【正文】 = 0，使用內(nèi)部時(shí)鐘觸發(fā)采集和輸出；ExtTrigger為其他值時(shí)使用外部時(shí)鐘觸發(fā)。一般情況下建議使用16位循環(huán)模式。PWM2取值范圍065535，其值越大占空比越高。一般情況下建議使用16位循環(huán)模式。PWM1取值范圍065535，其值越大占空比越高。int DIOModal：數(shù)字I/O模式端口配置。若給出的ADChannelNumber參數(shù)值小于4，則自動(dòng)配置為2；若給出的值大于4而小于8，則自動(dòng)配置為4；若給出的值大于8，則自動(dòng)配置為8。int ADChannelNumber：模擬輸入通道數(shù)。對于AD而言，SampleRate的值為總采樣率值，實(shí)際分配到每個(gè)通道上的采樣率為SampleRate/（ADChannelNumber/ 2)。參數(shù)取值范圍為500080000，小于5000將被設(shè)置為5000，大于8000將被設(shè)置為80000。int SampleRate:采樣率、刷新率等工作時(shí)鐘頻率。 編程函數(shù)及參數(shù)，內(nèi)部共有四個(gè)驅(qū)動(dòng)函數(shù)，分別為：extern C int SetPara（int SampleRate，int ADChannelNumber，int *ADPGAofChannels，int DIOModal，unsigned short PWM1,unsigned short PWM2,int ExtTrigger,int DeviceNumber） int SetPara:函數(shù)執(zhí)行配置采集卡參數(shù)的功能。//找到dll中的函數(shù)Func()。 //定義一個(gè)函數(shù)指針變量HINSTANCE hDLL=LoadLibrary()。DLL可以方便的在VC、VB、LabVIEW等語言下被調(diào)用，具體方式分別為：VC下調(diào)用DLL typedef void(* FUNC )(void)。常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第3章 用戶編程（DLL）MPS010601采用DLL（Dynamic Linkable Library，動(dòng)態(tài)鏈接庫）的方式來進(jìn)行編程驅(qū)動(dòng)。MPS010601為每個(gè)PWM輸出配置了一個(gè)硬件指示燈，指示燈的亮度可以指示占空比的大小，方便用戶觀察。MPS010601提供了兩路PWM輸出。PWM（脈寬調(diào)制）輸出也是一種常用的功能。計(jì)數(shù)器可用來記錄開關(guān)接通的次數(shù)，也可以通過光電門采集電機(jī)轉(zhuǎn)速等。比較器與DAC相配合，可以實(shí)現(xiàn)對任意參考電壓的比較。每個(gè)比較器都具有正負(fù)10mV的滯回電壓，并且具有專門的比較結(jié)果輸出。2．4．4 比較器、計(jì)數(shù)器及PWM 比較器是指將某個(gè)輸入電壓與參考電壓進(jìn)行比較，當(dāng)輸入電壓高于參考電壓時(shí)對外輸出高電平（即真），反之輸出低電平（即假）。這期間完全由軟件自動(dòng)完成而不需人工干預(yù)，大幅提高了工作效率。該軟件可對八路電壓進(jìn)行監(jiān)測并與設(shè)定的警戒條件進(jìn)行比較，一旦符合就向用戶報(bào)警，同時(shí)會(huì)將報(bào)警信號將從DO向外輸出。MPS010601的DO則可以實(shí)現(xiàn)這樣的功能。比如，很多時(shí)候我們不但希望計(jì)算機(jī)能夠采集信號，而且希望能向外輸出一個(gè)控制信號，組成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。最常見的是控制外部的繼電器，用軟件控制外部電路的通斷；還可以用DO來模擬帶有時(shí)序的邏輯信號，與外部邏輯電路進(jìn)行通信；除此之外還可以用DO來模擬PWM，以獲得靈活的多通道PWM輸出；等等。例如，若外部設(shè)備有工作情況的指示信號，就可以用DI來進(jìn)行采集，從而令計(jì)算機(jī)了解外部設(shè)備的工作狀態(tài)；又如，對一些通信總線（如RS232）上的信號進(jìn)行采集，可以獲取總線的活動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)一步根據(jù)通信協(xié)議進(jìn)行解讀就能得到通信內(nèi)容；再如，在開發(fā)單片機(jī)等可編程器件時(shí)，可采集IO端口上的電平狀態(tài)作為調(diào)試的參考；等等。DIO分為數(shù)字信號輸入（DI）和數(shù)字信號輸出（DO）兩種。這8路數(shù)字端口是雙向復(fù)用的，并且與采樣同步刷新，能達(dá)到80Ksps的高速輸入輸出。例如，輸出一個(gè)掃頻信號用以激勵(lì)外部裝置，并對響應(yīng)信號進(jìn)行采集，即可實(shí)現(xiàn)掃頻儀的功能；又如，輸出一個(gè)與外部信號相關(guān)的直流（或交流）參考信號，與外部信號組成差分信號進(jìn)行采集，就可以得到外部信號與參考信號相減后的結(jié)果，可藉此消除干擾成分，將信號中的有用信息提取出來；再如，與板卡的比較器功能配合，用輸出電壓作為比較器的參考電壓，可以組成任意電壓比較器等等。MPS010601提供了比較實(shí)用的信號發(fā)生器軟件，使用該軟件不但可以輸出標(biāo)準(zhǔn)波形（正弦、方波、三角波、鋸齒波、直流），還可以從數(shù)據(jù)文件中讀取的波形或手工繪制的波形。在軟件配合下，MPS010601可以產(chǎn)生邊界限制以內(nèi)的任意波形。2．4．2 信號輸出功能MPS010601具有多達(dá)四路的信號輸出端口，每路最高都可以達(dá)到80Ksps的輸出刷新率，輸出分辨率為12位，并且四路輸出是獨(dú)立和同步的。MPS010601的綜合應(yīng)用軟件中就集成了平滑濾波的功能。通過把采集卡的差分輸入斷接，可以得到一個(gè)理論上的零電壓信號，但實(shí)際采集中受各種影響總會(huì)有一些噪聲存在。值得一提的是，在雙通道模式下兩路采樣是同步進(jìn)行的，在一些要求較高的應(yīng)用中有著重要作用。八個(gè)通道分別由兩路12位高性能ADC和配套的多路開關(guān)組成，兩路ADC進(jìn)行同步轉(zhuǎn)換。2LSB? 更新時(shí)鐘： 5Ksps80Ksps內(nèi)外時(shí)鐘? 輸入/輸出通道： 8路? 輸入/輸出模式： 全輸入/輸出、半輸入/輸出? 輸入電平： 兼容邏輯門電路或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體電平? 輸出電平： 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體電平? 輸入/輸出時(shí)鐘： 5Ksps80Ksps內(nèi)外時(shí)鐘? 比較器數(shù)目： 2? 電壓范圍： ≤? 響應(yīng)時(shí)間： ≤10μS? 回差電壓： 正反向各2mV? 輸出電平： 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體電平? 計(jì)數(shù)器數(shù)目： 2? 輸入電平： 邏輯門電路或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體電平? 計(jì)數(shù)位： 16位? 工作時(shí)鐘： 5Ksps80Ksps內(nèi)外時(shí)鐘? PWM輸出通道： 2? PWM輸出電平： CMOS? PWM輸出脈寬： 16bit? PWM時(shí)基： 2M或24M? PWM狀態(tài)顯示： LED? FIFO個(gè)數(shù)： 4? 存儲(chǔ)深度： 1K? 0℃ 70℃10. MPS010601信號采集卡硬件接口說明 ? GND: 采集卡底線端口 ? DAx: 模擬信號輸出端口 ? CPx+: 比較器正輸入端口 ? CPx: 比較器負(fù)輸入端口 ? ADx+: 模擬信號差分輸入正端口 ? ADx: 模擬信號差分輸入正端口 ? DX: 數(shù)字信號輸入/輸出端口 ? EXx: 擴(kuò)展端口，其中： EX1:內(nèi)部工作時(shí)鐘輸出 EX2:計(jì)數(shù)器1輸入 EX3:PWM1輸出 EX4:CP1狀態(tài)輸出，CP1+ CP1時(shí)EX4為高電平 EX5:使用外部時(shí)鐘時(shí)為外部時(shí)鐘輸入；使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)為內(nèi)部時(shí)鐘輸出 EX6:計(jì)數(shù)器2輸入 EX7:PWM2輸入 EX8。5V? 輸入量程： 177。采集卡實(shí)物如圖2—1所示。這些附加功能不但大大提高了MPS010601的性價(jià)比，而且大幅擴(kuò)展了MPS010601的用途。 采集卡模塊說明2．3．1 模塊簡介MPS010601是一款新型的多功能USB數(shù)據(jù)采集卡。通用異步接收器/發(fā)送器模塊（UART）使得它可以通過在CPU上具有很少負(fù)載的一條串行線路上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。除了倒計(jì)數(shù)，所述TPU可以檢測到輸入事件，產(chǎn)生輸出事件，以及其他有用的操作。這是非常有用，如恒溫器，其中定期測試他們周圍的溫度，看看他們是否需要開啟空調(diào)時(shí)對等加熱設(shè)備。PIT只是倒計(jì)時(shí)從一些值降到零。除了轉(zhuǎn)換器，許多嵌入式微處理器也可以包括各種定時(shí)器。這樣模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于將輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成該處理器可以識(shí)別的一種形式。由于嵌入式處理器通常用于控制設(shè)備，他們有時(shí)需要接受來自他們所控制的設(shè)備的輸入，這是模數(shù)轉(zhuǎn)換器的目的。編譯器和匯編語言是用來將打開的高級語言程序轉(zhuǎn)換到一個(gè)緊湊的機(jī)器代碼存儲(chǔ)在微控制器的存儲(chǔ)器中。功耗是重要的，因?yàn)樵陔姵毓╇姷脑O(shè)備中斷還可以喚醒微控制器從哪里處理器暫停，直到需要通過外圍事件做一些低功耗的睡眠狀態(tài)。 ISR將返回到原來的指令序列之前執(zhí)行基于中斷的來源所需的任何處理。微控制器提供實(shí)時(shí)響應(yīng)來回復(fù)他們所控制的嵌入式系統(tǒng)中的事件是強(qiáng)制性的。雖然有些嵌入式系統(tǒng)是非常復(fù)雜的，有很多的內(nèi)存和程序長度的最低要求，沒有操作系統(tǒng)以及復(fù)雜的低軟件。通過減小尺寸，成本和功率消耗與使用一個(gè)單獨(dú)的微處理器，存儲(chǔ)器，以及輸入/輸出裝置的設(shè)計(jì)相比，微控制器能夠經(jīng)濟(jì)的電子化地控制更多的進(jìn)程。功耗，同時(shí)睡眠（CPU時(shí)鐘和外設(shè)禁用）可能只是納瓦，使它們非常適合于低功耗和持久的電池應(yīng)用。在少至32KHz的時(shí)鐘速度，微控制器經(jīng)常工作在非常低的速度相比，微處理器，但是這是足夠的典型應(yīng)用。它強(qiáng)調(diào)高集成化，而相比之下，一個(gè)微處理器，它僅包含一個(gè)CPU（在PC中使用的那種）。它包含一個(gè)處理器核心，存儲(chǔ)器和可編程的輸入/輸出外圍設(shè)備。其中最主要的是8051，Z80和ARM的衍生工具。制造商必須平衡需要盡量減少對附加功能的芯片尺寸。而外圍的整合的決定是非常困難的。這種整合大大減少芯片的數(shù)量，并且將需要使用不同的芯片上，以產(chǎn)生等效的系統(tǒng)，并已被證明是由于其在20世紀(jì)70年代引入的嵌入式系統(tǒng)非常流行的布線和印刷電路板的空間量。微控制器是一個(gè)集成電路，通常具有以下特點(diǎn)：中央處理單元 從小型簡單的4位處理器到復(fù)雜的32位或64位處理器的輸入/輸出接口外設(shè)如串行端口器（UART）其他串行通訊接口如I178。 （即使已經(jīng)集成外設(shè)的CPU的成本比一個(gè)CPU +外圍設(shè)備的成本稍多，更少的芯片通常允許更小和更便宜的電路板，并降低了組裝和測試電路板所需的人工） 。因?yàn)樗鼈冃枰俚囊_，該芯片可以被放置在一個(gè)更小，更便宜的封裝中。通常，唯一通過一個(gè)可讀的I / O設(shè)備是一個(gè)單一的發(fā)光二極管，它的嚴(yán)重的成本或功耗限制甚至可以消除。例如，大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)缺少鍵盤，屏幕，磁盤，打印機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)的其他可識(shí)別的I / O設(shè)備。目前使用的大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被嵌入在其他機(jī)器中的，如電話機(jī)，鐘表，家電，汽車，和基礎(chǔ)設(shè)施。微控制器是電腦上的一個(gè)芯片。對于無片內(nèi)ROM型的芯片，必須外接EPROM才能應(yīng)用（典型芯片為8031）。 采集卡的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)（微控制器）2．2．1 微控制器的基本概念及分類 微控制器 (Micro Control Unit，MCU)是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計(jì)算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時(shí)計(jì)數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的縮微型計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制，其中文名稱為微控制單元，又稱為單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microputer)或者單片機(jī)。想要選擇合適的數(shù)據(jù)采集卡，首先我們需要了解數(shù)據(jù)采集的信號類型及采樣頻率的控制這兩個(gè)核心問題。脈沖量輸入/輸出卡采集脈沖數(shù)字量的輸入和輸出信號，并且可以選擇計(jì)時(shí)、定時(shí)、調(diào)頻等不同的運(yùn)行方式，脈沖計(jì)數(shù)值、脈沖的頻率或產(chǎn)生一定頻率的脈沖計(jì)都可以由算機(jī)通過該板卡模塊很方便地讀取和測量出來。路數(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率、“握手”能力都是數(shù)字量輸入/輸出的重要參數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要來選用合適的數(shù)字量I/O卡。此外，數(shù)字輸入輸出常見的應(yīng)用是在計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備如掃描儀、投影儀等之間傳送數(shù)據(jù)。路數(shù)要和控制對象匹配，并且采集卡能提供的驅(qū)動(dòng)電流要大于其所需的電流。3．?dāng)?shù)字量輸入/輸出卡（I/O卡）數(shù)字量輸入/輸出卡常用來控制整個(gè)流程、生成信號、與外部設(shè)備進(jìn)行通信等，其主要參量有：數(shù)字口路數(shù)、接收(發(fā)送)率、驅(qū)動(dòng)功能等。計(jì)算機(jī)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換卡將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量，從而通過運(yùn)行機(jī)構(gòu)來調(diào)控整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程。在應(yīng)用的時(shí)候，選擇合適的模數(shù)轉(zhuǎn)換器要根據(jù)實(shí)際需要的精度。通過這些，一個(gè)模擬信號就可以轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。在實(shí)際的計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中，不是以A/D芯片為基本單元，而是制成商品化的A/D板卡。按照總線類型的不同，信號采集卡也不同，可以分為ISA卡和PCI卡。按照采集卡處理信號的方式可以分為開關(guān)輸入/輸出模塊、脈沖輸入/輸出模塊、模擬輸入/輸出模塊、多功能模塊等。此類采集卡均按照IBMPC機(jī)的總線要求設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，用戶只要把這類采集卡插入IBMPC機(jī)主板上對應(yīng)的I/O擴(kuò)展槽中，就可以很快做成一個(gè)信號采集和處理系統(tǒng)，從而很大程度上節(jié)約了硬件的研制時(shí)間和成本，又能夠有效利用IBMPC機(jī)的軟硬件資源，還能讓用戶專注于對信號采集與處理中的理論和試驗(yàn)進(jìn)行探討，以及進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和程序編程等等。 信號采集卡，即實(shí)現(xiàn)信號采集功能的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展卡，可以通過USB、PXI、PCI、PCI Express、火線(1394)、PCMCIA、ISA、Compact Fla