數據采集(DAQ)基礎知識

　　在選擇驅動(dòng)軟件時(shí)，需要考慮以下幾個(gè)因素。

　　可以使用哪些功能?

　　控制數據采集硬件的驅動(dòng)功能可被分為模擬I/O、數字I/O和計時(shí)I/O。盡管大多數驅動(dòng)都具有這些基本功能，您需要明確驅動(dòng)不僅僅只是對設備的數據進(jìn)行存取。請確定驅動(dòng)有以下功能：

　　* 在前臺進(jìn)行處理時(shí)可以在后臺采集數據

　　* 使用可編程I/O，中斷和DMA來(lái)傳輸數據

　　* 把數據存入硬盤(pán)和從硬盤(pán)提取數據

　　* 同時(shí)執行多個(gè)功能

　　* 集成多個(gè)數據采集設備

　　* 和信號調理設備無(wú)縫地集成

　　* 數據采集驅動(dòng)的所有這些功能都包含在NI-DAQ中，它可以為用戶(hù)節省大量的時(shí)間。

　　哪些操作系統可以使用驅動(dòng)?

　　請確保驅動(dòng)軟件與您現在和未來(lái)打算使用的操作系統兼容。經(jīng)過(guò)設計，驅動(dòng)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(gè)平臺上移 植代碼的靈活性，比如說(shuō)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(wú)需或者只做少量改動(dòng)就可以在各種硬件產(chǎn)品或操作系統上使用，NI-DAQ能保護您在軟件上的投資。

　　您可以使用哪些編程語(yǔ)言來(lái)調用驅動(dòng)?

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

　　您是否能通過(guò)軟件來(lái)使用所需要的硬件功能?

　　當用戶(hù)購買(mǎi)數據采集硬件并通過(guò)軟件來(lái)使用硬件時(shí)，常會(huì )發(fā)現所需要的硬件功能不能由軟件來(lái)調用處理。如果硬件和軟件由不同的廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)，就經(jīng)常會(huì )出現這種問(wèn)題。NI-DAQ驅動(dòng)軟件可以調用NI數據采集硬件產(chǎn)品功能表中所有的功能。

　　驅動(dòng)是否會(huì )使性能受到限制?

　　由于驅動(dòng)是一個(gè)額外的軟件層，它可能會(huì )使性能受到某些限制。此外，如Windows 9x這樣的操作系統也具有明顯的中斷延遲時(shí)間。如果處理不好，這些等待時(shí)間會(huì )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(wèn)題使您可以了解開(kāi)發(fā)人員對驅動(dòng)軟件所做的工作。在理想的情況下，您會(huì )希望為您提供驅動(dòng)軟件的公司在開(kāi)發(fā)數據采集軟件方面和他們在開(kāi)發(fā)數據采集硬件方面具有相同的實(shí)力。

　　應用軟件

　　另一種對數據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動(dòng)軟件來(lái)控制數據采集硬件，所以您仍要了解上面所提 到的問(wèn)題的答案。應用軟件的優(yōu)勢是它為驅動(dòng)軟件增加了分析和顯示的功能，同時(shí)它也可以把數據采集和儀器控制(GPIB、RS-232和VXI)集成在一 起。

　　為了讓用戶(hù)能開(kāi)發(fā)出完整的儀器、采集和控制程序，NI提供了傳統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(zhuān)用功能的附加工具包。Measurement Studio還包含能為Visual C++和Visual Basic用戶(hù)提供完整儀器功能的工具。NI VI Logger是非常靈活的易用工具，它是為您的數據記錄應用而專(zhuān)門(mén)設計的。

　　圖8 NI 的VI Logger應用軟件能幫助用戶(hù)進(jìn)行數據記錄

　　開(kāi)發(fā)您的系統

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

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

　　因此，在開(kāi)發(fā)數據采集系統時(shí)，您要對軟件進(jìn)行充分評估。通過(guò)明確您系統的要求來(lái)選擇硬件并確保硬件規范滿(mǎn)足系統和您的要求。同時(shí)，仔細地選擇合適的軟件——無(wú)論是驅動(dòng)軟件或是應用軟件——可以為您節省大量的開(kāi)發(fā)時(shí)間和金錢(qián)。