虛擬儀器實(shí)驗(yàn)說明書(LabVIEW版)

1、1SJ-8002B虛擬儀器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（LabVIEW 版）電電子子科科技技大大學(xué)學(xué)自自動(dòng)動(dòng)化化 工工程程學(xué)學(xué)院院2目目 錄錄實(shí)驗(yàn)一 直流電壓表設(shè)計(jì).1實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字合成信號源.11實(shí)驗(yàn)三 電子計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì).11實(shí)驗(yàn)四 溫度檢測與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).38實(shí)驗(yàn)五 數(shù)字存儲示波器的設(shè)計(jì).55附錄 A 虛擬儀器實(shí)驗(yàn)平臺簡介 .72附錄 B 網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)說明 .76附錄 C 部分動(dòng)態(tài)鏈接函數(shù) .801實(shí)驗(yàn)一 直流電壓表設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?. 理解雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器 7109 及數(shù)字電壓表的工作原理。2. 掌握虛擬直流電壓表設(shè)計(jì)的基本方法。3. 測量數(shù)據(jù)的誤差分析。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 根據(jù)實(shí)

2、驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)直流電壓表的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求：測試對象：電位器，外部電壓量程：40mV，80 mV，200 mV，400 mV，800 mV，2V，4V，8V。2. 選擇電壓表不同量程和不同測量對象，進(jìn)行測量。三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材1. 1.SJ-8002B 電子測量實(shí)驗(yàn)箱 1 臺2雙蹤示波器（20MHz 模擬或數(shù)字示波器） 1 臺3計(jì)算機(jī)(具有運(yùn)行 windows2000 和 LabVIEW 軟件的能力) 1 臺4. 萬用表（3 1/2 位以上） 臺5. Q9 連接線 根四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理1. 雙積分雙積分 A/DA/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 ICL7109ICL7109如圖 1-1 為雙積分 A/

3、D 轉(zhuǎn)換器 ICL7109 實(shí)驗(yàn)電路圖。REFINHINLMODESTATUSCE/LOADORPOLB9B12B1B8D0D765EH56H(D3)RD36H37HICL 7109.8V+V-OIOO+5V-5V2.048V基準(zhǔn)電壓26220181940283534212223363.579MHzRUN/HOLDLBENHBEN7109+增益選擇通道7109 -Vx圖 1-1 雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器 7109 測量電壓原理圖2.2.工作原理工作原理整個(gè)直流電壓表設(shè)計(jì)主要包括四個(gè)部分：7109 工作原理，A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)序，增益選擇電路，通道輸入電路。系統(tǒng)電路圖如圖 12 所示：2 圖 12

4、電路圖（1）7109 工作原理ICL 7109 是雙積分式 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間由外部時(shí)鐘周期決定，為 10140/58 個(gè)時(shí)鐘周期。其主要引腳定義如下： B1B12：12bit 的數(shù)據(jù)輸出端OR：溢出判別，輸出高電平表示過量程；反之，數(shù)據(jù)有效。POL：極性判別，輸出高電平表示測量值為正值；反之，負(fù)值。MODE：方式選擇， 當(dāng)輸入低電平信號時(shí)，轉(zhuǎn)換器處于直接輸出工作方式。此時(shí)可在片選和字節(jié)使能的控制下直接讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)輸入高電平時(shí)，轉(zhuǎn)換器將在信號信號握手方式的每一轉(zhuǎn)換周期的結(jié)尾輸出數(shù)據(jù)（本實(shí)驗(yàn)選用直接輸出工作方式） 。REF：外部參考電壓輸入（本實(shí)驗(yàn)用其典型值：2.048V） 。I

5、NL,INH:輸入電壓端口（有效范圍是參考電壓的 2 倍） 。OO,OI:外部時(shí)鐘輸入（本實(shí)驗(yàn)用其典型值：3.579MHz） 。RUN/HOLD_：運(yùn)行/保持輸入, 當(dāng)輸入高電平時(shí),每經(jīng) 8192 時(shí)鐘脈沖完成一次轉(zhuǎn)換；當(dāng)輸入低電平時(shí)，完成正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換，并停在自動(dòng)調(diào)零階段STATUS：狀態(tài)輸出，輸出高電平，表明芯片處于積分和反向積分階段；輸出為低電平，表明反向積分結(jié)束，數(shù)據(jù)被鎖存，模擬部分處于自動(dòng)返回零態(tài)階段。CE/LOAD_：片選，當(dāng)其為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)正常輸出；當(dāng)其為高電平時(shí)，所有數(shù)據(jù)輸出端（B1B12、POL、OR）均處于高阻狀態(tài)。LBEN_：低字節(jié)使能，輸入低電平時(shí)，數(shù)據(jù)線輸出低位字節(jié)

6、 B1B8。HBEN_：高字節(jié)使能，輸入低電平時(shí)，數(shù)據(jù)線輸出高位字節(jié) B9B12 及 POL、OR 的狀態(tài)值。3(2) A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)序 ICL7109 直接接口方式的定時(shí)圖如圖 1-3 所示。數(shù)據(jù)有效RUN/HOLDSTATUS高位字節(jié)低位字節(jié)HBENLBENCE/LOAD數(shù)據(jù)有效圖 1-3 7109 直接接口方式(3) 增益選擇電路待測模擬信號需經(jīng)過測量放大器進(jìn)行信號放大，如圖 3-3 所示，通過模擬開關(guān) CD4052 選擇放大器反饋電阻即可進(jìn)行增益選擇，圖中共設(shè)置了 4 檔增益：0.5、1、2、5。圖 1-4 測量放大電路 (4) 通道輸入電路待測模擬信號從實(shí)驗(yàn)箱的外部接線端 7109+

7、和 7109-輸入。另外，為了方便實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)箱上提供了通過電位器調(diào)節(jié)的 04V 的直流電壓。此外為了進(jìn)行校準(zhǔn)測量，還提供了接地(0V)和參考電壓(2.048V)輸入通道。7109 的/轉(zhuǎn)換關(guān)系為： (1-1) rADCinNVV2212式中， A/D 轉(zhuǎn)換器輸入電壓；inV A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的 12bit 數(shù)字量；ADCN A/D 轉(zhuǎn)換器外部參考輸入電壓，調(diào)節(jié)為=2.048V；rVrV由式（3-1）可知，若=2.048V ，則即為以 mv 單位表示了，即 rVADCNinV(1-2) )mv(ADCinNV 五、設(shè)計(jì)指導(dǎo)五、設(shè)計(jì)指導(dǎo)1 1方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)基于“SJ8002B 電子測量實(shí)驗(yàn)

8、箱”的高速數(shù)據(jù)采集和基于 PC 機(jī)的虛擬儀器軟件平臺（Labview）構(gòu)建測量方案，實(shí)現(xiàn)直流電壓的數(shù)字化測量，完成“虛擬交流數(shù)字電壓表”的設(shè)計(jì)。4整個(gè)程序采取順序結(jié)構(gòu)，依次實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化，7109 啟動(dòng)，EPP 接口通信測試，7109 的運(yùn)行及結(jié)果顯示。整個(gè)設(shè)計(jì)思路流程圖如下：2 2功能與前面功能與前面板設(shè)計(jì)板設(shè)計(jì)虛擬直流數(shù)字電壓表主要完成對電位器或外部直流電壓的測量與顯示。因此，在虛擬儀器界面上需有測量對象的選擇，同時(shí)，結(jié)果測量中，需同時(shí)進(jìn)行表盤和數(shù)字顯示并通過 LED 顯示出來。根據(jù)SJ8002B 高速數(shù)據(jù)采集的主要性能指標(biāo)，設(shè)置 10 檔量程： 40mV、80mV、200mV、400m

9、V、800mV、2V、4V、8V（對應(yīng)增益：100 、 50、 20、10、5、2、1、0.5） 。界面上設(shè)置超量程指示。此外，界面上還需設(shè)置測量的啟動(dòng)和退出測量功能。將量程缺省值設(shè)為 8V。圖 1-5 為前面板設(shè)計(jì)的參考?！皽y量”鍵按下EPP接口初始化啟動(dòng)7109EPP讀數(shù)正確EPP讀數(shù)檢查運(yùn)行7109選擇測量對象及量程“測量”鍵彈起程序停止結(jié)果顯示否是否是超量程顯示“溢出”否是5圖 1-5 虛擬直流數(shù)字電壓表面板啟動(dòng)虛擬儀器 labview 軟件開發(fā)環(huán)境，建立新的工程文件，打開 front Panel 設(shè)計(jì)界面，并存儲，由界面文件自動(dòng)生成相關(guān)流程圖框架。本程序中需要用到的前面板控件有：表

10、1-1 前面板控件控件類別序號名稱位置注釋（1）電壓顯示表盤All controlsNumericMeter分別用 3 個(gè)不同量程電壓表顯示。對未使用的電壓表進(jìn)行隱藏。（2）超量程指示燈LEDSRound LED溢出時(shí)點(diǎn)亮指示類（3）電壓數(shù)字顯示框Num IndisNumeric Indicator使用 3 個(gè)顯示位數(shù)不同的顯示框，未使用時(shí)進(jìn)行隱藏。（4）量程選擇檔Num CtrlsDial選擇量程（具體見表 3-2）測量選擇類（5）測試對象選擇檔AllControlsClassic ControlsClassic BooleanHorizontalSwitch選擇測試對象，具體見表 3-3）

11、（6）退出ButtonsOK Button控制程序退出 程序控制類（7）測量ButtonsPush Button控制程序開始 使用量程選擇檔對量程控制字 gain_cw（10 進(jìn)制）進(jìn)行選擇，得到增益 gain（10 進(jìn)制） ，由于7109 的輸入電壓為 4V。由于 7109 的輸入電壓為 4V，故每檔量程對應(yīng)的增益與量程之乘積應(yīng)為4V。如表 1-2 所示：6表 1-2 量程選擇檔設(shè)置量程8V4V2V800mV400 mV200 mV80 mV40 mVgain_cw1617181933343549gain0.5125102050100使用測試對象選擇檔對測試對象控制字進(jìn)行控制，由于測試對象只

12、有兩種，故將控件設(shè)置為布爾量，具體設(shè)置如表 1-3 所示表 1-3 測試對象選擇檔設(shè)置控件位置選擇布爾值測試對象控制字測試對象（m_what）左邊FALSE50電位器右邊TRUE1外部電壓3 3動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用本程序設(shè)計(jì)的主要實(shí)現(xiàn)已經(jīng)做成底層 fp 函數(shù)（用 Labwindows/CVI 實(shí)現(xiàn)） ，在程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)可直接調(diào)用實(shí)驗(yàn)箱提供的驅(qū)動(dòng)函數(shù)動(dòng)態(tài)鏈接（即.dll 函數(shù)） ，驅(qū)動(dòng)函數(shù)原型及常數(shù)和變量在 cvidll.prj中。程序設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)加入動(dòng)態(tài)鏈接 7109.dll。實(shí)現(xiàn)直流電壓測量的驅(qū)動(dòng)函數(shù)如表 1-4 所示：表 1-4 動(dòng)態(tài)鏈接序號fp 函數(shù)實(shí)現(xiàn)功能輸入?yún)?shù)輸出參數(shù)返回值動(dòng)態(tài)鏈接圖

13、標(biāo)1void _stdcall epp_init(void)初始化 EPP接口無無無2int_stdcall epp_read_check (void)EPP 讀數(shù)檢查無無0：EPP 可正常讀數(shù)；1：EPP 不能讀數(shù)3int _stdcall run_7109 (unsigned char m_what, unsigned char gain_cw,double vref, double *rult)運(yùn)行 7109，實(shí)現(xiàn) 7109 的讀數(shù)及轉(zhuǎn)化m_what:測試對象gain_cw:量程控制字vref:參考電壓rult:測量結(jié)果0：讀數(shù)有效；2：讀數(shù)無效，正溢出；3：讀數(shù)無效，負(fù)溢出；4： EP

14、P 不能讀數(shù)4void _stdcall amp_7109 (unsigned char gain_cw, double *gain, int *showdot) 根據(jù)量程設(shè)置增益和顯示位數(shù)gain_cw： 量程控制字 gain：量程的增益 howdot：該量程的有效位數(shù)（V 為單位，無7showdot 為小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)） 5void _stdcall indicator_7109 (unsigned char gain_cw, double *indicator_gain,double *indicator_max)根據(jù)量程設(shè)置 7109 輸入增益，電壓表表最大顯示數(shù)字gain_cw： 量程

15、控制字 gain：量程的增益indicator_gain:7109 輸入增益indicator_max：表盤最大顯示數(shù)字無6void _stdcall start_7109 (void)啟動(dòng) 7109無無無7int _stdcall led_display(double display_data)LED 顯示display_data：顯示數(shù)據(jù)無成功執(zhí)行后，返回值為 0動(dòng)態(tài)鏈接函數(shù)見附錄動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用舉例： int led_display(double display_data):在 block panel 中點(diǎn)擊右鍵：All functionsAdvancedCall library funct

16、ion node. 圖 1-6 動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用界面雙擊圖圖標(biāo)，將出現(xiàn)如圖 1-7 所示8圖 1-7 動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用 此時(shí)可根據(jù)調(diào)用函數(shù)的路徑，參數(shù)及名稱進(jìn)行設(shè)置進(jìn)行得到圖 1-8 圖 1-8 動(dòng)態(tài)鏈接設(shè)置這樣就完成了動(dòng)態(tài)鏈接的調(diào)用及設(shè)置。4 4流程圖設(shè)計(jì)流程圖設(shè)計(jì)整個(gè)程序要求由 “退出”按扭來控制程序的運(yùn)行與否，因此主框架可以設(shè)計(jì)為 structure 中的while 循環(huán)。由“測量”控制測量與否。如圖 1-9 所示：9圖 1-9 程序總框圖（while 循環(huán)）由于 Labview 特性是順序流程，因此，循環(huán)內(nèi)部可以設(shè)計(jì)為順序結(jié)構(gòu)。即使用 structure 中的flat sequence cas

17、e。整個(gè)設(shè)計(jì)流程分為四步：（1） EPP 初始化：調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接實(shí)現(xiàn)，函數(shù)無返回值（2） 啟動(dòng) 7109：調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接實(shí)現(xiàn)，函數(shù)無返回值（3） EPP 讀數(shù)檢查：由函數(shù)返回值判斷 EPP 讀數(shù)是否成功，當(dāng) EPP 讀數(shù)成功時(shí)進(jìn)入下一步否則將“測量”鍵彈起，停止程序。前三步執(zhí)行如圖 1-10 所示：圖 1-10 循環(huán)內(nèi)結(jié)構(gòu) （4） 運(yùn)行 7109：用 case 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)量程和測量對象的選擇，作為動(dòng)態(tài)鏈接函數(shù) run_7109 的輸入，然后把 run_7109 的輸出分別接到表盤和數(shù)字顯示，并作為 led_display 的輸入，進(jìn)行 led顯示。根據(jù) 7109 的返回值判斷，當(dāng)其等于 2 或者 3

18、 時(shí)，表示超量程，則點(diǎn)亮超量程指示燈，如：10當(dāng)量程選擇為 case1 如圖 1-11 所示： 圖 1-11 7109 運(yùn)行及結(jié)果顯示4 4顯示顯示根據(jù)采集數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，顯示在相應(yīng)的顯示窗口。根據(jù)被測信號數(shù)值，可驗(yàn)證雙積分式 AD原理和直流電壓測量的關(guān)系。5 5調(diào)試與測試調(diào)試與測試1.按圖 1-12 所示連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)EPP電子測量實(shí)驗(yàn)箱外部直流 信號計(jì)算機(jī)電位器萬用表DCin監(jiān)測S101TEST圖 1-12 實(shí)驗(yàn)連接圖說明：跳線 s101 靠右邊，接 GND 2.虛擬直流電壓表的面板如圖 1-5 所示：使用說明：測試對象包括“待測電壓”和“電位器(電壓)” 。當(dāng)選擇電位器(電壓)時(shí)，即測量虛

19、擬儀器實(shí)驗(yàn)平臺左下腳電位器的電壓,可用萬用表在實(shí)驗(yàn)箱的“TEST”點(diǎn)監(jiān)測。當(dāng)選擇待測電壓時(shí)，即可測量外加直流電壓（由于虛擬直流電壓表的最大量程為8V，因此建議使用的直流電壓小于8V） 。外加直流電壓還可以對虛擬儀器實(shí)驗(yàn)箱上的電壓源： +3.3V 和+5V進(jìn)行測量。113.直流電壓表實(shí)驗(yàn)（）用虛擬數(shù)字直流電壓表對電位器輸出電壓進(jìn)行測量，選擇不同的量程，對測量結(jié)果進(jìn)行比較和分析，求出相對誤差。記錄測量的電壓值，并填入表 1-5。用萬用表在實(shí)驗(yàn)箱的“TEST”點(diǎn)檢測電位器的電壓作為實(shí)際值。表 1-5待測電壓量程20mV150mV500mV1.5V3V實(shí)際電壓(萬用表讀數(shù))4V2V800mV400mV

20、200mV80mV40mV實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字合成信號源一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?理解數(shù)字合成信號源的基本原理。2. 熟悉用 LabVIEW 編寫一個(gè)數(shù)字合成信號源的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè) DDS 信號源，能夠產(chǎn)生 16 種波形。使得其顯示的幅度范圍達(dá)到：0.1V8V；頻率范圍：正弦在 1Hz2MHz，方波在 1Hz500KHz，其它波形在 1Hz200KHz 范圍內(nèi)。峰值幅度范圍。同時(shí)用信號源高級設(shè)置輸出波形，頻率設(shè)定時(shí)， “步進(jìn)高位”代表步進(jìn)值高 4 位，取值015；“步進(jìn)中位”代表步進(jìn)值中 8 位，取值 0255；“步進(jìn)低位”代表步進(jìn)值低 8 位，取值0255。三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)

21、驗(yàn)器材1計(jì)算機(jī)1 臺2SJ-8002B 電子測量實(shí)驗(yàn)箱 1 臺3數(shù)字示波器 1 臺四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理1.1.直接數(shù)字合成基本原理直接數(shù)字合成基本原理（1）DDS 組成原理直接數(shù)字合成（Direct Digital Synthesis）的基本原理是基于取樣技術(shù)和計(jì)算技術(shù)，通過數(shù)字合12成來生成頻率和相位對于固定的參考頻率可調(diào)的信號。其完整的 DDS 原理框圖如圖 2-1 所示。時(shí)鐘模擬輸出頻率控制字N bit 頻率寄存器二進(jìn)制全加器N bit 相位寄存器ROM波形數(shù)據(jù)查詢表DAC模數(shù)轉(zhuǎn)換器LPF低通濾波器Of相位累加器KCf圖 2-1 DDS組成原理主要由：相位累加器、ROM 波形存儲器、

22、DAC 數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及低通濾波器組成。整體的工作原理如下：首先相位累加器根據(jù)輸入的頻率控制碼輸出相位序列，并作為波形存儲器 RAM 的地址，RAM 里面可以是預(yù)先存放的固定波形的一個(gè)周期的幅值編碼，也可以是用戶在使用過程中存入的任意波形的幅度編碼，這樣 RAM 的數(shù)據(jù)線上就產(chǎn)生了一系列的幅度編碼數(shù)字信號，然后把該編碼經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換得到模擬的階梯電壓，最后經(jīng)過低通濾波器使其平滑后即得到所需要的模擬波形。頻率控制字和時(shí)鐘頻率共同決定著 DDS 輸出信號的頻率，頻率分辨率正比于系統(tǒng)的KCfOf時(shí)鐘，而反比于相位累加器的位數(shù)。Cf它們之間的關(guān)系滿足： ncofKf2 （2-1）相應(yīng)的，其頻率分辨率

23、為： ncoff2 （2-2）（2）相位累加器原理如果改變地址計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)步進(jìn)值（即以值來進(jìn)行累加） ，則在保持時(shí)鐘頻率和) 1(MMcfROM 數(shù)據(jù)不變的情況下，可以改變每周期采樣點(diǎn)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)輸出頻率的改變。例如：設(shè)存儲of器中存儲了個(gè)數(shù)據(jù)（一個(gè)周期的采樣數(shù)據(jù)） ，則地址計(jì)數(shù)器步進(jìn)為 1 時(shí)，輸出頻率，NNffCo如果地址計(jì)數(shù)步進(jìn)為，則每周期取樣點(diǎn)數(shù)為，輸出頻率MMNcofNMf)(（3）DDS 的性能DDS 信號源輸出的信號實(shí)際上是以時(shí)鐘的速率對波形進(jìn)行取樣，從獲得的樣本值中恢復(fù)出cf來的。根據(jù)取樣定理，所以。實(shí)際中一般取。當(dāng)時(shí)，)2(maxcoff12NM22NM1M輸出頻率最小，。輸出

24、頻率的分辨率由相位累加器的位數(shù)決定，即 cNoff)21 (minfN。cNff)21 (例如：參考時(shí)鐘頻率為 1GHz，累加器相位為 32 位，則頻率分辨力為 0.233Hz。而改變時(shí)，M其頻率分辨力不會發(fā)生變化，因此 DDS 可以解決快捷變換與小步進(jìn)之間的矛盾。由于 D/A、存儲器等器件的限制，DDS 輸出頻率的上限不高，目前仍只能達(dá)到幾十 MHz。132.2.信號源硬件原理圖信號源硬件原理圖 圖 223.3.設(shè)計(jì)指導(dǎo)設(shè)計(jì)指導(dǎo)（1）多波形信號源部分1）結(jié)構(gòu)流程圖開始1)初始化EPP2)初始化LED3)清屏及給頻率和幅度賦初值檢查1通道：頻率、幅度均大于0？寫入SRAM并送入1通道 否是有波

25、形鍵按下？是在控制面板上繪出波形示意圖否檢查2通道：頻率、幅度均大于0？寫入SRAM并送入2通道 否是有波形鍵按下？是在控制面板上繪出波形示意圖否 檢查“退出”是否按下？否退出循環(huán)，關(guān)閉面板結(jié)束是 圖 232）樹形圖多波形信號源調(diào)用的文件: 1)顯示的波形文件; 2)寫入波形文件 1.bin; 3)寫入波形文件 2.bin調(diào)用的子 VI: 信號源調(diào)用.vi動(dòng)態(tài)庫函數(shù): Inti_wave1動(dòng)態(tài)庫函數(shù): Easy_source調(diào)用動(dòng)態(tài)庫函數(shù): Epp_init; Led_displayLed_display_blank14 圖 243）功能與前面板設(shè)計(jì) 圖 25 表 21序號名稱功能備注1峰值幅

26、度選擇峰值幅度2頻率選擇頻率3高級設(shè)置轉(zhuǎn)到高級設(shè)置4波形按鍵選擇輸出的波形5圖形框顯示所選波形示意圖6退出退出當(dāng)前文件注：2 通道的情況與 1 通道類似。本程序中需要用到的前面板控件有：幅度及頻率輸入：All controlsNumericNumeric Control 圖 26 高級設(shè)置、退出及波形控制按鍵：All controlsBooleanok Button12456315 圖 27 圖形框：All controlsGraphWaveform Graph 圖 284）動(dòng)態(tài)調(diào)用鏈接本程序設(shè)計(jì)的主要實(shí)現(xiàn)已經(jīng)做成底層 fp 函數(shù)（用 Labwindows/CVI 實(shí)現(xiàn)） ，在程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)可直接

27、調(diào)用實(shí)驗(yàn)箱提供的驅(qū)動(dòng)函數(shù)動(dòng)態(tài)鏈接（即.dll 函數(shù)） ，驅(qū)動(dòng)函數(shù)原型及常數(shù)和變量在cvidll.prj 中。 表 22fp 函數(shù)實(shí)現(xiàn)功能輸入?yún)?shù)輸出參數(shù)返回值動(dòng)態(tài)鏈接圖標(biāo)void epp_init初始化 EPP接口無無無void led_display_overLED 上顯示1無無無void led_display_blankLED 顯示器全滅無無無void inti_wave1初始化信號源,把波形數(shù)據(jù)寫入SRAMint DDS_channleunsigned char wave _dataunsigned char shape無無void easy_source依據(jù)相關(guān)參數(shù),啟動(dòng)信號源int

28、 DDS_channledouble ampdouble frunsigned char shapeunsigned char filter_cw無無動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用舉例： int led_display(double display_data):在 block panel 中點(diǎn)擊右鍵：All functionsAdvancedCall library function node. 16 圖 29雙擊 將顯示 圖 210 此時(shí)可根據(jù)調(diào)用函數(shù)的路徑，參數(shù)及名稱進(jìn)行設(shè)置17 圖 211這樣就完成了動(dòng)態(tài)鏈接的調(diào)用及設(shè)置。5）程序框圖設(shè)計(jì)首先，初始化各量值： 圖 212接著，用事件結(jié)構(gòu)控制循環(huán)的執(zhí)行：18

29、 圖 213在循環(huán)框內(nèi)，依據(jù)通道的頻率及幅度，用事件結(jié)構(gòu)讀出選中的波形數(shù)據(jù)（通道的處理與通道類似，以下簡略）： 圖 2 14依據(jù) shape1 的數(shù)據(jù)在圖形框內(nèi)顯示波形示意圖： 圖 215以上就完成了多波形信號源的設(shè)計(jì)。19（2）信號源高級設(shè)置部分1）結(jié)構(gòu)流程圖開始1)給各按鈕賦False值2)給相關(guān)輸入控制量賦初值1通道“啟動(dòng)”鍵是否按下?1)寫入SRAM并送入1通道2)繪出波形示意圖是否 檢 查 “ 返回”是否按下？退出循環(huán)，返回多波形信號源界面結(jié)束2通道“啟動(dòng)”鍵是否按下?1)寫入SRAM并送入2通道2)繪出波形示意圖是否是否永真的循環(huán) 圖 216）樹形圖信號源高級設(shè)置調(diào)用的文件: 1)

30、顯示的波形文件; 2)寫入波形文件 1.bin; 3)寫入波形文件 2.bin調(diào)用的子 VI: Inti_wave1_f.vi動(dòng)態(tài)庫函數(shù): Inti_wave1調(diào)用動(dòng)態(tài)庫函數(shù):Profession_source 圖 2173）功能與前面板設(shè)計(jì)20 圖 218 表 23序號名稱功能備注1時(shí)鐘頻率2步進(jìn)高位步進(jìn)值高 4 位取值范圍 0153幅度微調(diào)4幅度粗調(diào)5啟動(dòng)依據(jù)參數(shù)啟動(dòng)信號6波形按鍵選擇輸出的波形7圖形框顯示所選波形示意圖8步進(jìn)中位步進(jìn)值中 8 位取值范圍02559步進(jìn)低位步進(jìn)值低 8 位取值范圍025510返回返回到多波形信號源頁面注：2 通道的情況與 1 通道類似。本程序中需要用到的前面

31、板控件有：8123456791021時(shí)鐘頻率及幅度初調(diào)選擇：All controlsRing&EnumEnum 圖 219 步進(jìn)及幅度微調(diào) N1 輸入：All controlsNumericNumeric Control 圖 220 波形選擇：All controlsRing&EnumMenu Ring 圖 221 啟動(dòng)按鍵：All controlsBooleanOK Button 圖 222 圖形框：All controlsGraphWaveform Graph 圖 2234）動(dòng)態(tài)調(diào)用鏈接本程序設(shè)計(jì)的主要實(shí)現(xiàn)已經(jīng)做成底層 fp 函數(shù)（用 Labwindows/CVI 實(shí)現(xiàn)）

32、，在程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)可直接調(diào)用實(shí)驗(yàn)箱提供的驅(qū)動(dòng)函數(shù)動(dòng)態(tài)鏈接（即.dll 函數(shù)） ，驅(qū)動(dòng)函數(shù)原型及常數(shù)和變量在cvidll.prj 中。 表 24fp 函數(shù)實(shí)現(xiàn)功能輸入?yún)?shù)輸出參數(shù)返回值動(dòng)態(tài)鏈接圖標(biāo)void inti_wave1初始化信號源,把波形數(shù)據(jù)寫入SRAMint DDS_channleunsigned char wave _dataunsigned char shape無無void profession_source依據(jù)相關(guān)參數(shù),啟動(dòng)信號源int DDS_channleunsigned char clk_cwunsigned char fcw_Lunsigned char fcw_Munsig

33、ned char fcw_H無無22unsigned char shapeunsigned char gain_cwunsigned char vef_cwunsigned char filter_cw5）程序框圖設(shè)計(jì)首先，初始化各量值： 圖 224接著，用事件結(jié)構(gòu)控制循環(huán)的執(zhí)行： 圖 225在循環(huán)框內(nèi)，依據(jù)通道的頻率及幅度，用事件結(jié)構(gòu)讀出選中的波形數(shù)據(jù)（通道的處理與通道類似，以下簡略）：23 圖 226以上就完成了信號源高級設(shè)置的設(shè)計(jì)。（3）信號源文件部分在執(zhí)行過程中寫入 SRAM 的文件為二進(jìn)制文件形式。面板上顯示所調(diào)用的文件是由數(shù)組生成的波形文件。其中，各寫入 SRAM 的波形資料見下表

34、： 表 25波形存儲編號文件名正弦波1寫入波形文件 1.bin方波2寫入波形文件 1.bin鋸齒波3寫入波形文件 1.bin全波整流4寫入波形文件 1.bin調(diào)幅波5寫入波形文件 1.bin調(diào)頻波6寫入波形文件 1.bin窄脈沖波7寫入波形文件 1.bin臺階波8寫入波形文件 2.bin三角波1寫入波形文件 2.bin梯形波2寫入波形文件 2.binM 波3寫入波形文件 2.bin對數(shù)波4寫入波形文件 2.bin鐘形波5寫入波形文件 2.bin辛克波6寫入波形文件 2.bin高斯噪聲7寫入波形文件 2.bin直流8寫入波形文件 2.bin注：各種波形存儲位置：4096（存儲編號1） 4095存

35、儲編號。波形文件格式：波形文件格式：16 位二進(jìn)制存放，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后，每個(gè)波形位二進(jìn)制存放，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后，每個(gè)波形 4096 個(gè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)范個(gè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)范圍為圍為 04095（0 x0000 xfff） 。例如：正弦波形數(shù)據(jù)。例如：正弦波形數(shù)據(jù)2048SIN(X)+2048 ，X 取值為取值為 0360，分為分為 4096 份。份。4.4.簡單操作簡單操作初級使用直接設(shè)定信號的幅度，頻率，再選擇波形按鈕后輸出設(shè)定的信號波形。兩路右邊框圖24的波形顯示均為示意圖。高級使用，點(diǎn)擊“高級設(shè)置”進(jìn)入后，設(shè)定“時(shí)鐘頻率” ， “步進(jìn)” ， “幅度粗調(diào)” ， “幅度微調(diào)”后，點(diǎn)“啟動(dòng)”

36、輸出設(shè)定的波形。五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟1 1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 （1）硬件連線實(shí)驗(yàn)選擇電子測量實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)部信號源和外部數(shù)字示波器的連線如圖 227EPP電子測量實(shí)驗(yàn)箱電源計(jì)算機(jī)Aout1數(shù)字示波器Q9線Aout2圖 2-27 內(nèi)部信號源和外部數(shù)字示波器實(shí)驗(yàn)的硬件連線圖在開電源前，用 Q9 線把電子測量實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部信號源的 Aout1 和 Aout2 分別與外部數(shù)字示波器相連；連通 EPP 線。實(shí)驗(yàn)選擇電子測量實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)部信號源和數(shù)據(jù)采集的連線如圖 2-4EPP電子測量實(shí)驗(yàn)箱計(jì)算機(jī)Aout1Q9線Aout2Ain1Ain2圖 2-28 內(nèi)部信號源和數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)的硬件連線圖在開電源前，用 Q9 線把

37、電子測量實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部信號源和數(shù)據(jù)采集的 BNC 接頭 Aout1 和Ain1，Aout2 和 Ain2 分別相連；連通 EPP 線。 注意：在運(yùn)行軟件前要先打開實(shí)驗(yàn)箱的電源。注意：在運(yùn)行軟件前要先打開實(shí)驗(yàn)箱的電源。2 2觀察信號源產(chǎn)生的波形觀察信號源產(chǎn)生的波形（1）用外部示波器觀察內(nèi)部信號源產(chǎn)生的各種波形按圖 2-27 進(jìn)行硬件連線。直接點(diǎn)擊想要顯示的波形，觀察示波器輸出信號的波形，幅度和頻率。再依次點(diǎn)擊 16 種波形，觀察，分析輸出的波形。例如：不設(shè)定“峰值幅度”和“頻率” ，直接點(diǎn)“方波”按鈕，觀察示波器顯示。在“峰值幅度”和“頻率”框內(nèi)設(shè)定需要輸出信號的幅度和頻率值，點(diǎn)擊需要輸出的波形，觀

38、察示波器顯示，記錄結(jié)果在表 2-6表 2-6 信號源輸出波形的數(shù)據(jù)觀察記錄表輸出波形設(shè)定信號幅度（V）輸出信號幅度（V）設(shè)定信號頻率（kHz）輸出信號頻率（kHz）波形是否正確 25（2）用虛擬示波器觀察內(nèi)部信號源產(chǎn)生的各種波形按圖 2-4 進(jìn)行硬件連線。直接點(diǎn)擊想要顯示的波形，觀察示波器輸出信號的波形，幅度和頻率。再依次點(diǎn)擊 16 種波形，觀察，分析輸出的波形。在“峰值幅度”和“頻率”框內(nèi)設(shè)定需要輸出信號的幅度和頻率值，點(diǎn)擊需要輸出的波形，觀察示波器顯示，記錄結(jié)果在表 2-6（3）高級設(shè)置輸出波形按圖 2-27 進(jìn)行硬件連線。信號源高級設(shè)置包括波形，頻率相關(guān)（時(shí)鐘頻率，步進(jìn)） ，幅度相關(guān)（幅

39、度初調(diào)，幅度微調(diào)）等幾部分的設(shè)置。頻率設(shè)置頻率設(shè)置由前面的公式 2-6 計(jì)算得出，輸出信號頻率與頻率控制字和時(shí)鐘頻率相關(guān)。OfKCfSJ-8002B 電子測量實(shí)驗(yàn)箱主板的相位累加器位數(shù)是 24，故；先選擇時(shí)鐘頻率，再確定頻24nCf率步進(jìn)值，令圖 2-6 中的步進(jìn)高位符號為 H、步進(jìn)中位符號為 M、步進(jìn)低位符號為 L，則頻率控制字的計(jì)算公式為就可以得到需要的輸出信號頻率。例如：選KLMHK256256256Of擇“時(shí)鐘頻率”=80MHz， “步進(jìn)高位”H=0， “步進(jìn)中位”M=5， “步進(jìn)低位”L=25，則可以得Cf到頻率控制字，再由公式 2-1，得到13052525652562560KkHz

40、fKfnCo222. 62/800000001305224注意：設(shè)置的步進(jìn)高位范圍是注意：設(shè)置的步進(jìn)高位范圍是 015，步進(jìn)中位范圍是，步進(jìn)中位范圍是 0255，步進(jìn)低位范圍是，步進(jìn)低位范圍是 0255。幅度設(shè)置峰值幅度相關(guān)設(shè)置由圖 2-6 的“幅度初調(diào)”和“幅度微調(diào)”控制，令幅度峰值符號為 V，幅度初調(diào)（幅度分辨率）符號為 M，幅度微調(diào)符號為 N，則輸出信號峰值幅度。例如：“幅NMV度初調(diào)”選擇為 0.01N，則幅度分辨率 M=0.01；“幅度微調(diào)”設(shè)定 N=150，則可得輸出信號的峰值幅度)(5 . 115001. 0VNMV信號源高級設(shè)置輸出波形通過兩步計(jì)算，設(shè)定相關(guān)參數(shù)，點(diǎn)擊“啟動(dòng)”后

41、，觀察示波器顯示的波形，頻率和幅度。注意：數(shù)字合成信號源的輸出信號頻率范圍：正弦在注意：數(shù)字合成信號源的輸出信號頻率范圍：正弦在 1Hz2MHz，其它波形在，其它波形在 1Hz200KHz范圍內(nèi)。峰值幅度范圍范圍內(nèi)。峰值幅度范圍 0.1V8V，設(shè)定各參數(shù)時(shí)需保證輸出信號在此范圍內(nèi)。同時(shí)調(diào)幅波載波頻率，設(shè)定各參數(shù)時(shí)需保證輸出信號在此范圍內(nèi)。同時(shí)調(diào)幅波載波頻率為輸入頻率的為輸入頻率的 16 倍，調(diào)頻波載波頻率為輸入頻率的倍，調(diào)頻波載波頻率為輸入頻率的 725 倍。倍。思考思考: :信號源高級設(shè)置輸出波形，選擇不同的時(shí)鐘頻率和步進(jìn)都可以得到同一個(gè)輸出頻率，分析哪一種設(shè)置輸出的波形最好？為什么？ 26

42、實(shí)驗(yàn)三 電子計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解頻率/周期測量的基本原理。2. 了解電子計(jì)數(shù)器測量原理的自動(dòng)選擇。3. 掌握虛擬電子計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)的基本方法。4. 熟悉電子計(jì)數(shù)器的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)電子計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求：測頻范圍 1Hz2MHz；測周范圍 1s0.5us；閘門時(shí)間分 5 檔（1ms,10ms,100ms,1s,10s） ；周期倍乘分 5 檔（1, 10, 100, 1000, 10000） ；時(shí)標(biāo)信號有 5種選擇（1K,10K,100K,1M,10M） ；具有自動(dòng)選擇測量功能（即當(dāng)被測對象的頻率低于中界頻率3162Hz 時(shí)，按測周

43、的方式測量；當(dāng)被測對象的頻率高于中界頻率 3162Hz 時(shí)，按測頻的方式測量）2. 頻率測量，并了解測頻方式下：閘門時(shí)間與測量分辨率關(guān)系。3. 周期測量，并了解測周方式下：時(shí)標(biāo)、周期倍增與測量分辨率關(guān)系。4. 中界頻率確定的原則。三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材1. 1.SJ-8002B 電子測量實(shí)驗(yàn)箱 1 臺2雙蹤示波器（20MHz 模擬或數(shù)字示波器） 1 臺3計(jì)算機(jī)(具有運(yùn)行 windows2000 和圖形化控件的能力) 1 臺4. 函數(shù)信號發(fā)生器 臺5. Q9 連接線 根四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理1.1.測頻原理測頻原理所謂“頻率” ，就是周期性信號在單位時(shí)間變化的次數(shù)。電子計(jì)數(shù)器是嚴(yán)格按照 fN

44、/T 的定義進(jìn)行測頻，其對應(yīng)的測頻原理方框圖和工作時(shí)間波形如圖 3-1 所示。從圖中可以看出測量過程：輸入待測信號經(jīng)過脈沖形成電路形成計(jì)數(shù)的窄脈沖，時(shí)基信號發(fā)生器產(chǎn)生計(jì)數(shù)閘門信號，待測信號通過閘門進(jìn)入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，即可得到其頻率。若閘門開啟時(shí)間為 T、待測信號頻率為 fx，在閘門時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為 N，則待測頻率為 fx = N/T (3-1)若假設(shè)閘門時(shí)間為 1s，計(jì)數(shù)器的值為 1000，則待測信號頻率應(yīng)為 1000Hz 或 1.000kHz，此時(shí)，測頻分辨力為 1Hz。圖 3-1 測頻原理框圖和時(shí)間波形272.2.測周原理測周原理由于周期和頻率互為倒數(shù)，因此在測頻的原理中對換一下待測信號和

45、時(shí)基信號的輸入通道就能完成周期的測量。其原理如圖 3-2 所示。 To Tx 圖 3-2 測周原理圖待測信號 Tx 通過脈沖形成電路取出一個(gè)周期方波信號加到門控電路，若時(shí)基信號(亦稱為時(shí)標(biāo)信號)周期為 To，電子計(jì)數(shù)器讀數(shù)為 N，則待測信號周期的表達(dá)式為 （3-2）MTNTOX例如：fx = 50Hz，則主門打開 1/50Hz（= 20ms） 。若選擇時(shí)基頻率為 fo = 10MHz，時(shí)基To0.1us，周期倍乘選 1，則計(jì)數(shù)器計(jì)得的脈沖個(gè)數(shù)為 = 200000 個(gè)，如以 ms 為單位，OXTTN 則計(jì)數(shù)器可讀得 20.0000(ms) ，此時(shí)，測周分辨力為 0.1us。3.3.中界頻率中界頻

46、率 當(dāng)直接測頻和直接測周的電子計(jì)數(shù)器讀數(shù) N 相等時(shí)，就確定了一個(gè)測頻和測周的頻率分界點(diǎn)，這個(gè)分界點(diǎn)的頻率值稱為中界頻率。由測頻和測周的表達(dá)式可以看出：測頻時(shí)的電子計(jì)數(shù)器讀數(shù)N 和測周時(shí)的電子計(jì)數(shù)器讀數(shù) N 相等時(shí)，即可確定中界頻率為xmf （3-3）0TMTfTxmxmS故 （3-4）0fMffsxm式中，為測頻時(shí)選用的頻標(biāo)信號頻率，即 閘門時(shí)間的倒數(shù)；為測周頻時(shí)選用的時(shí)sfSsTf/10f標(biāo)信號頻率，；當(dāng)時(shí)，應(yīng)使用測頻的方法；當(dāng)時(shí)，則應(yīng)使用測周頻的00/1 Tf xmxff xmxff 方法。對于一臺電子計(jì)數(shù)器特定的應(yīng)用狀態(tài)，可以在同一坐標(biāo)圖上同時(shí)作出直接測頻和直接測周的誤差曲線（圖 3-

47、3） ，兩曲線的交點(diǎn)即中界頻率點(diǎn)。圖 3-3 測頻和測周時(shí)的誤差曲線時(shí)基信號發(fā)生器分頻電路脈沖形成電路閘門電子計(jì)數(shù)器門控電路脈沖形成電路周期倍乘MMMMMMMMM284.4.電子計(jì)數(shù)器測頻電子計(jì)數(shù)器測頻/ /測周的自動(dòng)功能測周的自動(dòng)功能電子計(jì)數(shù)器的自動(dòng)測頻/測周功能主要取決于中界頻率。假定選擇閘門時(shí)間為 1s、測周/頻時(shí)標(biāo)信號頻率為 10MHz 和周期倍乘 M 為 1，則中界頻率為MHz(=3162Hz)。因此在選用電子計(jì)數(shù)10器自動(dòng)測量時(shí)，先指定用測頻的方式預(yù)測一下輸入信號的頻率，再與中界頻率比較之后自動(dòng)確定電子計(jì)數(shù)器測頻/測周方式。五、設(shè)計(jì)指導(dǎo)五、設(shè)計(jì)指導(dǎo)1 1方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)基于“

48、SJ8002B 電子測量實(shí)驗(yàn)箱”的 DDS 信號源和基于 PC 機(jī)的虛擬儀器軟件平臺（Labview）構(gòu)建測量方案，實(shí)現(xiàn)頻率/周期的數(shù)字化測量，完成“虛擬電子計(jì)數(shù)器”的設(shè)計(jì)。整個(gè)程序采取順序結(jié)構(gòu)與選擇結(jié)構(gòu)相結(jié)合，依次實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化，EPP 接口通信測試，自動(dòng)測試的判定與運(yùn)行，測頻/測周的判定與運(yùn)行及結(jié)果顯示。在設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的初始化和 EPP 接口通信測試是通過直接調(diào)用實(shí)驗(yàn)所提供的驅(qū)動(dòng)函數(shù)動(dòng)態(tài)鏈接來實(shí)現(xiàn)；而頻率/周期的測量及其數(shù)據(jù)處理和顯示是先通過調(diào)用實(shí)驗(yàn)所提供的驅(qū)動(dòng)函數(shù)動(dòng)態(tài)鏈接，再將其做成 5 個(gè)子 vi 模塊（即Run_Counter.vi、Fr_Ebits.vi、Fr_Effective

49、_Show.vi、T_Effective_Show.vi 和Led_Display.vi） 。整個(gè)設(shè)計(jì)思路流程圖如下：測量是否自動(dòng)用測頻方式預(yù)測被測信號頻率是否大于中界頻率結(jié)束顯示正確結(jié)果用測周方式測量被測信號周期是否測量結(jié)果是否出錯(cuò)/溢出否是否是選擇測頻/測周方式測頻處理測頻測周處理測周測量結(jié)果調(diào)整信號頻率EPP初始化EPP讀數(shù)檢查測量結(jié)果測量結(jié)果是否出錯(cuò)/溢出是否出錯(cuò)/溢出是否出錯(cuò)/溢出否否否結(jié)束顯示正確結(jié)果結(jié)束顯示正確結(jié)果結(jié)束顯示正確結(jié)果是是是圖 3-4 電子計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)流程圖2 2功能與前面板設(shè)計(jì)功能與前面板設(shè)計(jì)29在abview 環(huán)境下編輯一個(gè)工程文件，并按如下圖 3-5 所示做一個(gè)

50、前面板文件，面板上各控件的主要屬性設(shè)置如下表 3-1 圖 3-5 虛擬電子計(jì)數(shù)器面板示意圖表 3-1 前面板控件控件類別序號控件類型控件屬性控件作用1NumericControl閘門時(shí)間/周期倍乘旋鈕2NumericControl時(shí)標(biāo)選擇旋鈕3BooleanControl測頻/測周選擇測量選擇類4BooleanControl自動(dòng)方式5StringIndicator顯示周期/頻率的單位6NumericIndicator顯示周期/頻率的讀數(shù)7StringIndicator顯示頻率/周期的單位8NumericIndicator顯示頻率/周期的讀數(shù)9StringIndicator顯示頻率或者周期指示1

51、0String Indicator顯示閘門時(shí)間的單位11NumericIndicator顯示周期倍乘/閘門時(shí)間讀數(shù)12StringIndicator顯示周期倍乘/閘門時(shí)間指示13BooleanIndicator運(yùn)行指示14BooleanIndicator出錯(cuò)指示15BooleanIndicator采樣指示指示類16StringIndicator顯示自動(dòng)方式下的測頻/測周17BooleanControl退出程序程序控制類18BooleanControl控制程序開始設(shè)計(jì)說明：18432178175910121413116161530. 使用閘門時(shí)間/周期倍乘旋鈕對門控制字 gate_cw（10 進(jìn)

52、制）進(jìn)行選擇。門控制字gate_cw（10 進(jìn)制）與閘門時(shí)間/周期倍乘的值的對應(yīng)關(guān)系如表 3-2 所示：表 3-2 門控制字與閘門時(shí)間/周期倍乘的對應(yīng)關(guān)系閘門時(shí)間/周期倍乘1ms110ms10100ms1001s100010s10000gate_cw01234.使用時(shí)標(biāo)選擇旋鈕對時(shí)標(biāo)控制字 f0_control（10 進(jìn)制）進(jìn)行選擇。時(shí)標(biāo)控制字f0_control（10 進(jìn)制）與時(shí)標(biāo)選擇旋鈕的值的對應(yīng)關(guān)系如表 3-3 所示：表 3-3 時(shí)標(biāo)控制字與時(shí)標(biāo)選擇旋鈕的對應(yīng)關(guān)系時(shí)標(biāo)選擇旋鈕10M1M100K10K1Kf0_control01234.在測頻、測周和自動(dòng)測量這三種情況下，顯示控件 125

53、為分時(shí)復(fù)用。具體情況如下：.當(dāng)選擇測頻/測周按鈕置“測頻”時(shí)，顯示控件 12 顯示為“閘門時(shí)間” 、顯示控件 11 顯示為“對應(yīng)閘門時(shí)間/周期倍乘旋鈕的時(shí)間值” 、顯示控件 10 顯示為“閘門時(shí)間單位” 、顯示控件 9 顯示為“周期”(通過頻率測量值換算得到)、顯示控件 8 顯示為“被測信號的周期值” 、顯示控件 7顯示為“被測信號周期值的單位” 、顯示控件 6 顯示為“被測信號的頻率值” 、顯示控件 5 顯示為“被測信號頻率值的單位” ，并且時(shí)標(biāo)選擇旋鈕變灰且不使能；.當(dāng)選擇測頻/測周按鈕置“測周”時(shí)，顯示控件 125 對應(yīng)顯示為“周期倍乘” 、 “對應(yīng)閘門時(shí)間/周期倍乘旋鈕的倍乘值” 、

54、“空字符” 、 “頻率”(通過周期測量值換算得到)、 “被測信號的頻率值” 、 “被測信號頻率值的單位” 、 “被測信號的周期值”和“被測信號周期值的單位” ；.當(dāng)選擇“自動(dòng)”按鈕時(shí)，閘門時(shí)間/周期倍乘旋鈕和時(shí)標(biāo)選擇旋鈕變灰且不使能，將自動(dòng)根據(jù)被測信號與中界頻率的大小關(guān)系來確定采用測頻或測周方式，并顯示相關(guān)內(nèi)容。3 3動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用本程序設(shè)計(jì)的主要實(shí)現(xiàn)已經(jīng)做成底層 fp 函數(shù)（用 Labwindows/CVI 實(shí)現(xiàn)） ，在程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)可直接調(diào)用實(shí)驗(yàn)所提供的驅(qū)動(dòng)函數(shù)動(dòng)態(tài)鏈接（即.dll 函數(shù)） ，驅(qū)動(dòng)函數(shù)原型及常數(shù)和變量在 cvidll.prj中。程序設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)加入動(dòng)態(tài)鏈接 SJ8002

55、C_dbg.dll。實(shí)現(xiàn)頻率周期測量的驅(qū)動(dòng)函數(shù)如表 3-4 所示： 序號fp 函數(shù)實(shí)現(xiàn)功能輸入?yún)?shù)輸出參數(shù)返回值動(dòng)態(tài)鏈接圖標(biāo)1void epp_init(void)初始化EPP 接口無無無2int epp_read_check(void)EPP 讀數(shù)檢查無無0：EPP可正常讀數(shù)； 8：EPP不能讀31數(shù)3int run_counter (unsigned char m_what, unsigned char f0_control,unsigned char nTF, unsigned char gate_cw,int panel_Handle, int stop_ID,double *rult

56、,double *rult_1, int *ebitsunsigned char *ll,unsigned char *mm,unsigned char *hh)頻率/周期測量m_what1 （即布爾常量True） ；f0_controlf0選擇控制字（見表 3-3） ；nTF 測頻/測周 1測頻 0測周gate_cw 門控或周期倍乘控制（見表 3-2） ；Panel_Handle中斷測量的控件面板句柄（未使用） ；stop_ID 中斷測量的控件名稱（未使用） ；rult 測量結(jié)果：當(dāng)選擇“測頻”時(shí)為頻率(Hz) ，當(dāng)選擇“測周”時(shí)為周期(s)；rult_1 測量結(jié)果：當(dāng)選擇“測頻”時(shí)為周期(

57、s) ，當(dāng)選擇“測周”時(shí)為頻率(Hz)；ll計(jì)數(shù)值低8 位mm計(jì)數(shù)值中 8 位hh計(jì)數(shù)值高 8 位0測量成功；輸出值有效；1測量不成功，被中斷；輸出值無效8測量不成功，EPP 不能讀數(shù)；輸出值無效4int led_display(double display_data)LED 顯示（即實(shí)驗(yàn)箱上的LED 顯示）display_data：顯示數(shù)據(jù)無成功執(zhí)行后，返回值為 05void fr_ebits (unsignedchar gate_cw, double counter_rult,int *effective_bits, double *show_rult)控制頻率的有效位gate_cw門控或

58、周期倍乘控制counter_rult函數(shù)run_counter 的頻率結(jié)果effective_bits頻率的有效位無6void fr_effective_show (double display,int ebits,double *display_show,int *bit, char unit)控制頻率的有效顯示，包括數(shù)值和單位display函數(shù)run_counter 的頻率結(jié)果display_show頻率的有效顯示值unit頻率單位，包括“Hz、KHz、MHz”無327void T_effective_show (double display,int ebits,double *displ

59、ay_show,int *bit, char unit)控制周期的有效顯示，包括數(shù)值和單位display函數(shù)run_counter 的周期結(jié)果display_show周期的有效顯示值unit周期單位，包括“s、ms、us”無其中驅(qū)動(dòng)函數(shù) 1 和 2 是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化和 EPP 讀數(shù)檢查，驅(qū)動(dòng)函數(shù) 3 是實(shí)現(xiàn)頻率/周期的測量，驅(qū)動(dòng)函數(shù) 47 是對驅(qū)動(dòng)函數(shù) 3 所測得的頻率/周期進(jìn)行處理并顯示。動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用舉例： int led_display(double display_data):在 block panel 中點(diǎn)擊右鍵：All functionsAdvancedCall library f

60、unction node圖 3-6 動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用界面雙擊圖圖標(biāo)，將出現(xiàn)如圖 3-7 所示圖 3-7 動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用33 此時(shí)可根據(jù)調(diào)用函數(shù)的路徑，參數(shù)及名稱進(jìn)行設(shè)置進(jìn)行得到圖 3-8圖 3-8 動(dòng)態(tài)鏈接設(shè)置這樣就完成了動(dòng)態(tài)鏈接的調(diào)用及設(shè)置。4 4流程圖設(shè)計(jì)流程圖設(shè)計(jì)整個(gè)程序要求由“測量”和“退出”按扭來控制程序的運(yùn)行與否，因此主框架可以設(shè)計(jì)為structure 中的 while 循環(huán)與 Case 結(jié)構(gòu)結(jié)合使用，如圖 3-9 所示：圖 3-9 程序總框圖由于 Labview 特性是順序流程，因此，循環(huán)內(nèi)部可以設(shè)計(jì)為順序結(jié)構(gòu)。即使用 structure 中的flat sequence case。整個(gè)設(shè)計(jì)流程分為四步