【正文】 面 系統(tǒng)設(shè)置輔助窗體界面 第 24 頁 共 40 頁 系統(tǒng)設(shè)置輔助窗體包含兩個輔助窗體，它們是系統(tǒng)采樣周期設(shè)置和系統(tǒng)采樣參數(shù)設(shè)置。 輔助窗體界面設(shè)計 本系統(tǒng)輔助窗體根據(jù)功能所需包含系統(tǒng)設(shè)置部分和數(shù)據(jù)采樣部分。 圖 4－ 9： 狀態(tài)欄 主顯示窗口在剛由啟動窗體登入時顯示一幅畫面，顯示系統(tǒng)的專業(yè)性以及使系統(tǒng)更加美觀。本系統(tǒng)狀態(tài)欄將在操作時顯示操作人員姓名，當前狀態(tài)和登陸時間。 圖 4－ 8：設(shè)計出的工具欄按鈕及其 Hint 屬性顯示 狀態(tài)欄設(shè)計 在 Status_Panel（ Tpanel）中添加狀態(tài)條控件 TstatusBar 就可設(shè)計程序狀態(tài)顯 示攔。顯示示例如圖 4－ 8。 (a) (b) (c) 圖 4－ 6：菜單按鈕屬性修改示例 設(shè)計出的主菜單及其下拉菜單示例如圖 4－ 7 所示： 圖 4－ 7： 主菜單及其下拉菜單示例 第 22 頁 共 40 頁 主界面工具按鈕設(shè)計 工具欄加速按鈕是在 ToolBar 中添加，工具欄中部分按鈕修改過的屬性如下表： 控件名稱 修改過的屬性 設(shè)置 BT_OPENTXT (TtoolButton) ImageIndex 0 Hint 打開文本數(shù)據(jù)文檔 Name BT_OPENTXT Onclick BT_OPENTXTClick BT_PRN ImageIndex 19 Hint 打印文本信息或曲線圖形信息 Name BT_PRN Onclick BT_PRNClick BT_DATA ImageIndex 8 Hint 系統(tǒng)采樣參數(shù)設(shè)置 Name BT_DATA Onclick BT_DATAClick SpeedButton1 Caption Exit Name SpeedButton1 Onclick MF_QUITClick 表 43：工具欄中部分按鈕修改過的屬性 由表即可看出，工具加速按鈕的 Onclick 事件與其對應的下拉菜單按鈕的 Onclick 事件一致。示例設(shè)置方法：在 C＋＋ Builder 的查看菜單下調(diào)出“對象檢查器”，點擊 Main_Menu 文件下拉菜單中的虛線框，在對象檢查器將出現(xiàn)“ Unnamed TmainItem” 字樣，并且 Caption 屬性為空白，如圖 4－ 6(a),現(xiàn)在可以在對象檢查器修改這個菜單的屬性了，如將 Caption 設(shè)置為“退出”，在其后添加“ [amp。 菜單設(shè)計相關(guān)部分見 [3]。數(shù)據(jù)采集下拉菜單有定點采集、連續(xù)采集開始和連續(xù)采集結(jié)束。其中文件下拉菜單為打開文本數(shù)據(jù)、打開圖表數(shù)據(jù)、打印預覽、打印設(shè)置、 打印、設(shè)置工作目錄和退出。 主界面菜單設(shè)計 菜單由文件、系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、信號分析預處理以及幫助系統(tǒng)幾大模塊構(gòu)成。在 F_Main 中放置控件 TmainMenu 、 ToolBar、 Tpanel和 TstatusBar。 主界面設(shè)計 第 20 頁 共 40 頁 本小節(jié)介紹 USB 采集系統(tǒng)用戶主界面的設(shè)計。 delete F_Main。 在 FormClose 函數(shù)中添加以下代碼： F_Main=new TF_Main(Application)。 F_FaceClose()。 在 imageBackClick 函數(shù)中添加如下代碼： F_FaceHide()。 創(chuàng)建本系統(tǒng)啟動窗體包含的頭文件為： include pragma hdrstop include include include include pragma package(smart_init) pragma resource *.dfm 其中 U_Main 為主體窗體頭文件，啟動窗體啟動后，將出現(xiàn)圖 3－ 1 的畫面。 本 USB 采集系統(tǒng)啟動界面制作得簡單而大方，具體步驟為：新建窗體 Form1，修改Form1 的“ Name”屬性為“ F_Face”,調(diào)整 Form大小，在 Form1 中添加分別添加控件 TPanel和 TImage，調(diào)整 Form 大小并修改控件相應屬性后載入啟動圖片， Tform 、 Tpanel 、 Timage屬性修改如表 41： 控件名稱 修改過的屬性 設(shè)置 F_Face（ Tform） Caption 歡迎使用 …… Position poScreenCenter OnClose FormClose OnCreate FormCreate OnShow FormShow Panel1(TPanel) Align AlTop Caption 空 ImageBack Align alTop 第 19 頁 共 40 頁 （ TImage） OnClick imageBackClick 表 41：啟動 Form中主要屬性修改 圖片 Image 載入方法 ： 在 imageBack 的 Picture 屬性欄點擊“ ? ”或雙擊打開圖片編輯器，載入設(shè)計好的圖片，點擊“確定”按鈕即可將圖片載入了。 啟動窗體設(shè)計 本小節(jié)主要描述本系統(tǒng)用到的啟動界面窗體概要實現(xiàn)步驟。本系統(tǒng)主要用到五個窗體：啟動窗體、主窗體，系統(tǒng)設(shè)置（包含系統(tǒng)采樣周期設(shè)置和系統(tǒng)采樣參數(shù)設(shè)置）窗體、數(shù)據(jù)顯示窗體。 程序設(shè)計流程：要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理的功能，首先必須建立相應的界面，然后按照事件響應的順序和要實現(xiàn)的程序效果添加代碼，實現(xiàn)軟件功能。 2 .UA301 型 A/D 采集器性能及相關(guān)使用方法 .詳 見論文第三章所述。該系統(tǒng)的設(shè)計需要了解以下幾個方面的知識： 第 18 頁 共 40 頁 1 .usb 技術(shù)原理（包含傳輸協(xié)議） 基于 USB 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，設(shè)計時必然要考慮到 usb 傳輸技術(shù)方面的知識。 3. 如果要進行一些數(shù)據(jù)處理可以點擊信號分析按鈕，在其中可以進行信號的 FFT 譜分析等。單擊菜單欄上的“數(shù)據(jù)采集”按鈕，則系統(tǒng)自動進入數(shù)據(jù)采集界面，相應界面如圖 4－ 4 所示。其中可以設(shè)置系統(tǒng)采樣周期和系統(tǒng)采樣參數(shù)，相應界面如圖 4－ 3 所示，設(shè)置完畢系統(tǒng)將自動保存這些信息，下次使用將會使 用這次的設(shè)置作為默認設(shè)置。 圖 4－ 1: 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)程序主界面 本采集系統(tǒng)操作過程如下： 1. 首先打開應用程序，系統(tǒng)進入啟動畫面，相應如圖 4－ 2 所示。 4. 系統(tǒng)應具有部分可發(fā)布應用程序相應功能，如數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)幫助等等。 3. 具有部分數(shù)據(jù)處理功能。 2. 具有數(shù)據(jù)采集與顯示功能。故本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理的方式并采用軟件實現(xiàn)的方法對系統(tǒng)進行設(shè)計。但是，如果系統(tǒng)中增加模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，那么，數(shù)字信號處理系統(tǒng)也可以處理模擬信號，反之也可行。這里信號的類別有兩種：一是連續(xù)信號（模擬信號），它的幅度和時間都取連續(xù)變量；另一種是數(shù)字信號，它的幅度三和時間都取離散值。信號采集就是采集這些信號對象，對其進行處理。 軟件設(shè)計應該遵循軟件工程的原則：抽象、模塊化、信息隱蔽和模塊獨立。詳細設(shè)計的任務是為每個模塊設(shè)計實現(xiàn)的細節(jié)。軟件設(shè)計可分為概要設(shè)計和詳細設(shè)計。在此動態(tài)連接庫中提供了許多簡潔高效的采集和 控制函數(shù) , 支持 UA301 采集器的各種功能 , 用戶可簡單方便地調(diào)用這些函數(shù)完成各種數(shù)據(jù)采集工作 . 動態(tài)連接庫 UA300. DLL 提供的函數(shù)如下： 1. OpenUA300 打開 UA301 設(shè)備 2. CloseUA300 關(guān)閉 UA301 設(shè)備 3. Ssinit 單通道單點采集初始化 4. Ssad 單通道單點采集 5. Mminit 單或多通道多點采集初始化 6. Readdata 單或多通道多點采集 函數(shù)的詳細說明請參閱 此采集卡內(nèi)附介紹 。 而且隨板提供專用的動態(tài)連接庫 UA300. DLL。 第 14 頁 共 40 頁 （ a） 通道模擬輸入型信號插座定義 （ b） 通道模擬輸入型信號插座定義 圖 3－ 1： UA301A/D 卡管角信號定義 UA301 在 WINDOWS 98/2021 下工作 , 使用時需要安裝設(shè)備驅(qū)動程序 . 一臺計算機在第一次連接 UA301 時需要人工安裝設(shè)備驅(qū)動程序 , 以后再連接 UA301 時設(shè)備驅(qū)動程序會自動安裝 . UA301 數(shù)采卡隨卡附送 UA300 驅(qū)動軟盤，可直接使用。 USB 插座接 USB 電纜 , 電纜另一端接主機 USB 插口。設(shè)備驅(qū)動程序和安裝程序 (.sys .inf) 字長 : 16bit TTL電平兼容 數(shù)字量 I/O: 3路 (可擴至 16路 ) 觸發(fā)方式 : 定時器觸發(fā) , 軟件觸發(fā) 程控增益： 16 倍 (選裝 1 3 6 128） 5V,177。模入通道 : 16或 32 單端 精度 : 優(yōu)于 ％ (滿量程 ) 豐富的軟件支持 技術(shù)指標： 帶 DC/DC隔離電源 , 精度穩(wěn)定 316bit數(shù)字量 I/O 16K先進先出 (FIFO)緩沖存儲器 , 可實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)塊采集 帶有程控放大器方便測量小信號 第三章 UA301 型 A/D 采集器 UA301 型 A/D 采集器是優(yōu)采公司開發(fā)的 USB 總線數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品 , 可與帶 USB 接口的各種臺式計算機 , 筆記本機 , 工控機連接構(gòu)成高性能的數(shù)據(jù)采集測量系統(tǒng) . 該產(chǎn)品采用美國新型 12 位 A/D 轉(zhuǎn) 換芯片 , 設(shè)計講究 , 測量精度高 , 速度快 , 編程簡便 , 且具有USB 設(shè)備體積小巧 , 連接方便 , 無需外接電源 , 即插即用 , 可帶電拔插等特有優(yōu)點 . 可廣泛應用于科學實驗 , 工業(yè)測量控制領(lǐng)域。所有的 USB 設(shè)備通過響應主機的不同請求來實現(xiàn)設(shè)備配置，在主機的控制下完成數(shù)據(jù)的傳輸。當 reset 信號完成的時候， USB 設(shè)備業(yè)已復位 . 轉(zhuǎn)換圖 28所示。最上層的功能由串行總線設(shè)備提供，比如硬盤，或數(shù)據(jù)采集卡。中間層處理總線接口與不同端口之間的數(shù)據(jù)路由，端口是數(shù)據(jù)傳輸?shù)? 最終的數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)接收端 (Sink)。底層是傳送和接收數(shù)據(jù)包的總線接口。如果有錯，就要重發(fā) . 信息包是用來執(zhí)行所有 USB 事務處理的機制 .表 23所示是 USB 信息包基本格式。 握手階段： 所有的 USB傳輸?shù)膶崿F(xiàn)都要保證能夠正確進行數(shù)據(jù)傳送，除了同步傳送外，都有握手階段。有兩種類型的數(shù)據(jù)包〔 DATA 0 和 DATA1〕用于支持在發(fā)送方和接收方之間的長傳輸同步。數(shù)據(jù)階段在一個事務處 31中可以傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)包大小是 1023 字節(jié)。 令牌包定義了在 USB 上進行廣播事務處理的類型 .所有的事務處理都從一個令牌包開 第 11 頁 共 40 頁 始每個令牌包由它們的包 ID進行標識。 令牌階段 數(shù)據(jù)包階段 握手包階段 表 22： 事務處理的三個階段 令牌包階段： 每個事務處理都 從一個令牌階段開始，它定義了事務處理的類型，當事務處理的目標是一個指定的 USB 設(shè)備時這個階段還包括設(shè)備地址。但是也可以由其中一個、兩個或三個階段組成，由傳送類型而定 ， 如表 22。 圖 23： USB 通信流 USB 事務處理 在 USB 上的每次傳送都是由一些信息包組成的 .這些信息包組合起來定義某個事務處理，而某個事務處理又是作為一個大的傳送的一部分執(zhí)行的。 主機上的軟件通過一系列的通信流與邏輯設(shè)備進行通信。 圖 25 說明了數(shù)據(jù)如何在主機側(cè)中的內(nèi)存緩沖和設(shè)備中的端口中傳送。端口可以根據(jù)它們實現(xiàn)的接口來分類 .USB 系統(tǒng)軟件通過一個缺省的控制通道來管理設(shè)備 .而客戶軟 件用一系列通道管理 第 10 頁 共 40 頁 接口。 USB 系統(tǒng)中的工作都是從邏樣角度來看持的，但主機必須對物理結(jié)構(gòu)有了解。 總線邏輯拓樸結(jié)構(gòu)： 在物理結(jié)構(gòu)上，設(shè)備通過 Hub 連到主機上，但在邏輯上，主機是直接與各個邏輯設(shè)備通信的，就好象它們是直接被連到主機上一樣 .這個邏樣關(guān)系如圖 22所示。功能設(shè)備 總線的物理拓樸結(jié)構(gòu)： USB 系統(tǒng)中的設(shè)備與主機的連接方式采用的是星形連接，如圖 21,圖中的 Hub 是一組USB 的連接點，主機中有一個被嵌入的集線器叫根集