數(shù)據(jù)采集(DAQ)基礎知識

　　在選擇驅(qū)動軟件時，需要考慮以下幾個因素。

　　可以使用哪些功能?

　　控制數(shù)據(jù)采集硬件的驅(qū)動功能可被分為模擬I/O、數(shù)字I/O和計時I/O。盡管大多數(shù)驅(qū)動都具有這些基本功能，您需要明確驅(qū)動不僅僅只是對設備的數(shù)據(jù)進行存取。請確定驅(qū)動有以下功能：

　　* 在前臺進行處理時可以在后臺采集數(shù)據(jù)

　　* 使用可編程I/O，中斷和DMA來傳輸數(shù)據(jù)

　　* 把數(shù)據(jù)存入硬盤和從硬盤提取數(shù)據(jù)

　　* 同時執(zhí)行多個功能

　　* 集成多個數(shù)據(jù)采集設備

　　* 和信號調(diào)理設備無縫地集成

　　* 數(shù)據(jù)采集驅(qū)動的所有這些功能都包含在NI-DAQ中，它可以為用戶節(jié)省大量的時間。

　　哪些操作系統(tǒng)可以使用驅(qū)動?

　　請確保驅(qū)動軟件與您現(xiàn)在和未來打算使用的操作系統(tǒng)兼容。經(jīng)過設計，驅(qū)動也應該可以在各種不同特性和功能的OS上使用。您也可能需要能在多個平臺上移 植代碼的靈活性，比如說從Windows PC到Macintosh。NI-DAQ可用于Windows 2000/NT/ME/9x 和 Mac OS。

　　由于您對程序無需或者只做少量改動就可以在各種硬件產(chǎn)品或操作系統(tǒng)上使用，NI-DAQ能保護您在軟件上的投資。

　　您可以使用哪些編程語言來調(diào)用驅(qū)動?

　　確?？梢允褂媚矚g編程語言來調(diào)用驅(qū)動，而且驅(qū)動能在您的開發(fā)環(huán)境中很好地工作。如Visual Basic這樣的編程語言，具有事件驅(qū)動的開發(fā)環(huán)境，為程序的開發(fā)提供了各種控件。如果您在Visual Basic環(huán)境中開發(fā)程序，確保驅(qū)動具有能適合這種開發(fā)語言編程方式的自定義控件，如NI-DAQ中的控件。

　　您是否能通過軟件來使用所需要的硬件功能?

　　當用戶購買數(shù)據(jù)采集硬件并通過軟件來使用硬件時，常會發(fā)現(xiàn)所需要的硬件功能不能由軟件來調(diào)用處理。如果硬件和軟件由不同的廠商開發(fā)，就經(jīng)常會出現(xiàn)這種問題。NI-DAQ驅(qū)動軟件可以調(diào)用NI數(shù)據(jù)采集硬件產(chǎn)品功能表中所有的功能。

　　驅(qū)動是否會使性能受到限制?

　　由于驅(qū)動是一個額外的軟件層，它可能會使性能受到某些限制。此外，如Windows 9x這樣的操作系統(tǒng)也具有明顯的中斷延遲時間。如果處理不好，這些等待時間會嚴重地降低優(yōu)化，所提供的采集速率能高達10 MS/s。

　　回答這些問題使您可以了解開發(fā)人員對驅(qū)動軟件所做的工作。在理想的情況下，您會希望為您提供驅(qū)動軟件的公司在開發(fā)數(shù)據(jù)采集軟件方面和他們在開發(fā)數(shù)據(jù)采集硬件方面具有相同的實力。

　　應用軟件

　　另一種對數(shù)據(jù)采集硬件編程的方法是使用應用軟件。然而，即使使用應用軟件，由于應用軟件也使用驅(qū)動軟件來控制數(shù)據(jù)采集硬件，所以您仍要了解上面所提 到的問題的答案。應用軟件的優(yōu)勢是它為驅(qū)動軟件增加了分析和顯示的功能，同時它也可以把數(shù)據(jù)采集和儀器控制(GPIB、RS-232和VXI)集成在一 起。

　　為了讓用戶能開發(fā)出完整的儀器、采集和控制程序，NI提供了傳統(tǒng)C編程人員使用的應用軟件Measurement Studio，以及具有圖形化編程方法的應用軟件LabVIEW 。這些產(chǎn)品都有帶有專用功能的附加工具包。Measurement Studio還包含能為Visual C++和Visual Basic用戶提供完整儀器功能的工具。NI VI Logger是非常靈活的易用工具，它是為您的數(shù)據(jù)記錄應用而專門設計的。

　　圖8 NI 的VI Logger應用軟件能幫助用戶進行數(shù)據(jù)記錄

　　開發(fā)您的系統(tǒng)

　　為了開發(fā)出用于測量和控制的高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，您必須了解組成系統(tǒng)的各個部分。在所有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成部分中，軟件是最重要的。這是由于插入式 數(shù)據(jù)采集設備沒有顯示功能，軟件是您和系統(tǒng)的唯一接口。軟件提供了系統(tǒng)的所有信息，您也需要通過它來控制系統(tǒng)。軟件把傳感器、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集硬件和分 析硬件集成為一個完整的多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

　　圖9 通過LabWindows/CVI高級分析庫中的信號處理功能，您可以對數(shù)據(jù)進行頻譜分析、濾波和加窗操作

　　因此，在開發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時，您要對軟件進行充分評估。通過明確您系統(tǒng)的要求來選擇硬件并確保硬件規(guī)范滿足系統(tǒng)和您的要求。同時，仔細地選擇合適的軟件——無論是驅(qū)動軟件或是應用軟件——可以為您節(jié)省大量的開發(fā)時間和金錢。