自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)ppt課件-資料下載頁
2025-01-17 18:43本頁面
【正文】 軟件 傳感器 計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)采集卡 信號(hào)調(diào)理箱 2022/2/12 2 外掛式結(jié)構(gòu) 直接利用 PC機(jī)的現(xiàn)成接口（例如 USB口、 IEEE1394口、并行口）接入儀器電路單元。 2022/2/12 PCDAQ儀器的設(shè)計(jì) PCDAQ儀器是借助于現(xiàn)成的個(gè)人計(jì)算機(jī)，無需研制獨(dú)立的帶有微處理器的儀器系統(tǒng)。 在硬件設(shè)計(jì)上只要把注意力放在數(shù)據(jù)采集卡的 功能電路 和 總線接口邏輯 設(shè)計(jì)上。 在軟件設(shè)計(jì)上，采用 專用的虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境 ，例如LabWindows/CVI、 LabVIEW、 HP VEE等。 以基于 PC機(jī)的總線為基礎(chǔ) ， 設(shè)計(jì)要遵循 PC機(jī)的總線標(biāo)準(zhǔn) 。 PC機(jī)內(nèi)的總線標(biāo)準(zhǔn)和性能對(duì)所設(shè)計(jì)的儀器系統(tǒng)的性能具有關(guān)鍵性的作用 。 （ 如總線速度 、 電源 ） 2022/2/12 PC機(jī)的總線和接口 ISA總線 ISA總線（ Industrial Standard Architecture）， IBM 1984 ISA總線的主要特點(diǎn)有： （ 1） 64K I/O地址空間 （ 0000H? FFFFH） ； （ 2） 16M存儲(chǔ)器地址空間 （ 000000H ? FFFFFFH） ； （ 3） 8位或 16位數(shù)據(jù)存取； （ 4） 15級(jí)硬件中斷； （ 5） ISA總線是一種多主控總線 ， 即除 CPU外 ， DMA控制器 、DRAM刷新控制器和帶微處理器的智能接口控制卡都可以成為ISA總線的主控設(shè)備 。 除了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)外 ， 不再提供 ISA擴(kuò)展槽 ， 新設(shè)計(jì)不應(yīng)采用 。 2022/2/12 PCI總線 PCI總線（ Peripheral Component Interconnect）外部設(shè)備互連總線， Intel 1991。 速率： 33MHz、 32位可達(dá) 132MB/s； 66MHz、 64位達(dá) 528MB/s 主要特點(diǎn)有： （ 1） 以數(shù)據(jù)幀為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸模式 （ 2） 同步的總線操作 （ 3） 不受 CPU限制 （ 4） 兼容性強(qiáng) （ 5） 自動(dòng)配置功能 （ 6） 總線編碼命令 （ 7） 地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用 目前標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)都提供 PCI擴(kuò)展槽 ， 新設(shè)計(jì)應(yīng)采用 。 2022/2/12 USB總線 通用串行總線（ Universal Serial Bus）， 1994。 主要 特點(diǎn) 有： （ 1） 支持多設(shè)備的連接 ， 127設(shè)備； （ 2） 采用 USB總線供電 ， 提供 5V電壓 ， 500mA電流； （ 3） 真正實(shí)現(xiàn)了即插即用 （ 熱拔插 ） ； （ 4） 與外設(shè)有足夠的帶寬和連接距離 ， USB ， 全速 12Mbit/s； USB 480Mbit/s。 5米 。 （ 5） USB傳輸數(shù)據(jù)的方式靈活 ， 支持控制傳輸 、 等時(shí)傳輸 、塊傳輸和中斷傳輸四種傳輸方式 。 兩個(gè)設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸也需要計(jì)算機(jī) 。 目前標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)都提供 USB接口擴(kuò)展槽 ， 新設(shè)計(jì)應(yīng)采用 。 2022/2/12 1394總線 IEEE1394總線也稱為火線 (Fire Wire) ,400Mbit/s。 主要 特點(diǎn) 有： （ 1） 支持多設(shè)備的連接 ， 63設(shè)備； （ 2） 采用總線供電 ， 提供 5V電壓； （ 3） 支持熱拔插 ； （ 4） 與外設(shè)有足夠的帶寬和連接距離 ， 100Mb/s、 200Mb/s和 400Mb/s， 。 1394b： 800Mbit/s～最大 ，光纖 32Gbit/s, UTP5（ 5類非屏蔽雙絞線） 100Mbit/s時(shí) 100m 兩個(gè) 1394設(shè)備之間可以傳輸數(shù)據(jù) （ 不需計(jì)算機(jī) ） 。 目前標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)都提供 USB接口擴(kuò)展槽 ， 新設(shè)計(jì)應(yīng)采用 。 電纜 6線 2022/2/12 連接器和電纜對(duì)比 2022/2/12 現(xiàn)場總線 指安裝在 制造或過程區(qū)域 的現(xiàn)場設(shè)備 /儀表之間、以及現(xiàn)場設(shè)備 /儀表與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置 /系統(tǒng)之間的串行數(shù)字式多點(diǎn)雙向通信的數(shù)據(jù)總線 如： CAN、 Lorworks和 Profibus 、 2022/2/12 其它接口 RS23 并口（打印口）、 網(wǎng)絡(luò)口 2022/2/12 插卡式 PCDAQ儀器 一、數(shù)據(jù)采集卡硬件 模擬量輸入、模擬量輸出、數(shù)字量 I/O、定時(shí)器、觸發(fā)及接口電路 模擬量輸入 獲取外界輸入的模擬信號(hào) 。 考慮因素：通道數(shù) （ 8路 復(fù)用 或并行 ） 、 信號(hào)輸入方式 （ 單端和差分 ） 、 輸入電壓范圍 (10~10V)、 采樣速率 （ 100KSam/s ） 、 分辨率 (16位 )、 精度 （ %） 、 輸入阻抗 （ 50/1MΩ ）、 放大器增益 、 信號(hào)調(diào)理 （ 如前端濾波 ） 。 電壓表 SH— ADC DSP 示波器 頻譜儀 A 2022/2/12 模擬量輸出 為 DAQ儀器系統(tǒng)提供激勵(lì)源。 考慮因素： 建立時(shí)間（刷新率）、擺動(dòng)速率、輸出分辨率 、輸出幅度、輸出阻抗或驅(qū)動(dòng)電流、輸出濾波 DAC A DSP 脈沖發(fā)生 函數(shù) 發(fā)生 任意波發(fā)生 2022/2/12 觸發(fā) 根據(jù)外部事件來啟動(dòng)或停止 DAQ的操作，從而 采集有效的信號(hào) 或 提供準(zhǔn)確激勵(lì)信號(hào) 。（解決系統(tǒng)的同步問題） 方式： 數(shù)字觸發(fā) 和 模擬觸發(fā)。 數(shù)字 IO 用于過程控制、與外設(shè)進(jìn)行數(shù)字通信等。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 用于事件定時(shí)、計(jì)數(shù)、產(chǎn)生方波或脈沖。 接口 與計(jì)算機(jī)通訊完成命令接收和數(shù)據(jù)交換。 (USB、 PCI) 2022/2/12 二、 PCDAQ儀器編程 ?儀器的應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 主要是開發(fā)工具的使用，如何使用調(diào)用工具的函數(shù)和第三方動(dòng)態(tài)連接庫。 ?驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì) 主要是底層硬件的操作，如何編寫與硬件打交道的程序。Windows 硬件驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)（ Vxd、 WDM）， VISA（Virtual Instrumentation Software Architecture，即虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)）函數(shù)的使用 （學(xué)以致用） 。
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