據采集卡可提供支持外部時鐘的設計，將此時鐘直接作為轉換器的取樣周期，將會大大增加使用者在應用取樣頻率及更新頻率上的彈性。另外，支持外部時鐘的另一個用處是可以達成多個模塊對于同步的需求。

何謂同步

        當兩個(或多個)設備一起工作并對時間有精確要求的時候，就需要在它們之間進行同步。同步是基于在兩個設備之間規定一個共同的時間參考，試想如果將不同音軌的音頻訊號分別錄在不同的磁帶機上，則必須將這兩個磁帶機的磁帶傳送軸鎖定在一起，否則將來撥放出來就會有相位上的誤差，這個過程就稱為同步。假使這兩個設備沒有進行同步，無論它們開始的時間多么一致，也會由于兩臺設備在機械結構的差異而產生時間漂移。同樣的，對于數據采集卡也是一樣的概念，甚至在要求上更為嚴格。而如何達到數據同步采集，最基本的要求就是不同模塊間要有相同的工作時脈與一致的觸發信號，而這個相同的時脈信號需來自于共同的外部儀器。下圖中的弦波是兩張數據采集卡在同步與異步采集同一信號源所得的波形，在左圖中因異步而存在一向位差，右圖中則是同步觸發下得到完全重迭的波形。

                                         (圖)同步與異步數據采集差異

觸發信號

        一般來說，觸發信號的信號源可分為軟件觸發(software trigger)，模擬觸發(analog trigger)及數字觸發(digital trigger)，軟件觸發即是程序執行到啟動數據采集的瞬間，即為觸發點，對于模擬觸發來說，可設定觸發準位為高于或是低于某特定電壓值，讓板卡上的控制芯片認定此時為觸發點。至于數字觸發信號，其觸發信號為一方波(TTL準位)，使用者可以設定觸發點為上升緣(rising edge)觸發或是下降緣(falling)觸發，另外，在觸發的模式上也有幾種不同的區別，分別是延遲觸發(delay-trigger)、預觸發(pre-trigger) 、中間觸發(middle-trigger)及后觸發(post-trigger)。其觸發點與所采集到數據的關系如下圖所示:

                                                   (圖)觸發模式

         由上圖可容易了解到，所謂延遲觸發即是忽略觸發后的前M筆數據后才開始采集N筆數據，預觸發是采集觸發信號的前N筆數據，中間觸發是采集觸發前M筆數據及觸發后的N筆數據，后觸發則是采集觸發后的N筆數據，而前面所提到的軟件觸發即是指后觸發的模式。

        除此之外還有連續觸發模式，連續觸發可以采集每個觸發信號后特定的數據數，但如果板卡不支持此模式的話，則使用者必須以完整的將所有數據取回，再刪除無意義的數據，如此一來，勢必增加使用者在后續數據處理上的復雜度。以凌華科技DAQ2000 系列多功能信號采集卡為例，全系列提供完整觸發模式及支持外部時脈的設計，提供使用者彈性的取樣頻率及多張卡同步采集的能力，另外，DAQ2000系列更提供SSI(system synchronization interface)接口，以達成多張卡的同步。其基本概念為，當兩個（或多個）數據采集卡進行同步的時候，其中一臺稱為主機（以其工作時脈為準），而其它的則稱為從機，主機(master)的工作時脈及觸發信號可透過SSI接口發送給從機(slave)，以便多臺從機進行同步。