最新基于聲卡的數(shù)字化示波器labview課程設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫吧資料
2025-07-04 05:43本頁面
【正文】 。編程完成之后，運(yùn)行程序，聲卡開始工作，讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)過程序框圖中的聲音采集模塊后可以直接進(jìn)入波形顯示和測(cè)量模塊，信號(hào)的波形和一些相關(guān)的特征參數(shù)可以在前面板指示和圖表中顯示出來。④、SI Stop節(jié)點(diǎn) 停止采集數(shù)據(jù)。③、SI Read節(jié)點(diǎn) 從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)。①、SI Config節(jié)點(diǎn) 用于設(shè)置聲卡的參數(shù)和數(shù)字聲音格式，如緩存區(qū)大小、采樣速率、采樣通道數(shù)（單通道或雙通道）、樣本位數(shù)（8 bits 或16 bits）。在設(shè)置好聲卡的參數(shù)后，就需編程。前面板是程序的交互式圖形化用戶界面，用于設(shè)置輸入數(shù)值和觀察輸出量，應(yīng)根據(jù)實(shí)際儀器面板以及該儀器所能實(shí)現(xiàn)的功能來設(shè)計(jì)前面板。虛擬數(shù)字示波器系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)可以分為前面板和程序框圖設(shè)計(jì)兩部分。數(shù)字示波器硬件連接在基于聲卡的數(shù)字示波器設(shè)計(jì)中，聲卡是硬件，虛擬儀器是軟件。四、基于聲卡的數(shù)字示波器的介紹數(shù)字示波器功能聲卡已成為多媒體計(jì)算機(jī)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置，基于聲卡的虛擬儀器具有成本低，兼容性好，通用性和靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以不接受硬件限制，安裝在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上。這是由于對(duì)處理器來說，在保護(hù)模式下，內(nèi)存以8KB為單位被分成很多頁，對(duì)內(nèi)存的任何訪問都是按頁進(jìn)行的，CPU保證了在讀寫8KB長度的內(nèi)存緩沖區(qū)時(shí)，速度足夠快，并且一般不會(huì)被其他外來事件打斷。緩沖區(qū)的工作方式大大降低了CPU響應(yīng)中斷的頻率，節(jié)省了系統(tǒng)的資源。以輸入聲音的A/D變換為例，每次轉(zhuǎn)換完畢后，聲卡控制芯片都將數(shù)據(jù)存放在緩沖區(qū)中，待緩沖區(qū)滿時(shí)，發(fā)出中斷給CPU，CPU響應(yīng)中斷后一次性將緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)全部讀走。為了節(jié)省CPU資源，計(jì)算機(jī)的CPU并不是在每次聲卡D/A或A/D結(jié)束后都要響應(yīng)一次中斷，而是采用了緩沖區(qū)的工作方式。聲道的發(fā)展經(jīng)過了單聲道Mono——立體聲Stereo——準(zhǔn)立體聲Prospective stereo——四聲道環(huán)繞————。3）、聲道數(shù)：聲道(Sound Channel) 是指聲音在錄制或播放時(shí)在不同空間位置采集或回放的相互獨(dú)立的音頻信號(hào)，所以聲道數(shù)也就是聲音錄制時(shí)的音源數(shù)量或回放時(shí)相應(yīng)的揚(yáng)聲器數(shù)量。這樣雖然可使制造成本降低，但卻不便于使用。對(duì)20 KHz范圍內(nèi)的音頻信號(hào)，最高的采樣頻率才48 KHz，雖然理論上沒問題，但似乎余量不大。對(duì)于民用聲卡，一般將采樣頻率設(shè)為4檔， KHz， KHz和8 KHz。2）、采樣頻率采樣頻率是指錄音設(shè)備在一秒鐘內(nèi)對(duì)聲音信號(hào)的采樣次數(shù)，采樣頻率越高，聲音的還原就越真實(shí)越自然。采樣位數(shù)可以理解為聲卡處理聲音的解析度。聲卡的位客觀地反映了數(shù)字聲音信號(hào)對(duì)輸入聲音信號(hào)描述的準(zhǔn)確程度。聲卡主要有兩種：內(nèi)置獨(dú)立聲卡和內(nèi)置集成在主板上的軟聲卡。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)將麥克風(fēng)等聲音輸入設(shè)備采到的模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電腦能處理的數(shù)字信號(hào)；而數(shù)模轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)將電腦使用的數(shù)字聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為喇叭等設(shè)備能使用的模擬信號(hào)。聲卡工作原理 聲卡的工作原理很簡單，麥克風(fēng)和喇叭所用的都是模擬信號(hào)，而電腦所能處理的都是數(shù)字信號(hào)，聲卡的作用就是實(shí)現(xiàn)兩者的轉(zhuǎn)換。電子器件用來完成各種特定的功能。聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號(hào)加以轉(zhuǎn)換，輸出到耳機(jī)、揚(yáng)聲器、擴(kuò)音機(jī)、錄音機(jī)等聲響設(shè)備，或通過音樂設(shè)備數(shù)字接口(MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音，概括即：錄制與播放，編輯與合成處理MIDI接口3個(gè)部分。圖1 J2472雙蹤教學(xué)示波器三、聲卡介紹聲卡是一個(gè)非常優(yōu)秀的音頻信號(hào)采集系統(tǒng)。另外，有ALT觸發(fā)功能，可同時(shí)測(cè)量二路不相關(guān)信號(hào)，為波形的觀察和測(cè)量帶來極大方便。我們做實(shí)驗(yàn)經(jīng)常用到示波器，我們常用的是20MHZ的雙蹤模擬示波器。模擬示波器逐漸從前臺(tái)退到后臺(tái)，進(jìn)入90年代，數(shù)字示波器除了提高帶寬到1GHZ以上，它的全面性能超越模擬示波器。模擬示波器要提高帶寬，需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進(jìn)，而數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉(zhuǎn)換器的性能，對(duì)示波管和掃描電路沒有特殊要求。英國和法國甚至退出示波器市場(chǎng)，技術(shù)以美國領(lǐng)先，中低檔產(chǎn)品由日本生產(chǎn)。60年代，美國、日本、英國、法國在電子示波器開發(fā)方面各有不同的貢獻(xiàn)，出現(xiàn)帶寬6GHZ的取樣示波器、帶寬4GHZ的行波示波管、1GHZ的存儲(chǔ)示波管；便攜式、插件式示波器稱為系列產(chǎn)品。泰克成功開發(fā)帶寬10MHZ的同步示波器，這是近代示波器的基礎(chǔ)。示波器發(fā)展及應(yīng)用初期主要為模擬示波器。通常無論是模擬示波器還是數(shù)字示波器,可以根據(jù)其通道數(shù)分為: 單通道/單蹤示波器。分為數(shù)字存儲(chǔ)示
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