Estimación del tiempo muerto en la captura de

datos

Miguel OlivánGIFNA

Universidad de Zaragoza

Esquema de tiempos de una adquisición

No proporcional – sólo esquemático Digitalización e integración se realizan en 

paralelo

Pruebas de escalabilidad

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

4,00E-03

6,00E-03

8,00E-03

1,00E-02

1,20E-02

1,40E-02

1,60E-02

1,80E-02f(x) = 4,12E-03x + 6,49E-04R² = 1,00E+00

Tiempo de captura en función de número de tarjetas

Número de Tarjetas Matacq

Tie

mp

o d

e c

ap

tura

0,00E+00 5,00E-03 1,00E-02 1,50E-02 2,00E-02

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000f(x) = 4,97E+006x + 1,76E+000R² = 1,00E+000

Bytes tranferidos en función de tiempo de adquisición

Tiempo de adqusición (s)

byt

es

tra

nfe

rid

os

Pruebas de escalabilidad

Frecuencia de adquisición muy por debajo de lo ofrecido por el fabricante (550Hz máximo frente a 1KHz)

Tiempo de captura lineal con el número de matacqs  Pendiente = Tasa de transferencia ~ 5MB/s

4 Matacqs: 58 Hz, tiempo muerto 17 ms Solución   lectura en modo FIFO→  

Pruebas en modo FIFO

0,00E+00 2,00E-03 4,00E-03 6,00E-03 8,00E-03

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000f(x) = 1,40E+07x + 4,15E+00R² = 1,00E+00

Bytes transferidos en función del tiempo de adquisición

Tiempo de adquisición (s)

byt

es

tra

nsf

eri

do

s

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

2,00E-03

2,50E-03

3,00E-03

3,50E-03

4,00E-03

4,50E-03

5,00E-03

5,50E-03

6,00E-03

6,50E-03

7,00E-03

f(x) = 1,47E-03x + 7,20E-04R² = 1,00E+00

f(x) = 1,47E-03x + 6,97E-04R² = 1,00E+00

Número de Matacqs vs. tiempo adquisición

PollRegresión lineal para PollInterrupcionesRegresión lineal para Interrupciones

Número de Matacqs

tiem

po

ad

qu

isic

ión

(s)

Pruebas en modo FIFO

Frecuencia de adquisición cercana a la del manual (900Hz máximo frente a 1KHz)

El tiempo de captura sigue lineal con el número de matacqs  

Pendiente = Tasa de transferencia ~ 14 MB/s

4 Matacqs: ~150 Hz, tiempo muerto 6 ms (casi tres veces menor)

Pruebas en modo FIFO

Latencia de adquisición por interrupciones un poco superior a la del 'polling' (~20 µs más de media)

El polling introduce ruido en los pulsos Es necesario probar a bajas frecuencias de captura 

midiendo el tiempo vivo Es necesario hacer un análisis fino de los pulsos 

para tomar una decisión (ver si el ruido 'molesta')

Pruebas sin pulsos

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

0,000E+00

5,000E-05

1,000E-04

1,500E-04

2,000E-04

2,500E-04

3,000E-04

f(x) = 1,10E-05x + 6,73E-05R² = 1,00E+00

Tiempo adquisición en función del número de canales

Canales QDC

tiem

po

ad

qu

isic

ión

(s)

Pruebas sin pulsos

La frecuencia máxima de adquisición con 1 canal es 12KHz . Con 16 canales 4.1KHz

Periodos respectivos de 78 y 243 µs Se aligera mucho la adquisición

No se aprovecha (aún?) los buffers de hardware y se puede mejorar el modo de lectura.

El fabricante da tiempos ~ 4 µs dead­time

Guardar datos de modo asíncrono

Guardar datos de modo asíncrono

Un thread (proceso) se encarga de guardar los datos a disco para permitir que el reseteo de la adquisición sea antes.

Guardar los datos en paralelo disminuye el tiempo de adquisición ~ 17%

Pendientes

Almacenamiento condicional Guardar sólo baja energía, coincidencias, ...

Almacenamiento de la configuración Relojes de tiempo vivo: PCI 1735, 1780 Análisis de datos, transición Usar buffers hardware ¿Prioridades?