基于LabVIEW的通用數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)

1、基于LabV IEW的通用數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)蔡共宣鄭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校機(jī)械工程系,河南鄭州450007摘要:用LabV IEW開(kāi)發(fā)虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)的采集。通過(guò)LabV IEW提供的代碼接口結(jié)點(diǎn)(CIN,在VC+環(huán)境下采用C語(yǔ)言編程,實(shí)現(xiàn)了對(duì)通用數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)。關(guān)鍵詞:LabV IEW;代碼接口結(jié)點(diǎn);數(shù)據(jù)采集中圖分類(lèi)號(hào):TP311113文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1001-2265(200311-0040-02Driving for common date acquisition board based on LabVIEWCAI G ongxuanAbstract:Date Acqui

2、sition is a key for development of virtual instrument measurement system by using LabV IEW.The driving for common date acquisition board is realized with C program on VC+by using code interface node(CINwith LabV IEW in this paper.K ey w ords:LabV IEW;code interface node;date acquisition1引言LabV IEW是美

3、國(guó)N I公司推出的一種用于虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)的圖形化編程語(yǔ)言。與傳統(tǒng)的文本式編程語(yǔ)言相比,它具有簡(jiǎn)單易學(xué)、開(kāi)發(fā)效率高等特點(diǎn)。LabV IEW功能強(qiáng)大,提供了豐富的數(shù)據(jù)采集、分析和存儲(chǔ)庫(kù)函數(shù)以及包括DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS-232/485在內(nèi)的各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù),這給虛擬儀器的工程應(yīng)用提供了極大的便利。但是Lab2 V IEW也不是萬(wàn)能的,它所提供的功能僅能驅(qū)動(dòng)N I公司支持的數(shù)據(jù)采集卡,而對(duì)于眾多國(guó)產(chǎn)廉價(jià)的通用數(shù)據(jù)采集卡,則需要用戶自己設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)程序。LabV IEW提供了與外部代碼或軟件進(jìn)行連接的機(jī)制,如C語(yǔ)言接口、調(diào)用Windows動(dòng)態(tài)連接庫(kù)DLL函數(shù)等功能,

4、允許用戶根據(jù)需要編寫(xiě)完成特定功能的外部程序供LabV IEW調(diào)用。筆者以MS-1229數(shù)據(jù)采集卡為例,通過(guò)CIN結(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)其的驅(qū)動(dòng)。2MS-1229數(shù)據(jù)采集卡簡(jiǎn)介MS-1229是國(guó)產(chǎn)通用數(shù)據(jù)采集卡,它包括A/D及D/A兩部分。其A/D部分的主要性能指標(biāo)如下:單端輸入32路,雙端輸入16路;輸入電壓范圍為010V、-5V+5V、-10V+10V;放大器增益為1、2、4、8、16、32、64、128;分辨率為12位;采樣頻率單通道輸入時(shí)為30Hz(增益為1,多通道輸入時(shí)為25Hz(增益為1;啟動(dòng)方式為軟件觸發(fā)方式;工作方式為軟件查詢方式。待采集的模擬信號(hào)通過(guò)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)送入數(shù)據(jù)放大器,并通過(guò)設(shè)置

5、開(kāi)關(guān)選擇單端或雙端輸入方式。信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)放大器后送到程控放大器,程控放大器根據(jù)控制字的設(shè)定而設(shè)置相應(yīng)的增益。經(jīng)程控放大器輸出的信號(hào)通過(guò)采樣/保持器送入A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換結(jié)束后,將12位轉(zhuǎn)換結(jié)果自動(dòng)鎖存在數(shù)據(jù)寄存器中。使用時(shí),將采集卡直接插入主機(jī)箱內(nèi)的插槽中。此時(shí)其板基地址為0310H。MS-1229采集卡只使用了十根地址線,其中的高6位地址線作為板基地址,如前述,而將低4位地址線進(jìn)行譯碼產(chǎn)生16個(gè)端口地址。A/D部分的端口地址如下:端口地址控制命令功能板基地址寫(xiě)增益設(shè)置(D7D5,通道選擇(D4D0板基地址+1寫(xiě)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換板基地址+2讀讀轉(zhuǎn)換結(jié)果高4位(D3D0,轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志位(D7板基地址

6、+3讀讀轉(zhuǎn)換結(jié)果低8位當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí),轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志位為“0”,否則為“1”。因此可用軟件查詢方式來(lái)判斷A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。3MS-1229數(shù)據(jù)采集卡的CIN驅(qū)動(dòng)MS-1229數(shù)據(jù)采集卡單點(diǎn)A/D轉(zhuǎn)換流程圖如圖1所示。對(duì)該流程采用C語(yǔ)言編程,并通過(guò)LabV IEW提供的代碼接口圖1MS-1229A/D轉(zhuǎn)換流程圖結(jié)點(diǎn)CIN(Code Interface Node實(shí)現(xiàn)LabV IEW與C語(yǔ)言的連04組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)接。CIN 是連接LabV IEW 與C 語(yǔ)言的接口,CIN 是通過(guò)輸入、輸出端口實(shí)現(xiàn)兩種語(yǔ)言之間的數(shù)據(jù)傳遞的。輸入、輸出端口的個(gè)數(shù)可根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。當(dāng)LabV IEW 的程

7、序運(yùn)行到CIN 結(jié)點(diǎn)時(shí),數(shù)據(jù)由CIN 的輸入端口傳遞給C 程序去執(zhí)行C 代碼,代碼執(zhí)行完后得到的結(jié)果由CIN 的輸出端口返回給LabV IEW 。設(shè)計(jì)時(shí)首先通過(guò)Functions >>Advanced 函數(shù)子摸板調(diào)出CIN 結(jié)點(diǎn)圖標(biāo),增加參數(shù)端口,并對(duì)輸入、輸出端口進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。本例中需設(shè)置四個(gè)輸入?yún)?shù)和一個(gè)輸出參數(shù)。其參數(shù)設(shè)置如下:板基地址basea ,數(shù)據(jù)類(lèi)型為uint16型;放大器增益A ,數(shù)據(jù)類(lèi)型為uint8型;輸入通道號(hào)channal ,數(shù)據(jù)類(lèi)型為uint8型;采樣點(diǎn)數(shù)samples ,數(shù)據(jù)類(lèi)型為int32型;采集結(jié)果Array ,數(shù)據(jù)類(lèi)型為double 型;圖2CIN

8、結(jié)點(diǎn)程序框圖設(shè)計(jì)好的程序框圖如圖2所示。對(duì)CIN 結(jié)點(diǎn)圖標(biāo)進(jìn)行Create.C File 操作,生成C 代碼格式文件,添加數(shù)據(jù)采集C 源代碼及相關(guān)頭文件,形成完整的C 源程序如下:/3CIN source file 3/#include ”extcode.h ”#include ”hosttype.h ”/3系統(tǒng)及功能函數(shù)頭文件3/#include ”dos.h ”/3C 語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)頭文件3/3typedefs 3/typedef struct int32dimSize ;/3數(shù)組尺寸3/float64Numeric1;/3數(shù)組首地址指針3/TD1;typedef TD133TD1Hdl ;C

9、IN MgErr CINRun (uInt163basea ,uInt83A ,uInt83chan 2nel ,int323samples ,TD1Hdl Array ;CIN MgErr CINRun (uInt163basea ,uInt83A ,uInt83chan 2nel ,int323samples ,TD1Hdl Array /3EN TER Y OUR CODE HERE 3/int16dbyte ;/3定義變量,存放A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果3/float64value ;/3定義變量,存放單點(diǎn)A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果對(duì)應(yīng)的模擬量3/float64arrayA ;/3定義變量,存放數(shù)組地址3

10、/int32i ,j ;uint8ch ;MgErr err =no Err ;/3動(dòng)態(tài)設(shè)定數(shù)組Array 的大小3/if (err =SetCINArraySize (U Handle Array ,4,3samples goto out ;(3Array ->dimSize =3samples ;/3設(shè)置數(shù)組大小3/arrayA =(3Array ->Numeric ;/3設(shè)置數(shù)組首地址3/ch =(A >>1<<50channal ;/3置增益,選通道號(hào)3/for (i =0;i <3samples ;i +outp (3basea ,ch ;/

11、3送通道號(hào)及增益3/for (j =0;j <500;j +/3延時(shí),使系統(tǒng)穩(wěn)定3/outp (3basea +1,ch ;/3啟動(dòng)A/D 轉(zhuǎn)換3/dbyte =0;while (inp (3basea +2&0x80;/3查詢A/D 轉(zhuǎn)換完否3/dbyte =inp (3basea +3(inp (3basea +2&0xf <<8;/3合并轉(zhuǎn)換結(jié)果3/value =(float64(dbyte 310/4096-5;3arrayA =value ;arrayA +;out :return err ;在VC +環(huán)境下對(duì)C 源代碼進(jìn)行編譯生成可執(zhí)行文件,在La

12、bV IEW 的CIN 結(jié)點(diǎn)框圖中將可執(zhí)行文件裝載到CIN 圖標(biāo)中進(jìn)行調(diào)試,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)MS -1229數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)。4結(jié)束語(yǔ)利用LabV IEW 提供的CIN 結(jié)點(diǎn),成功的實(shí)現(xiàn)了對(duì)通用數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng),使LabV IEW 的強(qiáng)大功能與國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)采集卡形成了完美統(tǒng)一的結(jié)合。既滿足了使用要求,又節(jié)省了大量的資金,尤其對(duì)資金有限的中小企業(yè)及高校更具有現(xiàn)實(shí)意義。參考文獻(xiàn)1劉君華等.虛擬儀器圖形化編程語(yǔ)言LabV IEW 教程.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,20012National Instruments.Using External Code in LabV IEW.J u 2ly 2000,National Instruments.民航出版社,1999收稿日期:2003-04-18作者簡(jiǎn)介:蔡共宣(1957-,男,河南洛陽(yáng)人,鄭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校機(jī)械工程系講師。(編輯李秀敏(上接第39頁(yè)讀取DXF 文件的數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,就可以被其他系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)用、共享和管理。6結(jié)束語(yǔ)本文利用ASP 和ActiveX 技術(shù),在Web 環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)庫(kù)的AutoCAD 圖形文件的數(shù)據(jù)交換,這對(duì)實(shí)現(xiàn)Web 環(huán)境下的CAD 系統(tǒng)具有一定現(xiàn)實(shí)意義。參考文獻(xiàn)1Sham Tickoo 著1辛洪兵等譯,AutoCAD 2000高級(jí)定