ASIPP 一种基于虚拟仪器的数据采集系统的实现 （PPT课件）.ppt

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一种基于虚拟仪器的数据采集系统的实现
报告人:袁中权

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报告主要内容

编程语言和PXI技术





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根据工程实际需要组建一套采集系统,其技指标需求如下:
(1)模拟信号采集通道8个
(2)A/D采样频率100k以上;
(3)A/D分辨率至少14Bit。
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虚拟仪器(Virtual Instrument)是20世纪80年代由美国国家仪器公司(national instruments,简称NI公司)最早提出的概念。其基本思想是利用计算机来管理仪器,组织仪器系统,进而逐步代替仪器完成某些功能,最终达到取代传统仪器的目的。
虚拟仪器是综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件技术,代表了测量仪器与自动测试系统的发展方向。实现“软件就是仪器”。
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2 LABVIEW 编程语言和PXl技术
LABVIEW 语言简介
LABVIEW(laboratory virtual instrument engineering workbench)是一种图形化编程语言和开发环境,广泛被工业界、学术界和研究实验室所接受,被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。使用这种语言编程时,基本上不需要编写程序代码,而是按照程序流程图编程。LABVIEW 尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念
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PXl总线技术
PXI是PCI在仪器领域的扩展(PCI extensions for Intrumentation)。pact PCI规范定义的PCI总线技术发展成适合于试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范,从而形成了新的虚拟仪器体系结构。制订PXI规范的目的是为了将台式PC的性价比优势与PCI总线面向仪器领域的必要扩展完美结合起来,形成高性价比的虚拟仪器测试平台。
一个PXI硬件系统由几项组件组成,包含了一个机箱、系统控制器以及数个外设模块。
在本文数据采集系统设计中,由NI PXI 1042Q机箱,NI PXI-8110RT控制器和NI PXI 7842R构成。
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3 数据采集系统的结构
系统硬件
8个插槽, pactPCI和 PXI模块,最大系统带宽132 MB/s
1042Q
7842R
8路模拟输入, 200 kHz独立采样率, 16位分辨率, ±10 V ,8路模拟输出, 1 MHz独立更新率, 16位分辨率, ±10 V
96条数字线, 可配置为速率高达40 MHz的输入、输出、计时器或自定义逻辑
Virtex-5 LX50 FPGA, 可通过LabVIEW FPGA模块对其编程
8110RT
实时操作系统 LabVIEW RT,四核 CPU, GHz, 系统的最大吞吐量132 MB/s 插槽的最大吞吐量132 MB/s 标准内存2 GB
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软件设计
编程语言Labview和NI公司的硬件产品配合使用很方便,能够快速地构建用户应用程序。程序开发步骤是:首先在个人PC机上设计符合功能的labview程序,然后经编译调试后,下载到PXI控制器和7842R多功能RIO模块。
软件设计
在labview自带的项目浏览器中,建立两个最主要的程序vi,,vi,分别是运行在7842R多功能RIO模块板卡上和系统控制器中。。,存储,显示以及设置参数的功能(采样率,采集时间,数据存储位置)