【正文】 索引index(row)，下面一行是列索引 index(col)。下面再簡(jiǎn)要介紹一下索引數(shù)組函數(shù)。 Task id in 應(yīng)為 SI CONFIG 設(shè)置的音頻采集設(shè)備號(hào)。 圖 310 SI Read 函數(shù) Fig. 310 SI Read function 如圖 310 所示，接下來(lái)就要依靠 SI Read 函數(shù)來(lái)讀取聲卡采集過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)了。 圖 39 分支列表 Fig. 39 Case list 一個(gè)顯而易見(jiàn)的情況是，我們的音頻采集參數(shù)設(shè)定簇內(nèi)的三個(gè)元素并非數(shù)值型，而是枚舉類型（ enum），那么經(jīng)過(guò)解簇函數(shù)輸出的值為一個(gè)枚舉類型的數(shù)據(jù)，它并不能直接進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)去參與運(yùn)算，而必須把它轉(zhuǎn)換成數(shù)值型。如圖 38 所示，緩存、音頻采集參數(shù)已經(jīng)設(shè)置好，其它值均取默認(rèn)值。格式為簇。隨著時(shí)間的推移，前次緩存里的數(shù)據(jù)會(huì)被清空，新的數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)來(lái)。一般情況下，大多數(shù)用戶在此取默認(rèn)值 0。 圖 36 SI CONFIG 的配置程序 Fig. 36 The config program of SI CONFIG 我們先來(lái)找到 SI CONFIG 子程序，這個(gè)函數(shù)用來(lái)對(duì)聲音設(shè)備（ 也就是本文中的聲卡）進(jìn)行配置。分別對(duì)聲卡進(jìn)行音頻采集配置，啟動(dòng)音頻采集，讀取音頻數(shù)據(jù)，停止音頻采集，清空緩存數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理完成后，再經(jīng)同樣的路徑傳回聲卡進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。 總之，本文用普通價(jià)廉的聲卡代替昂貴的商用數(shù)據(jù)采集卡，在 LabVIEW 圖形編程語(yǔ)言環(huán)境下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種方便的、靈活性強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集儀。當(dāng)設(shè)定好聲卡的音頻格式并啟動(dòng)了聲卡后，聲卡就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，采集到的數(shù)據(jù)通過(guò) DMA 傳送到內(nèi)存中指定的緩沖區(qū)，當(dāng)緩沖區(qū)滿后，再通過(guò)查詢或中斷機(jī)制通知 CPU 執(zhí)行顯示程序顯示緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的波形。音頻格式模塊主要 完成聲卡采樣頻率、采樣位數(shù)、緩沖區(qū)大小等參數(shù)的設(shè)置。本文在 LabVIEW 環(huán)境下，借助硬件驅(qū)動(dòng)程序?qū)β暱ǖ牟蓸宇l率、采樣位數(shù)、緩沖區(qū)大小等分別進(jìn)行控制，根據(jù)用戶的需要調(diào)整波形顯示，進(jìn)行波形分析，從而構(gòu)成功能強(qiáng)大的聲音數(shù)據(jù)采集分析器。 普通的計(jì)算機(jī)聲卡，具有 16 位的量化精度、數(shù)據(jù)采集頻率可達(dá) 44kHz，完全可以滿足特定應(yīng)用范圍內(nèi)數(shù)據(jù)采集的需要。按“完成”按鈕即可完成該通道的建立。 如圖 211 所示， 可以對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)定義一個(gè)刻度模式，比如按照線性或多項(xiàng)式的比例關(guān)系來(lái)刻度測(cè)量結(jié)果。點(diǎn)擊下一步，進(jìn)入定義單位和范圍的設(shè)置。 在對(duì)話框中輸入通道名及描述信息，如圖 28 所示。如圖 25 所示： 圖 25 DAQ 配置步驟 The procedure of DAQ setup 然后在彈出的對(duì)話框中選擇 Virtual Channel 項(xiàng)并按 Finish 按鈕，彈出如下對(duì)話框，如圖 26 所示： 圖 26 DAQ 配置步驟 The procedure of DAQ setup 點(diǎn)擊 Finish 按鈕，彈出如下對(duì)話框，進(jìn)入第 2 步： (2)選擇通道類型： 如圖 27 所示，可以選擇通道類型如模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字 I/O 等。 可以直接在桌面上雙擊 Measurementamp。數(shù)據(jù)采集的定時(shí)功能是控制數(shù)據(jù)采集工作的一個(gè)核心技術(shù)。 PCI 接口芯片為數(shù)據(jù)采集卡與 PCI 總線之間的通信提供必要的物理連接， PCI 接口芯片與數(shù)據(jù)采集卡 其它部分的消息傳遞、邏輯控制則由數(shù)字邏輯控制芯片完成。 NI PCI6014 可在進(jìn)行模擬輸入操作的同時(shí)保持?jǐn)?shù)字和計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器的 I/O 操作 。在測(cè)量一個(gè)實(shí)際的物理信號(hào)時(shí)，必須用一個(gè)傳感器或轉(zhuǎn)換器把物理信號(hào)（如溫度、壓力等非電量信號(hào)）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（如電壓、電流信號(hào)），再通過(guò)一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行處理（如濾波、放大等），然后經(jīng)過(guò) AD 轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)，由虛擬儀器軟件進(jìn)行計(jì)算、分析、顯示，并存儲(chǔ)結(jié)果。 定義好硬件后，我們就要利用數(shù)據(jù)采集的軟件了。 （ 5）定義單位和范圍。在 MAX 窗口中，用鼠標(biāo)右擊 Data Neighborhood 項(xiàng)，選擇 Create New?項(xiàng)。Automation Explorer）來(lái)對(duì)采集卡進(jìn)行通道配置，如設(shè)置通道名、輸入輸出類型、測(cè)量類型等等。 DAQ 的實(shí)際操作 在啟動(dòng)計(jì)算機(jī)時(shí)， Windows 操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)掃描計(jì)算機(jī)上安裝的設(shè)備，包括數(shù)據(jù)采集卡 DAQ， LabVIEW 中包含了 NI 公司生產(chǎn)的大多數(shù)數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)程序 ，因此會(huì)自動(dòng)加載，不需要用戶操作。在驅(qū)動(dòng)程序的用戶接口 Measurementamp。 本文主要內(nèi)容 本文共分為六個(gè)部分，第一部分對(duì)國(guó)內(nèi)外虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究狀況作了回顧，同時(shí)介紹了 LabVIEW 數(shù)據(jù)采集的開(kāi)發(fā)背景和意義；第二部分對(duì) DAQ 數(shù)據(jù)采集做了簡(jiǎn)單介紹，闡述了數(shù)據(jù)采集卡的原理和一些性能參數(shù)；第三部分對(duì)利用聲卡實(shí)現(xiàn)聲音的數(shù)據(jù)采集做了詳細(xì)的闡述，用來(lái)說(shuō)明 LabVIEW 數(shù)據(jù)采集的靈活與容易，在此基礎(chǔ)上，用信號(hào)發(fā)生器輸出一定的信號(hào)，經(jīng)音頻數(shù)據(jù)線進(jìn)入聲卡進(jìn)行采集處理，將獲得的信號(hào)與信號(hào)發(fā)生器的輸出相比較，然后得出自己的結(jié)論；第四部分對(duì)用PCI6014 數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集做了詳細(xì)的闡述，可以 仔細(xì)體會(huì)用 MAX 來(lái)配置板卡的簡(jiǎn)單和易用性；第五部分對(duì)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做最后的總結(jié)。虛擬儀器技術(shù)經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展，正沿著總線與驅(qū)動(dòng)程序的標(biāo)準(zhǔn)化、軟件的模塊化、編程平臺(tái)的圖形化和硬件模塊的即插即用化等方向發(fā)展。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、特別是計(jì)算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展導(dǎo)致 Vl在 PXI和 VXI兩個(gè)領(lǐng)域中得到了快速的發(fā)展，它們將成為未來(lái)儀器行業(yè)的兩大主流產(chǎn)品。虛擬儀器在儀器中所占地位越來(lái)越高也是與虛擬儀器性能的飛速提高分不開(kāi)的。 1988年國(guó)際上開(kāi)始有虛擬儀器產(chǎn)品面市，當(dāng)時(shí)只有五家制造商推出的 30 種產(chǎn)品?，F(xiàn)代化生產(chǎn)要求電子儀器品種多、功能強(qiáng)、精度高、自動(dòng)化程度高，而且要求測(cè)試速度快、實(shí)時(shí)性好、具有良好的人機(jī)界面。對(duì)虛擬儀器和 LabVIEW 長(zhǎng)期、系統(tǒng)、有效的研究開(kāi)發(fā)使得該公司成為業(yè)界公認(rèn)的權(quán)威。通過(guò)基于虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集環(huán)境，同樣能夠“身臨其境”地觀察數(shù)據(jù)采集過(guò)程和進(jìn)行“實(shí)際”操作。 LabVIEW以其簡(jiǎn)便的程序編寫(xiě)、不同數(shù)據(jù)采集卡的支持、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、友好的人機(jī)界面使其成為控制、開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)采集卡的最佳軟件。在 PC 機(jī)為基礎(chǔ)測(cè)量和工控軟件中， LabVIEW 的市場(chǎng)普及率僅次于 C++語(yǔ)言。而計(jì)算機(jī)已經(jīng)與儀器結(jié)合得非常緊密，已成為整個(gè)系統(tǒng)的核心，許多傳統(tǒng)儀器正在逐漸被計(jì)算機(jī)部分、甚至全部取代。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合高精度、高性能的數(shù)據(jù)采集儀的應(yīng)用，使得多路數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，大量的數(shù)據(jù)采集和分析由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，提高了測(cè)量精度。 LabVIEW 就是計(jì)算機(jī)處理分析系統(tǒng)軟件之一。 數(shù)據(jù)采集 (Data Acquisition) 是所有測(cè)試測(cè)量的首要工作，試驗(yàn)測(cè)試產(chǎn)生的物理信號(hào)通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電壓或者電流一類的電信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡將電信號(hào)采集傳入 PC機(jī)，借助軟件控制數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理。 (2)強(qiáng)調(diào)“軟件就是儀器”。 PC 出現(xiàn)以后，儀器的計(jì)算機(jī)化成為可能，甚至在微軟公司的 Windows 誕生之前，國(guó)家儀器公司已經(jīng)在 Macintosh 計(jì)算機(jī)上推出了LabVIEW 以前的版本。虛擬儀器的出現(xiàn)是儀器發(fā)展史上的一場(chǎng)革命，代表著儀器發(fā)展的最新方向和潮流，對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步產(chǎn)生了不可估量的影響。許多大型儀器公司均在虛擬儀器市場(chǎng)上占有一席之地。虛擬儀器賴以生存的 PC 計(jì)算機(jī)近幾年正以迅猛的勢(shì)頭席卷全國(guó)，這為虛擬儀器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，虛擬儀器作為傳統(tǒng)儀器的替代品，市場(chǎng)容量巨大。同時(shí)，計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠商之間的激烈競(jìng)爭(zhēng)保證了計(jì)算機(jī)在顯示 、存儲(chǔ)能力與處理性能等方面仍將高速發(fā)展。模塊化的 Delta 一 sigma A/D轉(zhuǎn)換器的儀器放大器可在 3us 內(nèi)完成 12bits 精度下的參數(shù)設(shè)置，抗混疊濾波器可按 1/6 倍頻程衰減 90dB，多通道、完全可編程的信號(hào)調(diào)理等性 能與功能指標(biāo)僅僅是 DAQ 板先進(jìn)技術(shù)性能中的幾個(gè)例子。我們有理由相信，隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，虛擬儀器必將以其卓越的性能在我國(guó)的測(cè)試行業(yè)及高等工科院校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)及科研中得到更為廣泛的應(yīng)用。依靠模塊化硬件驅(qū)動(dòng)程序可以大大簡(jiǎn)化 LabVIEW 的編程工作，提高開(kāi)發(fā)效率，降低開(kāi)發(fā)成本。Automation Explorer 中的設(shè)置采集數(shù)據(jù)?？蛇\(yùn)行 MAX（ Measurementamp。 進(jìn)行 DAQ 通道配置的步驟如下： （ 1）新建一個(gè)通道。 （ 4）選擇測(cè)量類型。 這樣建立好一個(gè)通道后，即可在 VI 程序中的數(shù)據(jù)采集函數(shù)中使用該通道來(lái)采集數(shù)據(jù)。 圖 23 DAQmx DAQmx 數(shù)據(jù)采集卡 DAQ 數(shù)據(jù)采集卡是構(gòu)成虛擬儀器的關(guān)鍵硬件。它有 2 路模擬輸出； 8 條數(shù)字 I/O 線； 2 個(gè) 24 位計(jì)數(shù)器；數(shù)字觸發(fā)，集成 LabVIEW、 LabWindows/CVI 以及可以被用于 Visual Basic 和 Visual 的 Measurement Studio。 PCI6014 卡接口電路由 PCI 接口芯片和數(shù)字邏輯控制芯片構(gòu)成。 PCI6014 數(shù)據(jù)卡的定時(shí)電路為內(nèi)部 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換及通用 I/O 提供定時(shí)功能。 PCI6014 的安裝與設(shè)置： 將數(shù)據(jù)采集卡裝在計(jì)算機(jī)主板上的 PCI 插槽上，安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)出這是 NI 公司的 PCI6014 數(shù)據(jù)采集卡，之后可以進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。在 MAX