借助智能DAQ获得高级数据采集技术.doc
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1、借助智能DAQ获得高级数据采集技术多功能智能DAQ设备配有自定义式板载处理功能,最大限度地为系统定时及触发提供灵活性能。 与控制设备功能的固定ASIC不同,智能DAQ采用基于FPGA的系统定时控制器,令所有模拟和数字I/O能够根据特定应用操作接受相应的配置。 本指南展示了:如何使用R系列智能DAQ板卡和NI LabVIEW FPGA,灵活自如地执行数据采集任务。1. 入门NI LabVIEW FPGA模块帮助DAQ系统的开发者灵活自如地进行应用程序编程以实现各类输入/输出操作。 用户无需预先了解VHDL等硬件设计工具,便可将LabVIEW代码嵌入FPGA芯片并获得硬件定时的速度和可靠性。让我们
2、先从数据采集硬件的常用组件切入论题。 假设您拥有了模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和数字输入/输出线,则所有I/O便要根据实际操作接受某种方式的定时和控制。 典型的多功能数据采集设备采用功能齐全的ASIC,满足了大多数的功能性需求。 比如:M系列DAQ设备通过DAQ-STC2,控制着各类硬件组件的定时和触发。 智能DAQ硬件(如:R系列DAQ设备)区别于市面上的其他任何数据采集设备,因为在控制设备功能方面智能DAQ用基于FPGA的系统定时控制器取代了传统ASIC,从而使得所有模拟和数字I/O都能根据特定应用操作接受相应的配置。 可重配置FPGA芯片通过NI LabVIEW FPGA模
3、块进行编程,此时NI LabVIEW的数据流模式仍旧适用,不过采用了一组新函数控制最底层的设备I/O。 LabVIEW FPGA I/O节点并不通过NI-DAQmx函数负责实现常见的任务和功能,而是灵活自如地在各个通道最底层上运行。 通过以下各部分的内容,我们将了解NI-DAQmx的特定实例,并学习如何通过智能DAQ定制各类数据采集任务。2. 定时和触发实现高级数据采集的智能DAQ主要用于定制定时和触发。 下方的范例程序框图展现了:NI-DAQmx帮助实现的触发式模拟输入任务。如图1所示,智能DAQ并未使用不同函数配置通道,而是通过名为I/O节点的函数读写各路模拟和数字通道。 让我们看看使用N
4、I LabVIEW FPGA中I/O节点所获得的相同功能。上图既没有针对全局通道、采样时钟、触发的配置函数,也没有开始、停止和清除等任务。 所有内容都被1个简单的模拟I/O读取所取代;全部定时都为本地LabVIEW结构(如:While循环和条件结构)所控制。由于整个程序框图均在FPGA硬件内执行,LabVIEW代码的运行便体现出硬件定时的速度和可靠性。 让我们更深入地了解一下该程序框图的运行方式。 模拟I/O节点并不指定某个采样速率,而使用For循环采集各个样本。 与之对应的ADC在I/O节点被调用时,负责对输入信号进行实际数字化,因而通过For循环接受定时。 若想在100 kHz的频率下进行
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- 借助 智能 DAQ 获得 高级 数据 采集 技术
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