【導(dǎo)讀】論文題目基于Labview的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計。武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（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)信號為模擬信號時使用 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)源信號相對于觸發(fā)電平的信號變化特征來觸發(fā) AD 轉(zhuǎn)換；脈沖電平觸發(fā)就是捕獲觸發(fā)源信號大于或者小于觸發(fā)電平作為條件來觸發(fā) AD轉(zhuǎn)換。 DTR 數(shù)字觸發(fā)功能： 觸發(fā)信號為數(shù)字信號時使用 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)時鐘與外時鐘功能的使用方法 AD 內(nèi)始終功能是指使用板裁時鐘振蕩器經(jīng)板裁邏輯控制電平根據(jù)用戶的分頻后產(chǎn)生的時鐘信號去觸發(fā) AD定時轉(zhuǎn)換。 AD外時鐘功能是指使用板外的時鐘信號來定時觸發(fā)AD 進行轉(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（論文） 22 AD 連續(xù)采集功能是指 AD在采樣過程中兩個通道間的采樣時間相等，采集過程中不停 頓， 連續(xù)不間斷的采集數(shù)據(jù)。 AD 分組采集功能是指 AD在采樣過程中，組內(nèi)各通道以內(nèi)時鐘的采樣頻率進行轉(zhuǎn)換，每兩組之間有一定的等待時間，這段時間稱為組間間隔。組循環(huán)次數(shù)是指在同一組內(nèi)每個通道循環(huán)采集的次數(shù)。在內(nèi)時鐘和固定頻率的外時鐘模式下，組與組之間的時間稱為組周期。 CNT 定時 /計數(shù)功能 （ 1） 功能概述 PCI8602 的定時 /計數(shù)器專為滿足測量應(yīng)用的計數(shù)和定時要求而設(shè)計，具有通用、現(xiàn)成的定時 /計數(shù)元件所無法達(dá)到的功能。 PCI8602 的定時 /計數(shù)是 16 位計數(shù)器，通常用作復(fù)雜測量系統(tǒng)中執(zhí)行關(guān)鍵定時和同步功能的組件。按工作模式可以分為定時脈沖發(fā)生器和計數(shù)器方式，計數(shù)器方式包括簡單計數(shù)和緩沖計數(shù)。在計數(shù)器模式下，選擇禁止緩沖計數(shù)時為簡單計數(shù)，選擇允許緩沖計數(shù)時為緩沖計數(shù)。每種模式都有多種門控方式選擇，適應(yīng)于以下方面： ? 頻率測量 ? 邊緣或事件計數(shù)（累加） ? 條件計數(shù) ? 脈沖寬度測量 ? 事件的時間標(biāo)注 ? 頻率生成 ? 脈沖序列生成和脈沖寬度調(diào)制（ PWM) 計數(shù)器的 OUT 輸出在上電時保持為低電平。 （ 2） 計數(shù)器方式 在計數(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)計數(shù)值達(dá)到 65535 時溢出，溢出標(biāo)志為“ 1”，用戶可以選擇溢出后“停止計數(shù)”或“繼續(xù)計數(shù)”，選擇“停止計數(shù)”時，溢出后計數(shù)值保持 65535，計數(shù)器 OUT 輸出保持電平；選擇“繼續(xù)計數(shù)”時，溢出后計數(shù)器才從初值開始加“ 1”計數(shù)， OUT 輸出高電平，第二次溢出時， OUT 輸出低電平，以此類推。默認(rèn)情況下為“停止計數(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)置兩個數(shù)值，即計數(shù)初值和脈沖寬度，計數(shù)初值設(shè)置的是輸出低電平的持續(xù)時間：脈沖寬度設(shè)置的是 輸出高電平的持續(xù)時間。每個計數(shù)時間基準(zhǔn)由 CLK 的脈沖周期決定。這兩個參數(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（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 漢語意思 縮寫 全稱 漢語意思 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 時鐘 Cur Current 當(dāng)前的 GND Ground 地 OPT Operate 操作 Lgc Logical 邏輯的 ID Identifier 標(biāo)識 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)動程序是采用面向?qū)ο缶幊?，首先?CreateDevice 函數(shù)創(chuàng)建一個設(shè)備對象句柄 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)置是由這個函數(shù)的 pADPara 參數(shù)結(jié)構(gòu)體系決定的，我們只需要對這個 pADPara參數(shù)結(jié)構(gòu)體的各個成員簡單賦值即可實現(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 AD 部件，開始進行采樣，可以用 ReadDeviceProAD Npt 反復(fù)讀取 AD數(shù)據(jù)以實現(xiàn)連續(xù)性不間斷采樣。當(dāng)需要暫停設(shè)備時，執(zhí)行 StopDeviceAD，當(dāng)需要關(guān)閉 AD 設(shè)備時， ReleaseDeviceProAD 便可幫您實現(xiàn)，最后將此句柄作為參數(shù)傳遞給相應(yīng)的驅(qū)動函數(shù)最后可以通過 ReleaseDevice 將 hDevice 釋放掉。本設(shè)計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（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采集過程 創(chuàng)建設(shè)備對象 CreateDevice() 釋放設(shè)備對象 ReleaseDevice() 啟動 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 象AD InitDeviceProAD() 用戶對采集到的 AD 數(shù)據(jù)進行處理其代碼應(yīng)由用戶根據(jù)需要縮寫 結(jié)束 開始 需要再緊接著讀取 AD 數(shù)據(jù)以實現(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（論文） 25 PCI 設(shè)備操作函數(shù)接口 Labview 內(nèi)嵌式驅(qū)動接口的獲取如下圖 ： 圖 Labview 內(nèi)嵌式驅(qū)動接口的獲取方法 設(shè)備驅(qū)動接口函數(shù)總列表（每個函數(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)備對象操作函數(shù) CreateDevice 創(chuàng)建 PCI 設(shè)備對象（用設(shè)備邏輯號） 上層及底層用戶 CreateDeviceEx 創(chuàng)建 PCI 設(shè)備對象（用設(shè)備物理號） 上層及底層用戶 GetDveiceCount 取得同一種 PCI 設(shè)備的總臺數(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（論文） 26 StarDeviceProAD 啟動 AD 設(shè)備，開始轉(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 計數(shù)定時器操作函數(shù) InitDeviceCNT 初始化計數(shù)器 SetLCKFreqCNT 設(shè)置本地時鐘頻率 SetDeviceCNT 設(shè)置計數(shù)器的初值 GetDeviceCNT 取得各種計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值 GetDevStatusCNT 獲得計數(shù)器狀態(tài) ClrDeStatusCNT 清楚計數(shù)器狀態(tài) ReleaseDeviceCNT 釋放和停止計數(shù) /定時器 開關(guān)量簡易操作函數(shù) GetDeviceDI 開關(guān)輸入函數(shù) 上層用戶 SetDeviceDO 開關(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 是美國國家儀器公司推出的一種基于圖形開發(fā)、調(diào)試和運行程序的集成化環(huán)境 ，是目前國際上唯一的編譯型的圖形化編程語言。 Labview 開發(fā)環(huán)境具有一系列優(yōu)點，從其流程圖式的編程、不需預(yù)先編譯就存在的語法檢查、調(diào)試過程使用的數(shù)據(jù)探針，到其豐富的函數(shù)功能、數(shù)值分析、信號處理和設(shè)備驅(qū)動等功能都令人稱道。其驅(qū)動程序接口單元模塊的使用方法如下： ?在 Labview 中打開 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)原型說明或演示程序的說明連接接口模塊即可順利利用。 ?根據(jù) Labview 語言本身的規(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（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)長度等信息從接口單元左邊輸入端進入單元，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”為有符號長整型 32位數(shù) 據(jù)類型，“ U16”為無符號短整型 16位數(shù)據(jù)類型，“ [U16]”為無符號 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)備對象管理函數(shù)原型說明 ? 創(chuàng)建設(shè)備對象函數(shù)（邏輯號） Labview： 功能：該函數(shù)使用邏輯號創(chuàng)建設(shè)備對象，并返回其設(shè)備對象句柄 hDevice。只有成功獲取 hDevice，才能實現(xiàn)對該設(shè)備所有功能的訪問。 參數(shù)： DeviceLgclD 邏輯設(shè)備 ID（ Logic Device Identifier）標(biāo)識號。當(dāng)向同一個 Windows中加 入若干相同類型的 PCI 設(shè)備時，其驅(qū)動程序?qū)⒁栽O(shè)備的“基本名稱”與 DeviceLolD標(biāo)識為后綴的標(biāo)識符來確認(rèn)和管理該設(shè)備。 返回值：如果執(zhí)行成功，則返回設(shè)備對象句柄；如果沒有成功，則返回錯誤INVALIDHANDLEVALUE。 ? 創(chuàng)建設(shè)備對象函數(shù)（物理號） 功能：該函數(shù)使用物理 ID 號創(chuàng)建設(shè)備對象，并返回其設(shè)備對象句柄 hDevice。只有成功獲取 hDevice 才能實現(xiàn)對該設(shè)備所有功能的訪問。 返回值：如果執(zhí)行成功，則返回設(shè)備對象句柄；如果沒有成功，則返回錯誤INV