基于LABVIEW平臺的USB接口多路高速數據采集系統的

　　系統軟件設計

　　傳統的開(kāi)發(fā)USB應用系統的步驟是：先用Windows DDK(設備驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)包)或第三方開(kāi)發(fā)工具(如Driver Studio)開(kāi)發(fā)USB驅動(dòng)程序，然后用Visual C++編寫(xiě)DLL(動(dòng)態(tài)連接庫)，最后再調用DLL來(lái)開(kāi)發(fā)應用程序。本文介紹一種簡(jiǎn)單快速開(kāi)發(fā)USB接口應用系統的方法，它直接在LABVIEW環(huán)境下通過(guò)NI-VISA開(kāi)發(fā)能驅動(dòng)用戶(hù)USB系統的應用程序，完全避開(kāi)了以前開(kāi)發(fā)USB驅動(dòng)程序的復雜性，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期。

　　LABVIEW及其對VISA的調用　

　　VISA(Virtual Instrument Software Architecture)是一個(gè)用來(lái)與各種儀器總線(xiàn)進(jìn)行通訊的高級應用編程接口(API)，不受平臺、總線(xiàn)和環(huán)境的限制，可用來(lái)對USB、GPIB、串口、VXI、PXI和以太網(wǎng)系統進(jìn)行配置、編程和調試。當進(jìn)行USB通信時(shí)，VISA提供了兩類(lèi)函數供LABVIEW調用：USB INSTR設備與USB RAW設備。USB INSTR設備是符合USBTMC協(xié)議的USB設備，可以通過(guò)使用USB INSTR類(lèi)函數控制，通信時(shí)無(wú)需配置NI-VISA；而USB RAW設備是指除了明確符合USBTMC規格的儀器之外的任何USB設備，通信時(shí)要配置NI-VISA。

　　(1)配置NI-VISA的步驟 　

　?、偈褂肈river Development wizard(驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)向導)創(chuàng )建INF文檔；

　?、诎惭bINF文檔，并安裝使用INF文檔的USB設備；

　?、凼褂肗I-VISA Interactive Control(NI-VISA互動(dòng)控制工具)對設備進(jìn)行測試，以證實(shí)USB設備已正確安裝，并獲得USB設備的各屬性值。

　　(2)與Nl-VISA相配合的LABVIEW模板中VI子節點(diǎn) 　

　　ViOpen，打開(kāi)并指定VISA resource name的設備的連接；

　　ViProperty，VISA設備的屬性子節點(diǎn)，可以設置端點(diǎn)或傳輸方式；

　　ViWrite，向VISA resource name指定的設備寫(xiě)入數據；

　　ViRead，從VISA resource name指定的設備讀出數據；

　　ViClose，結束設備讀寫(xiě)并關(guān)閉與指定設備的連接。 　

　　(3)USB RAW設備讀寫(xiě)的操作

　　USB RAW設備的讀寫(xiě)流程圖如圖5所示。

　　前面板部分

　　LABVIEW是NI公司開(kāi)發(fā)的一種基于圖形程序的編程語(yǔ)言，用戶(hù)利用創(chuàng )建和調用子程序的方法編寫(xiě)程序，使創(chuàng )建的程序模塊化且編制簡(jiǎn)單直觀(guān)。一個(gè)LABVIEW程序分為3部分；前面板、框圖程序和圖標/接線(xiàn)端口。前面板提供與用戶(hù)交互的圖形化界面，通過(guò)面板上的各種按鈕、開(kāi)關(guān)等控件可以實(shí)現對整個(gè)系統的操作或控制；實(shí)時(shí)波形顯示窗口能對產(chǎn)生的信號波形進(jìn)行預覽和監視。還可以通過(guò)LABVIEW波形顯示器自帶的功能對波形進(jìn)行觀(guān)察和測量，對穩定的周期信號可以直接準確地讀出幅值和頻率，采集的正弦波波形如圖6所示

　　結束語(yǔ)

　　隨著(zhù)電子計算機的廣泛應用，社會(huì )的數字化程度越來(lái)越高，數據采集也越來(lái)越重要，本系統是一種通用的高速數據采集系統，可用于生物電波、電子學(xué)頻譜、聲波分析等瞬態(tài)信號的實(shí)時(shí)采集和觀(guān)察等場(chǎng)合。其中基于USB總線(xiàn)的高速數據采集系統具有可靠性高、數據不丟失、抗干擾性強、便于數據傳輸和處理等優(yōu)點(diǎn)，因而具有良好的應用前景和實(shí)用價(jià)值。