【導(dǎo)讀】論文題目基于Labview的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

　　

【正文】 TriggerDir）和觸發(fā)源（ TriggerSource）共同決定。觸發(fā)源分為 ATR 模式觸發(fā)和 DTR 數(shù)字觸發(fā)。 ATR 模擬觸發(fā)功能： 觸發(fā)信號(hào)為模擬信號(hào)時(shí)使用 ATR 觸發(fā)，這種方式需要設(shè)置觸發(fā)電平，觸發(fā)電平由 2路 DA（ AO0 和 AO1）輸出的電壓共同決定，且需要設(shè)置兩路電壓的大小關(guān)系 AO1AO0。觸發(fā)類型 分為邊沿觸發(fā)和脈沖觸發(fā)，邊沿觸發(fā)就是捕獲觸發(fā)源信號(hào)相對(duì)于觸發(fā)電平的信號(hào)變化特征來(lái)觸發(fā) AD 轉(zhuǎn)換；脈沖電平觸發(fā)就是捕獲觸發(fā)源信號(hào)大于或者小于觸發(fā)電平作為條件來(lái)觸發(fā) AD轉(zhuǎn)換。 DTR 數(shù)字觸發(fā)功能： 觸發(fā)信號(hào)為數(shù)字信號(hào)時(shí)使用 DTR 觸發(fā)。觸發(fā)類型為邊沿觸發(fā)和脈沖觸發(fā)。 （ 2） AD 內(nèi)時(shí)鐘與外時(shí)鐘功能的使用方法 AD 內(nèi)始終功能是指使用板裁時(shí)鐘振蕩器經(jīng)板裁邏輯控制電平根據(jù)用戶的分頻后產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)去觸發(fā) AD定時(shí)轉(zhuǎn)換。 AD外時(shí)鐘功能是指使用板外的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)定時(shí)觸發(fā)AD 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 （ 3） AD 連續(xù)與分組采集功能的使用方法 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 AD 連續(xù)采集功能是指 AD在采樣過(guò)程中兩個(gè)通道間的采樣時(shí)間相等，采集過(guò)程中不停 頓， 連續(xù)不間斷的采集數(shù)據(jù)。 AD 分組采集功能是指 AD在采樣過(guò)程中，組內(nèi)各通道以內(nèi)時(shí)鐘的采樣頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，每?jī)山M之間有一定的等待時(shí)間，這段時(shí)間稱為組間間隔。組循環(huán)次數(shù)是指在同一組內(nèi)每個(gè)通道循環(huán)采集的次數(shù)。在內(nèi)時(shí)鐘和固定頻率的外時(shí)鐘模式下，組與組之間的時(shí)間稱為組周期。 CNT 定時(shí) /計(jì)數(shù)功能 （ 1） 功能概述 PCI8602 的定時(shí) /計(jì)數(shù)器專為滿足測(cè)量應(yīng)用的計(jì)數(shù)和定時(shí)要求而設(shè)計(jì)，具有通用、現(xiàn)成的定時(shí) /計(jì)數(shù)元件所無(wú)法達(dá)到的功能。 PCI8602 的定時(shí) /計(jì)數(shù)是 16 位計(jì)數(shù)器，通常用作復(fù)雜測(cè)量系統(tǒng)中執(zhí)行關(guān)鍵定時(shí)和同步功能的組件。按工作模式可以分為定時(shí)脈沖發(fā)生器和計(jì)數(shù)器方式，計(jì)數(shù)器方式包括簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)和緩沖計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)器模式下，選擇禁止緩沖計(jì)數(shù)時(shí)為簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)，選擇允許緩沖計(jì)數(shù)時(shí)為緩沖計(jì)數(shù)。每種模式都有多種門控方式選擇，適應(yīng)于以下方面： ? 頻率測(cè)量 ? 邊緣或事件計(jì)數(shù)（累加） ? 條件計(jì)數(shù) ? 脈沖寬度測(cè)量 ? 事件的時(shí)間標(biāo)注 ? 頻率生成 ? 脈沖序列生成和脈沖寬度調(diào)制（ PWM) 計(jì)數(shù)器的 OUT 輸出在上電時(shí)保持為低電平。 （ 2） 計(jì)數(shù)器方式 在計(jì)數(shù)器功能模式下 OUT 輸出在工作方 式具有相同的規(guī)律：均作加“ 1”操作，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到 65535 時(shí)溢出，溢出標(biāo)志為“ 1”，用戶可以選擇溢出后“停止計(jì)數(shù)”或“繼續(xù)計(jì)數(shù)”，選擇“停止計(jì)數(shù)”時(shí)，溢出后計(jì)數(shù)值保持 65535，計(jì)數(shù)器 OUT 輸出保持電平；選擇“繼續(xù)計(jì)數(shù)”時(shí)，溢出后計(jì)數(shù)器才從初值開(kāi)始加“ 1”計(jì)數(shù)， OUT 輸出高電平，第二次溢出時(shí)， OUT 輸出低電平，以此類推。默認(rèn)情況下為“停止計(jì)數(shù)”。 （ 3） 脈沖發(fā)生器方式 脈沖發(fā)生器方式下 OUT 輸出類型分為占空比方波和脈沖，需要設(shè)置兩個(gè)數(shù)值，即計(jì)數(shù)初值和脈沖寬度，計(jì)數(shù)初值設(shè)置的是輸出低電平的持續(xù)時(shí)間：脈沖寬度設(shè)置的是 輸出高電平的持續(xù)時(shí)間。每個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)間基準(zhǔn)由 CLK 的脈沖周期決定。這兩個(gè)參數(shù)是由軟件上函數(shù) SetDeviceCNT 設(shè)置，脈沖發(fā)生器輸出分為單次觸發(fā)脈沖輸出、重復(fù)觸發(fā)脈沖輸出和連續(xù)脈沖串輸出。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第三章 PCI8602 的編程函數(shù) 編程綱要 PCI8602 是采用北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司的產(chǎn)品，本函數(shù)的命名規(guī)則如下表 31： 表 31 縮寫 全稱 漢語(yǔ)意思 縮寫 全稱 漢語(yǔ)意思 Dev Deviece 設(shè)備 DI Digital Input 數(shù)字量輸入 Pro Program 程序 DO Digital Output 數(shù)字量輸出 Int Interrupt 中斷 CNT Counter 計(jì)數(shù)器 Dam Direct Memory Access 直接內(nèi)存存取 DA Digital convert to Analog 書模轉(zhuǎn)換 AD Analog convert to Digital 模數(shù)轉(zhuǎn)換 DI Differential （雙端或差分）注：在常量選項(xiàng)中 Npt Not Empty 非空 SE Single end 單端 Para Parameter 參數(shù) DIR Direction 方向 SRC Source 源 ATR Analog Trigger 模擬量觸發(fā) TRIG Source 源 DTR Digital Trigger 數(shù)字量觸發(fā) CLK Clock 時(shí)鐘 Cur Current 當(dāng)前的 GND Ground 地 OPT Operate 操作 Lgc Logical 邏輯的 ID Identifier 標(biāo)識(shí) Phys Physical 物理的 該板卡編程使用上層用戶函數(shù)，具有相當(dāng)?shù)撵`活性、可靠性和高效性。例如InitDeviceProAD、 InitDeviceDmaAD、 ReadDeviceProAD Npt、 SetDeviceDO 等。 該板卡的驅(qū)動(dòng)程序是采用面向?qū)ο缶幊蹋紫扔?CreateDevice 函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)設(shè)備對(duì)象句柄 hDevice，再用 InitDeviceProAD 函數(shù)初始化 AD 部件，關(guān)于采樣通道、頻率等參數(shù)的設(shè)置是由這個(gè)函數(shù)的 pADPara 參數(shù)結(jié)構(gòu)體系決定的，我們只需要對(duì)這個(gè) pADPara參數(shù)結(jié)構(gòu)體的各個(gè)成員簡(jiǎn)單賦值即可實(shí)現(xiàn)所有硬件參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)的初始化，然后用StartDeviceProAD 即可啟動(dòng) AD 部件，開(kāi)始進(jìn)行采樣，可以用 ReadDeviceProAD Npt 反復(fù)讀取 AD數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性不間斷采樣。當(dāng)需要暫停設(shè)備時(shí)，執(zhí)行 StopDeviceAD，當(dāng)需要關(guān)閉 AD 設(shè)備時(shí)， ReleaseDeviceProAD 便可幫您實(shí)現(xiàn)，最后將此句柄作為參數(shù)傳遞給相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)最后可以通過(guò) ReleaseDevice 將 hDevice 釋放掉。本設(shè)計(jì)采用非空查武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 重新初始化 AD 詢方式取得 AD，具體執(zhí)行流程圖如下圖 ： 圖 式 AD采集過(guò)程 創(chuàng)建設(shè)備對(duì)象 CreateDevice() 釋放設(shè)備對(duì)象 ReleaseDevice() 啟動(dòng) AD 設(shè)備 StarDeviceProAD() 釋放 AD 設(shè)備 ReleaseDeviceProAD() 以非空查詢方式讀取 AD數(shù)據(jù) ReadDeviceProADNpt() 初 始 化設(shè) 備對(duì) 象AD InitDeviceProAD() 用戶對(duì)采集到的 AD 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理其代碼應(yīng)由用戶根據(jù)需要縮寫 結(jié)束 開(kāi)始 需要再緊接著讀取 AD 數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)連續(xù)采集嗎？ 需要改變通道或頻率或清 FIFO 后再采集嗎？ 需要 接著上次再讀 AD 數(shù)據(jù) 不需要 否 是 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 PCI 設(shè)備操作函數(shù)接口 Labview 內(nèi)嵌式驅(qū)動(dòng)接口的獲取如下圖 ： 圖 Labview 內(nèi)嵌式驅(qū)動(dòng)接口的獲取方法 設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口函數(shù)總列表（每個(gè)函數(shù)省略了前綴“ PCI8602” ）如下表 32： 表 32 函數(shù)名 函數(shù)功能 備注 設(shè)備對(duì)象操作函數(shù) CreateDevice 創(chuàng)建 PCI 設(shè)備對(duì)象（用設(shè)備邏輯號(hào)） 上層及底層用戶 CreateDeviceEx 創(chuàng)建 PCI 設(shè)備對(duì)象（用設(shè)備物理號(hào)） 上層及底層用戶 GetDveiceCount 取得同一種 PCI 設(shè)備的總臺(tái)數(shù) 上層及底層用戶 GetDveiceCurrentID 取得指定設(shè)備的邏輯 ID 和物理 ID 上層及底層用戶 ListDeviceDlg 列表所有同一中 PCI 設(shè)備的各種配置 上層及底層用戶 ReleaseDevice 關(guān)閉設(shè)備，且釋放 PCI 總線設(shè)備對(duì)象 上層及底層用戶 程序方式 AD 讀取函數(shù) InitDeviceProAD 初始化 AD 部件準(zhǔn)備輸出 上層用戶 SetDevFrequencyAD 可動(dòng)態(tài)改變 AD 采樣頻率 上層用戶 GetDevTriggerPos 取得觸發(fā)位置 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 StarDeviceProAD 啟動(dòng) AD 設(shè)備，開(kāi)始轉(zhuǎn)換 上層用戶 ReadDeviceProADNpt 連續(xù)讀取當(dāng)前 PCI 設(shè)備上的 AD 轉(zhuǎn)換 上層用戶 GetDevStatusProAD 取得當(dāng)前 PCI 設(shè)備 FIFO 半滿狀態(tài) 上層用戶 ReadDeivceProADHalf 連續(xù)批量讀取 PCI 設(shè)備上的 AD 數(shù)據(jù) 上層用戶 StopDeviceProAD 暫停 AD 設(shè)備 上層用戶 ReleaseDeviceProAD 釋放設(shè)備上的 AD 部件 上層用戶 AD 硬件參數(shù)系統(tǒng)保存、讀 取函數(shù) LoadParaAD 從 Windows 系統(tǒng)中讀入硬件參數(shù) 上層用戶 SaveParaAD 往 Windows 系統(tǒng)寫入設(shè)備硬件參數(shù) 上層用戶 ResetParaAD 將注冊(cè)表中的 AD 參數(shù)恢復(fù)至出廠默認(rèn)值 上層用戶 DA數(shù)據(jù)輸出操作函數(shù) InitDevProDA 設(shè)置 DA指定通道的輸出量程 上層用戶 WriteDevProDA 寫 DA數(shù)據(jù) 上層用戶 CNT 計(jì)數(shù)定時(shí)器操作函數(shù) InitDeviceCNT 初始化計(jì)數(shù)器 SetLCKFreqCNT 設(shè)置本地時(shí)鐘頻率 SetDeviceCNT 設(shè)置計(jì)數(shù)器的初值 GetDeviceCNT 取得各種計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值 GetDevStatusCNT 獲得計(jì)數(shù)器狀態(tài) ClrDeStatusCNT 清楚計(jì)數(shù)器狀態(tài) ReleaseDeviceCNT 釋放和停止計(jì)數(shù) /定時(shí)器 開(kāi)關(guān)量簡(jiǎn)易操作函數(shù) GetDeviceDI 開(kāi)關(guān)輸入函數(shù) 上層用戶 SetDeviceDO 開(kāi)關(guān)輸出函數(shù) 上層用戶 RetDeviceDO 回讀數(shù)字量輸出狀態(tài) 上層用戶 Labview 是美國(guó)國(guó)家儀器公司推出的一種基于圖形開(kāi)發(fā)、調(diào)試和運(yùn)行程序的集成化環(huán)境 ，是目前國(guó)際上唯一的編譯型的圖形化編程語(yǔ)言。 Labview 開(kāi)發(fā)環(huán)境具有一系列優(yōu)點(diǎn)，從其流程圖式的編程、不需預(yù)先編譯就存在的語(yǔ)法檢查、調(diào)試過(guò)程使用的數(shù)據(jù)探針，到其豐富的函數(shù)功能、數(shù)值分析、信號(hào)處理和設(shè)備驅(qū)動(dòng)等功能都令人稱道。其驅(qū)動(dòng)程序接口單元模塊的使用方法如下： ?在 Labview 中打開(kāi) 文件，用鼠標(biāo)單擊接口單元圖標(biāo)，然后按 Ctrl+C 或選擇 Labview 菜單 Edit 中的 Copy 命令，接著進(jìn)入用戶的應(yīng)用程序 Labview 中，按 Ctrl +V 或選擇 Labview 菜單 Edit 中的 Paste 命令， 即可將接口單元加入到用戶工程中，然后按以下函數(shù)原型說(shuō)明或演示程序的說(shuō)明連接接口模塊即可順利利用。 ?根據(jù) Labview 語(yǔ)言本身的規(guī)定，接口單元圖標(biāo)以黑色的較粗的中間線為中心，以左邊武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 的方格為數(shù)據(jù)輸入端，右邊的方格為數(shù)據(jù)的輸出端。如 ReadDeviceProAD Npt 接口單元，設(shè)備對(duì)象句柄、用戶分配的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、要求采集的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等信息從接口單元左邊輸入端進(jìn)入單元，待單元接口被執(zhí)行后，需要返回給用戶的數(shù)據(jù)從接口單元的輸出端輸出，其他接口完全同理。 ?在單元接口圖標(biāo)中，凡標(biāo)有“ 132”為有符號(hào)長(zhǎng)整型 32位數(shù) 據(jù)類型，“ U16”為無(wú)符號(hào)短整型 16位數(shù)據(jù)類型，“ [U16]”為無(wú)符號(hào) 16 位短整型數(shù)組或緩沖區(qū)或指針，“ [U32]”與“ [U16]”同理，只是位數(shù)不一樣。 設(shè)備對(duì)象管理函數(shù)原型說(shuō)明 ? 創(chuàng)建設(shè)備對(duì)象函數(shù)（邏輯號(hào)） Labview： 功能：該函數(shù)使用邏輯號(hào)創(chuàng)建設(shè)備對(duì)象，并返回其設(shè)備對(duì)象句柄 hDevice。只有成功獲取 hDevice，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備所有功能的訪問(wèn)。 參數(shù)： DeviceLgclD 邏輯設(shè)備 ID（ Logic Device Identifier）標(biāo)識(shí)號(hào)。當(dāng)向同一個(gè) Windows中加 入若干相同類型的 PCI 設(shè)備時(shí)，其驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒁栽O(shè)備的“基本名稱”與 DeviceLolD標(biāo)識(shí)為后綴的標(biāo)識(shí)符來(lái)確認(rèn)和管理該設(shè)備。 返回值：如果執(zhí)行成功，則返回設(shè)備對(duì)象句柄；如果沒(méi)有成功，則返回錯(cuò)誤INVALIDHANDLEVALUE。 ? 創(chuàng)建設(shè)備對(duì)象函數(shù)（物理號(hào)） 功能：該函數(shù)使用物理 ID 號(hào)創(chuàng)建設(shè)備對(duì)象，并返回其設(shè)備對(duì)象句柄 hDevice。只有成功獲取 hDevice 才能實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備所有功能的訪問(wèn)。 返回值：如果執(zhí)行成功，則返回設(shè)備對(duì)象句柄；如果沒(méi)有成功，則返回錯(cuò)誤INV