虚拟仪器数据采集与DAQmx分析.pptx

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1、10.1 10.1 数据采集的基本概念数据采集的基本概念10.1.1 10.1.1 数据采集系统的构成数据采集系统的构成 上图表示了数据采集的结构。在数据采集之前，程序将对采集板卡初始化，板卡上和内存中的BufferBuffer是数据采集存储的中间环节。第1页/共105页缓冲（缓冲（BuffersBuffers）这里的缓冲指的是这里的缓冲指的是PCPC内存的一个区域（不是内存的一个区域（不是数据采集卡上的数据采集卡上的FIFOFIFO缓冲），它用来临时存放缓冲），它用来临时存放数据。下列情况需要使用数据。下列情况需要使用Buffer I/OBuffer I/O：需要采集或产生许多样本，其速率超

2、过了需要采集或产生许多样本，其速率超过了实际显示、存储到硬件，或实时分析的速度。实际显示、存储到硬件，或实时分析的速度。需要连续采集或产生需要连续采集或产生ACAC数据（数据（1010样本样本秒），并且要同时分析或显示某些数据。秒），并且要同时分析或显示某些数据。采样周期必须准确、均匀地通过数据样本。采样周期必须准确、均匀地通过数据样本。下列情况可以不使用下列情况可以不使用Buffer I/OBuffer I/O：数据组短小，例如每秒只从两个通道之一数据组短小，例如每秒只从两个通道之一采集一个数据点。采集一个数据点。需要缩减存储器的开支。需要缩减存储器的开支。第2页/共105页触发（触发（Tr

3、iggeringTriggering）：）：触发器通常是一个数字或模拟信号，其状态触发器通常是一个数字或模拟信号，其状态可确定动作的发生。触发有软件触发和硬件触可确定动作的发生。触发有软件触发和硬件触发。发。下列情况使用软件触发：下列情况使用软件触发：用户需要对所有采集操作有明确的控制，用户需要对所有采集操作有明确的控制，且且 事件定时不需要非常准确。事件定时不需要非常准确。下列情况使用硬件触发：下列情况使用硬件触发：采集事件定时需要非常准确。采集事件定时需要非常准确。用户需要削减软件开支。用户需要削减软件开支。采集事件需要与外部装置同步。采集事件需要与外部装置同步。第3页/共105页10.1

4、.2 10.1.2 数据采集卡的功能数据采集卡的功能 一个典型的数据采集卡的功能有模拟输入、一个典型的数据采集卡的功能有模拟输入、模拟输出、数字模拟输出、数字I/OI/O、计数器、计数器/计时器等。因计时器等。因此此LabVIEWLabVIEW中中DAQDAQ模板设计也围绕这模板设计也围绕这4 4大功能大功能组织。组织。模拟输入是采集最基本的功能。它一模拟输入是采集最基本的功能。它一般由多路开关（般由多路开关（MUXMUX）、放大器、采样保持）、放大器、采样保持电路以及电路以及A/DA/D来实现，通过这些部分，一个来实现，通过这些部分，一个模拟信号就可以转化为数字信号。模拟信号就可以转化为数字

5、信号。模拟输出通常是为采集系统提供激励。模拟输出通常是为采集系统提供激励。输出信号受数模转换器（输出信号受数模转换器（D/AD/A）的建立时间、）的建立时间、转换率、分辨率等因素影响。转换率、分辨率等因素影响。第4页/共105页 数字数字I/OI/O通常用来控制过程、产生测试信通常用来控制过程、产生测试信号、与外设通信等。它的重要参数包括：数字号、与外设通信等。它的重要参数包括：数字口路数（口路数（lineline）、接收）、接收 (发送发送 )率、驱动能力率、驱动能力等。一般的数字等。一般的数字I/OI/O板卡均采用板卡均采用TTLTTL电平。需要电平。需要强调的是，对大功率外部设备的驱动需

6、要设计强调的是，对大功率外部设备的驱动需要设计专门的信号处理装置。专门的信号处理装置。许多场合都要用到计数器，如精确时间许多场合都要用到计数器，如精确时间控制和脉冲信号产生等。计数器最重要的参数控制和脉冲信号产生等。计数器最重要的参数是分辨率和时钟频率，分辨率越大，计数器位是分辨率和时钟频率，分辨率越大，计数器位数越大，计数值也越高。数越大，计数值也越高。第5页/共105页10.1.3 DAQ VIs10.1.3 DAQ VIs的功能模板的功能模板 LabVIEWLabVIEW中中DAQ VIsDAQ VIs都包含在都包含在FunctionsData AcquisitionsFunctions

7、Data Acquisitions子模板中。子模板中。共包含共包含6 6个子模板，每个子模板完成不同的个子模板，每个子模板完成不同的数据采集任务。数据采集任务。第6页/共105页 各子模板的主要功能如下：各子模板的主要功能如下：Analog Input子模板，完成模拟信号子模板，完成模拟信号进行进行A/DA/D转换，并采集到计算机；转换，并采集到计算机；Analog Output子模板子模板,将计算机产将计算机产生的数字信号进行生的数字信号进行D/AD/A转换，并输出；转换，并输出；Digital I/O子模板子模板,用于控制用于控制DAQDAQ设备设备的数字的数字I/O功能；功能；Count

8、er子模板子模板,用于控制用于控制DAQDAQ设备的设备的计数器计数器功能；功能；Calibration and Configuration子子模板模板,用于校准和配置用于校准和配置DAQDAQ设备，用户较少用设备，用户较少用到该功能；到该功能；Signal Conditioning子模板，将从子模板，将从温度传感器或应变片中采集的模拟电压信号温度传感器或应变片中采集的模拟电压信号转化为相应的应力单位或温度单位。转化为相应的应力单位或温度单位。第7页/共105页10.1.4 DAQ VIs10.1.4 DAQ VIs的组织结构的组织结构 LabVIEW LabVIEW 中对于数据采集模块按照难

9、易中对于数据采集模块按照难易程度做了分类程度做了分类 。简易模入VIs中级模入VIs高级模入VIs通用模入VIs第8页/共105页 简易简易VIs(Easy VIs)VIs(Easy VIs)该行的四个模块执行简单的该行的四个模块执行简单的DAQDAQ操作。它们可操作。它们可以作为单独的以作为单独的VIVI，也可以作为，也可以作为subVIsubVI来使用。这来使用。这些模块可以自动发出错误警告信息，在对话框中些模块可以自动发出错误警告信息，在对话框中你可以选择中断运行或忽略。但是比较复杂的应你可以选择中断运行或忽略。但是比较复杂的应用需要使用下面的类型。用需要使用下面的类型。中级中级VIs(

10、Intermediate VIs)VIs(Intermediate VIs)简易简易Easy VIsEasy VIs相比，中级相比，中级VIsVIs具有更多的硬件具有更多的硬件功能，用户可以更加有效、更加灵活地开发应用功能，用户可以更加有效、更加灵活地开发应用程序。在程序。在Easy VIsEasy VIs里操作一个里操作一个AI InputAI Input，这里，这里细分为细分为AI Config,AI Start,AI Read,AI AI Config,AI Start,AI Read,AI Single ScanSingle Scan以及以及AI ClearAI Clear。它可以描述

11、更加。它可以描述更加细致、复杂的操作。细致、复杂的操作。第9页/共105页 通用模入通用模入VIs(Utility VIs)VIs(Utility VIs)这里提供了三个常用的这里提供了三个常用的VIsVIs，AI Read One AI Read One ScanScan，AI Waveform ScanAI Waveform Scan，及，及AI Continuous AI Continuous ScanScan。使用一个。使用一个VIVI就可以解决一个普通的就可以解决一个普通的DAQDAQ问问题，方便但缺乏灵活性。题，方便但缺乏灵活性。高级模入高级模入VIs(Advanced VIs)V

12、Is(Advanced VIs)这些这些VIsVIs是是NI-DAQNI-DAQ数据采集软件的界面，是上数据采集软件的界面，是上面三种类型面三种类型VIsVIs的基础。一般情况下，用户不需的基础。一般情况下，用户不需要直接使用这个功能。要直接使用这个功能。第10页/共105页10.1.5 DAQ VIs10.1.5 DAQ VIs常用参数简介常用参数简介 LabVIEW LabVIEW 中通用中通用DAQDAQ参数的定义有：参数的定义有：设备号和任务号设备号和任务号(Device ID and Task(Device ID and Task ID)ID)在模拟在模拟I/OI/O、数字、数字I/

13、OI/O以及计数器以及计数器VIsVIs中，每中，每个设备都有唯一的编号，在配置个设备都有唯一的编号，在配置DAODAO设备时，设备时，编号由用户指定。输出参数编号由用户指定。输出参数TaskIDTaskID是相同给是相同给特定的特定的I/OI/O操作分配的一个唯一的编号，贯串操作分配的一个唯一的编号，贯串以后以后DAQDAQ操作的始终。操作的始终。通道（通道（ChannelsChannels）Analog InputAnalog Input和和Analog Output VIsAnalog Output VIs中有中有一个输入参数叫通道一个输入参数叫通道 (channels)(channel

14、s)，用于指定，用于指定DAQDAQ读写操作的通道。数字读写操作的通道。数字I/OI/O和计数器和计数器VIsVIs中，中，也有类似参分别称为也有类似参分别称为Digital chanel listDigital chanel list和和counter listcounter list。第11页/共105页 通道命名通道命名(Channel Name(Channel Name Addressing)Addressing)当采用当采用DAQ Channel WizardDAQ Channel Wizard配置配置DAQDAQ卡卡的的I/OI/O通道时，可以在通道时，可以在channelscha

15、nnels中输入一定中输入一定物理意义的名称来确定通道的地址。在物理意义的名称来确定通道的地址。在Easy Easy VIsVIs中，可以在中，可以在channelschannels参数的数组元素中参数的数组元素中的填写一个通道的名称，也可将多个通道的的填写一个通道的名称，也可将多个通道的名称写在一个元素中，编号之间用逗号隔开。名称写在一个元素中，编号之间用逗号隔开。通道编号命名通道编号命名(Channel Number(Channel Number Addressing)Addressing)如果用户不使用通道名称来确定通道地如果用户不使用通道名称来确定通道地址，那么还可以在址，那么还可以在

16、 channelschannels中使用通道编中使用通道编号来确定通道的地址。可以将每个通道编号号来确定通道的地址。可以将每个通道编号作为一个数组中的元素，也可以将多个通道作为一个数组中的元素，也可以将多个通道编号写入一个数组元素中，编号之间用逗号编号写入一个数组元素中，编号之间用逗号隔开。隔开。第12页/共105页 I/O I/O范围设置范围设置(Limit Settings)(Limit Settings)Limit Settings Limit Settings 是指是指DAQDAQ卡所采集或输卡所采集或输出的模拟信号的最大出的模拟信号的最大/最小值。一对最大最小值。一对最大/最最小值组

17、成一个簇，每个通道对应一个簇，多小值组成一个簇，每个通道对应一个簇，多个簇形成一个簇的数组。个簇形成一个簇的数组。采集数据的构成采集数据的构成 在多通道数据采集中，采集到的数据以在多通道数据采集中，采集到的数据以二维数组的形式保存。即以行二维数组的形式保存。即以行(row)(row)或以列或以列(column)(column)的形式来组织二维数组中的数据。的形式来组织二维数组中的数据。第13页/共105页 扫描次数扫描次数(Numbers of Scan to(Numbers of Scan to Acquire)Acquire)用户指定的一组通道进行数据采集的次数。用户指定的一组通道进行数据

18、采集的次数。采样点数采样点数(Number of Samples)(Number of Samples)对一个通道采样点的个数。对一个通道采样点的个数。扫描速率扫描速率(Scan Rate)(Scan Rate)一秒内完成的一组指定通道数据采集的次一秒内完成的一组指定通道数据采集的次数，它决定了一定时间内所进行数据采集次数，它决定了一定时间内所进行数据采集次数的总合。数的总合。第14页/共105页10.2 DAQ10.2 DAQ卡的安装与配置卡的安装与配置10.2.1 10.2.1 安装安装PCIPCI6024E6024E数据采集卡数据采集卡 PCIPCI6024E 6024E 数据采集卡是一

19、块基于数据采集卡是一块基于3232位位PCIPCI总线的多功能数据采集控制卡，支持总线的多功能数据采集控制卡，支持DMADMA方式和方式和双缓冲区模式，保证了实时信号的不间断采集双缓冲区模式，保证了实时信号的不间断采集和存储。和存储。它支持它支持8 8路单极和路单极和4 4路差动模拟输入，信号为路差动模拟输入，信号为0 010V10V和和-10-1010V10V；2 2路独立的路独立的D/AD/A输出通道；输出通道；1616线线TTLTTL数字数字I/OI/O；3 3各各1616位的定时计数器等多位的定时计数器等多种功能。种功能。将将PCIPCI6024E 6024E 数据采集卡插到计算机主板

20、数据采集卡插到计算机主板上的一个空闲上的一个空闲PCIPCI插槽中，接好各种附件，包括插槽中，接好各种附件，包括一条一条5050芯的数据线和一个转接板。芯的数据线和一个转接板。第15页/共105页10.2.2 PCI10.2.2 PCI6024E6024E卡卡I/OI/O配置配置 PCIPCI6024E6024E卡同卡同NINI公司的绝大部分数据公司的绝大部分数据采集卡一样是即插即用型的设备，硬件正确采集卡一样是即插即用型的设备，硬件正确安装后，如果机器安装了安装后，如果机器安装了LabVIEWLabVIEW和和NINIDAQDAQ，就会出现在，就会出现在Measurement&Measure

21、ment&Automation ExplorerAutomation Explorer的的ConfigurationMysystem Devices and ConfigurationMysystem Devices and InterfacesInterfaces列表中。列表中。在设备名在设备名PCI-6024EPCI-6024E上单击右键，就会出上单击右键，就会出现如下对话框现如下对话框.第16页/共105页 右键对话框右键对话框.第17页/共105页 Properties Properties配置对话框配置对话框.第18页/共105页自我测试自我测试.第19页/共105页单击单击“Tes

22、t Panels”Test Panels”按钮出现测试面板。按钮出现测试面板。第20页/共105页AOAO测试测试.第21页/共105页DI/ODI/O测试测试.第22页/共105页Counter I/O Counter I/O 测试测试.第23页/共105页复位设备复位设备.第24页/共105页创建任务。创建任务。第25页/共105页10.2.3 PCI10.2.3 PCI6024E6024E卡通道配置卡通道配置 在使用在使用DAQDAQ设备的模拟设备的模拟I/OI/O或数字或数字I/OI/O功能时，功能时，必须首先配置设备的通道。在必须首先配置设备的通道。在Measurement&Meas

23、urement&Automation ExplorerAutomation Explorer中配置通道步骤如下：中配置通道步骤如下：右键单击右键单击Data Neighbourhood图标，图标，选择弹出菜单中的选择弹出菜单中的Create New对话框。对话框。第26页/共105页第27页/共105页 在弹出的在弹出的Create New Channel对话框中，对话框中，选择选择NI-DAQmx Task，出现如下界面，选择，出现如下界面，选择通道类型通道类型Analog Input，单击下一步。，单击下一步。第28页/共105页 选择传感器或测量信号类型，单击下一步。选择传感器或测量信号

24、类型，单击下一步。第29页/共105页 选择选择tunnel，单击下一步。，单击下一步。第30页/共105页 输入任务名称，单击输入任务名称，单击Finish完成。完成。第31页/共105页 双击建立好的任务，进行双击建立好的任务，进行Voltage设置。设置。第32页/共105页 按按TestTest，出现，出现testtest窗口。窗口。第33页/共105页 Add Tunnel Add Tunnel。第34页/共105页 通道连接方式。通道连接方式。第35页/共105页10.3 10.3 模拟输入模拟输入10.3.1 10.3.1 简易模拟输入（简易模拟输入（Ease Analog VI

25、sEase Analog VIs）这是这是LabVIEWLabVIEW提供的一组标准的、简单易用提供的一组标准的、简单易用的采集的采集 VIVI。个。个VIVI的功能为：的功能为：从指定通道获得一个样本。从指定通道获得一个样本。从通道组获得一个样本。这些样本返回到从通道组获得一个样本。这些样本返回到一个样本数组一个样本数组 由一个通道得到一个波形，这些样本返回由一个通道得到一个波形，这些样本返回到一个到一个waveform waveform 数组。数组。从通道组获得一个波形。这些样本返回到从通道组获得一个波形。这些样本返回到一个波形的维数组，顺序由通道号和采样周一个波形的维数组，顺序由通道号和

26、采样周期决定。通道数据的每个点占列，时间增量期决定。通道数据的每个点占列，时间增量由行决定由行决定 第36页/共105页例例10.3.1 10.3.1 采集一个直流电压信号采集一个直流电压信号 准备一个直流电源（例如准备一个直流电源（例如0.5V0.5V）作为信号）作为信号源连接到数据采集卡的源连接到数据采集卡的0 0通道模入端。通道模入端。构造前面板和框图如下面所示。构造前面板和框图如下面所示。运行程序。可得到运行程序。可得到MeterMeter指示指示0.5V0.5V。第37页/共105页例例10.3.2 10.3.2 多通道数据采集多通道数据采集 准备一个方波信号源和一个正弦波信号源。准

27、备一个方波信号源和一个正弦波信号源。分别连接到模入通道和。分别连接到模入通道和。设置前面板与框图如下。设置前面板与框图如下。设置设置scanscan速率、通道号、每通道样本数如速率、通道号、每通道样本数如前面板所示。前面板所示。运行该程序。运行该程序。保存为保存为Acquire Multiple Channels.viAcquire Multiple Channels.vi。该程序是无缓冲、软件触发的。该程序是无缓冲、软件触发的。第38页/共105页第39页/共105页10.3.2 10.3.2 中级模入中级模入(Intermediate Analog(Intermediate Analog

28、Input)Input)上面介绍的简单模入在每一次调用上面介绍的简单模入在每一次调用AI AI Sample ChannelSample Channel，都必须进行硬件设置，告诉，都必须进行硬件设置，告诉它采样率等。一个典型的情况是连续采集，需它采样率等。一个典型的情况是连续采集，需要在程序中采用循环结构，按照简单模入，每要在程序中采用循环结构，按照简单模入，每次采集前都在设置参数，不仅多余，而且造成次采集前都在设置参数，不仅多余，而且造成了采集过程的不连续。了采集过程的不连续。中级模入有更好的功能与灵活性，可以更有效中级模入有更好的功能与灵活性，可以更有效地开发你的应用。它的特点包括控制内部

29、采样地开发你的应用。它的特点包括控制内部采样率，使用外部触发，执行连续外部触发等。率，使用外部触发，执行连续外部触发等。第40页/共105页 中级模入有中级模入有5 5个个VIVI，应该注意：其大量输入、，应该注意：其大量输入、输出端子中的部分内容一般是不必理会的。有输出端子中的部分内容一般是不必理会的。有效地使用这些效地使用这些VIVI只需要关注你需要的端子。只需要关注你需要的端子。AI ConfigAI Config对指定的通道设置模入操作，包括硬件、计算机内bufferbuffer的分配。常用的端子有：DeviceDevice采集卡的设备号。ChannelChannel指定模入通道号的串

30、数组。Intput limitIntput limit指定输入信号的范围。Buffer sizeBuffer size单位是scanscan，用于控制采集数据计算机内存的大小。Interchannel delayInterchannel delay扫描间隔设置。缺省值为-1-1。第41页/共105页 AI Start AI Start启动带缓冲的模入操作。它控制数启动带缓冲的模入操作。它控制数据采集速率，采集点的数目，及使用任何硬件据采集速率，采集点的数目，及使用任何硬件触发的选择。它的两个重要输入是：触发的选择。它的两个重要输入是：Scan rate(scan/sec)Scan rate(s

31、can/sec)对每个通道采集的对每个通道采集的每秒扫描次数。每秒扫描次数。Number of scans to acquireNumber of scans to acquire对通道列对通道列表的扫描次数。表的扫描次数。AI ReadAI Read从被从被AI ConfigAI Config分配的缓冲读取数分配的缓冲读取数据。它能够控制由缓冲读取的点数，读取数据据。它能够控制由缓冲读取的点数，读取数据在缓冲中的位置，以及是否返回二进制数或标在缓冲中的位置，以及是否返回二进制数或标度的电压数。它的输出是一个维数组，其中度的电压数。它的输出是一个维数组，其中每一列数据对应于通道列表中的一个通道

32、。每一列数据对应于通道列表中的一个通道。第42页/共105页 AI Single Scan AI Single Scan返回一个扫描数据。它的返回一个扫描数据。它的电压数据输出是由通道列表中的每个通道读出电压数据输出是由通道列表中的每个通道读出的电压数据。使用这个的电压数据。使用这个VIVI仅与仅与AI ConfigAI Config有关有关联，不需要联，不需要AI StartAI Start和和AI ReadAI Read。AI ClearAI Clear清除模入操作、计算机中分配的清除模入操作、计算机中分配的缓冲、释放所有数据采集卡的资源，例如计数缓冲、释放所有数据采集卡的资源，例如计数器

33、。器。当你设置一个模入应用时，首先使用的当你设置一个模入应用时，首先使用的VIVI总总是是AI ConfigAI Config。AI ConfigAI Config会产生一个会产生一个taskIDtaskID和和Error clusterError cluster（出错信息簇）。所有别的（出错信息簇）。所有别的模入模入VIVI接受这个接受这个taskIDtaskID以识别操作的设备和通以识别操作的设备和通道，并且在操作完成后输出一个道，并且在操作完成后输出一个taskIDtaskID。因为。因为taskIDtaskID是一个输入并向另一个模入是一个输入并向另一个模入VIVI输出，所输出，所以该

34、参数形成了采集以该参数形成了采集 VIVI之间的一个关联数据。之间的一个关联数据。第43页/共105页例例10.3.2 10.3.2 多通道波形的连续采集多通道波形的连续采集 从通道、两个通道连续采集一个频从通道、两个通道连续采集一个频率大约为率大约为2Hz2Hz的正弦信号和方波信号。的正弦信号和方波信号。程序运行中注意观察程序运行中注意观察scan backlogscan backlog的指的指示，如果显示数值越来越大，最后超过示，如果显示数值越来越大，最后超过Buffer sizeBuffer size，则程序出错，并自动停止，则程序出错，并自动停止运行。但在这个程序中出现的可能性并不运行

35、。但在这个程序中出现的可能性并不大，因为程序中大，因为程序中Read VIRead VI的的scans to read scans to read at timeat time的值是设定值与前次循环时缓冲的值是设定值与前次循环时缓冲区的数据个数区的数据个数scan backlogscan backlog中的大者。中的大者。第44页/共105页第45页/共105页第46页/共105页 这个简化了的框图上我们可以更加清晰地看这个简化了的框图上我们可以更加清晰地看出中级模入的处理框图，无疑，这个流程更加出中级模入的处理框图，无疑，这个流程更加合理，它把采集的初始化与结束处理放在了循合理，它把采集的初

36、始化与结束处理放在了循环之外。环之外。第47页/共105页10.4 10.4 模拟输出模拟输出10.4.1 10.4.1 简易模出简易模出 (Easy Analog Output)(Easy Analog Output)与简易模入类似，简易模出也提供了个模与简易模入类似，简易模出也提供了个模块，分别对应于单（多）通道输出波形或电压块，分别对应于单（多）通道输出波形或电压数据。数据。例例10.4.1 10.4.1 产生一个模出电平产生一个模出电平。第48页/共105页运行该程序，可以看到表的输出将指示。这运行该程序，可以看到表的输出将指示。这个指示并非模出，为了看到模出，可以使用一个指示并非模出

37、，为了看到模出，可以使用一块数字万用表直接测量块数字万用表直接测量DAC0 OUTDAC0 OUT。你会发现万。你会发现万用表的指示一直维持在用表的指示一直维持在V V，尽管程序早已执行，尽管程序早已执行完了。完了。第49页/共105页例例10.4.2 10.4.2 产生一个模出波形产生一个模出波形。运行该程序，可以使用一块数字万用表的直流电压档直接测量DAC0 OUTDAC0 OUT。你会发现当初相位为时，万用表的指示是，当初相位为9090度时，万用表的指示是1 1。这表明该程序输出的不是一个连续不断的波形，仅仅是一个或若干个整周期的波形。模出模块在结束操作后并没有清复位，一直维持在最后一刻

38、的电平上。如果希望产生一个连续不断的波形，需要使用下面的较复杂的中级函数模块。第50页/共105页10.4.2 10.4.2 中级模出中级模出 (Intermediate Analog(Intermediate Analog Output)Output)中级模出有中级模出有5 5个模块个模块。AO Config AO Config对指定的通道设置模出操作，包括硬件、计算机内bufferbuffer的分配。常用的端子有：DeviceDevice采集卡的设备号。ChannelChannel指定模出通道号的串数组。Limit settingsLimit settings指定输出信号的范围。taskI

39、DtaskID用于所有后来的模出VIVI以规定操作的设备和通道。第51页/共105页 AO Write AO Write以电压数据的方式写数据到模出数据缓冲区。它是一个维数组，其中每一列数据对应于通道列表中的一个通道。注意：通常其他函数为其准备的波形数据是一个维数组，且数据分布在一行中，这里需要将其“虚扩”为二维数组，并做一次转置。AO Start AO Start 启动带缓冲的模出操作。Update rate(scan/sec)Update rate(scan/sec)是每秒发生的更新数的个数。如果你将写入Number of buffer iterationsNumber of buffer

40、 iterations端子，则卡将连续输出给缓冲，直到运行AO ClearAO Clear功能。第52页/共105页 AO Wait AO Wait 在返回之前一直等待直到波形发生任务完成。它的电压数据输出是由通道列表中的每个通道读出的电压数据。使用这个VIVI仅与AO ConfigAO Config有关联，不需要AO StartAO Start和AO WriteAO Write。AO ClearAO Clear清除模出操作、计算机中分配的缓冲、释放所有数据采集卡的资源，例如计数器。当你设置一个模出应用时，首先使用的VIVI总是AO ConfigAO Config。AO ConfigAO Co

41、nfig会产生一个taskIDtaskID和Error clusterError cluster（出错信息簇）。所有别的模出VIVI接受这个taskIDtaskID以识别操作的设备和通道，并且在操作完成后输出一个taskIDtaskID。该参数形成了数据输出 VIVI之间的一个关联数据。第53页/共105页例例10.4.3 10.4.3 产生一个连续的正弦波形产生一个连续的正弦波形。上面的框图中需要说明以下几点：由于正弦波发生器的输出是一个waveform waveform 数据类型，首先将其中的Y Y数据提出，然后将它扩充为一个二维数组，再经转置后才可连接到AO Write AO Write

42、。在AO ConfigAO Config中主要是设置了BufferBuffer，这对于连续输出是必须的，其它都选默认值。第54页/共105页产生的连续正弦波形产生的连续正弦波形：第55页/共105页10.5 10.5 DAQmxDAQmx10.5.1 10.5.1 NI-DAQmxNI-DAQmx的发展与特点的发展与特点 1 1 NI-DAQmxNI-DAQmx的发展的发展第56页/共105页 2 2 NI-DAQmxNI-DAQmx的特点的特点 第57页/共105页 多模态多模态VIVI 以前要用 Digital Read Digital Read 函数从数字线读取数据和用 Analog R

43、ead Analog Read 函数读取模拟数据，而现在可以用同一个函数读取这两种数据。象这样的函数，称之为多态函数。现在不用学习四种不同的方法来为 NI DAQ NI DAQ 设备的四种类型的操作（模拟输入与输出、数字 I/OI/O、计数器/定时器）编写程序了，而只需学习一种方法，然后重复使用这个方法来为其它的操作编写程序即可。第58页/共105页第59页/共105页 DAQ Assistant DAQ Assistant 为了进一步简化 DAQ DAQ 编程，DAQmxDAQmx提供一个新的交互式测量工具DAQ DAQ 助手。DAQ DAQ 助手以图形化的方式配置DAQDAQ操作。因为 D

44、AQDAQ助手是完全以菜单方式驱动的，不需要任何编程，所以很少出错，并且还大大减少进行测量的时间。只需简单的鼠标点击，根据配置就可以自动生成代码，这可以作为在NINI应用软件程序中实现复杂操作的一个起点。第60页/共105页第61页/共105页利用利用DAQDAQ助手，可以：助手，可以：创建和编辑任务和虚拟通道；添加虚拟通道至任务；创建并编辑量程；测试您的配置；保存您的配置；在您的NINI应用软件中生成代码以在您的应用程 序中使用；观察您的传感器的连接图。第62页/共105页 多线程多线程 NI-DAQmx NI-DAQmx是多线程驱动程序，所以编程控制并发的I/OI/O操作变得更加容易。不共

45、用一台设备的同一个功能子块（如计数器、模拟输入、模拟输出和数字I/OI/O等）的两个操作可以同时执行。第63页/共105页 更简化的同步功能更简化的同步功能 传统NI-DAQNI-DAQ中的同步设备和操作会相当复杂。通常来说，必须为穿过RTSIRTSI总线或PFIPFI线路的信号明确指定路由，而NI-DAQmxNI-DAQmx免除了为信号指定路由的必要。只须选择希望同步的信号，所有的路由工作由NI-DAQmxNI-DAQmx为您完成。第64页/共105页10.5.2 10.5.2 NI-DAQmxNI-DAQmx的十个函数的十个函数 1.1.DAQ Assistant(DAQ Assistan

46、t(数据采集助手数据采集助手)DAQ Assistant DAQ Assistant 是一个图形化的界面，用于交互式地创建、编辑和运行NI-DAQmxNI-DAQmx虚拟通道和任务。一个NI-DAQmxNI-DAQmx虚拟通道包括一个DAQDAQ设备上的物理通道和对这个物理通道的配置信息，例如输入范围和自定义缩放比例。一个 NI-DAQmxNI-DAQmx任务是虚拟通道、定时和触发信息、以及其他与采集或生成相关属性的组合。在下图中，DAQ ASSISTANTDAQ ASSISTANT配置成完成一个物理量的测量。第65页/共105页第66页/共105页几个概念：1.1.物理通道：可用于测量和发生

47、信号的端口。2.2.虚拟通道：一个由名称、物理通道、输入端口连接、测量或发生信号的类型、标定信息等组成的设置集合。在DAQmxDAQmx中，可以用DAQDAQ助手、MAXMAX或应用接口程序配置虚拟通道。3.3.任务：带有定时、触发或其它属性的一个或多个虚拟通道的集合。一个任务表示用户想做的一次测量或信号发生。在DAQmxDAQmx中，用户可以将虚拟通道作为任务的一部分或独立于任务配置。4.4.局部通道：作为任务的一部分，在任务中创建的虚拟通道称为局部通道。5.5.全局通道：独立于任务，在任务以外创建的虚拟通道称为全局通道。第67页/共105页 DAQ ASSISTANT DAQ ASSIST

48、ANT 也可以生成代码来配置和/或完成特定的采集或生成 (Generation)(Generation)。下面显 DAQ ASSISTANT DAQ ASSISTANT的实例以及相应的所自动生成的配置和LabVIEWLabVIEW代码例程。第68页/共105页 与DAQ ASSISTANTDAQ ASSISTANT所能提供的相比，某些数据采集应用程序需要更大的灵活性和/或性能。这些应用程序需要下面所叙述的简单、但功能强大的 NI-NI-DAQmx DAQmx 函数。第69页/共105页 2.2.NI-DAQmxNI-DAQmx创建虚拟通道函数创建虚拟通道函数 NI-DAQmx NI-DAQmx

49、创建虚拟通道函数创建了一个虚拟通道，并且将它添加成一个任务。它也可以用来创建多个虚拟通道，并将它们都添加至一个任务。如果没有指定一个任务，那么这个函数将创建一个任务。第70页/共105页 NI-DAQmx NI-DAQmx创建虚拟通道函数有许多的实例。这些实例对应于特定的虚拟通道所实现的测量或生成类型。下面是四个不同的 NI-DAQmx NI-DAQmx 创建虚拟通道 VIVI实例的例程。第71页/共105页第72页/共105页 在下面的LabVIEW LabVIEW 程序框图中，NI-DAQmxNI-DAQmx创建虚拟通道 VIVI用来创建一个热电偶虚拟通道。第73页/共105页第74页/共

50、105页 3.3.NI-DAQmxNI-DAQmx触发触发函数函数 NI-DAQmx NI-DAQmx触发函数配置一个触发器来完成一个特定的动作。最为常用的动作是启动触发器(Start Trigger)(Start Trigger)和参考触发器(Reference Trigger)(Reference Trigger)。这些触发器都可以配置成在数字边沿、模拟边沿或者当模拟信号进入或离开时发生。第75页/共105页 在下面的LabVIEWLabVIEW程序框图中，利用 NI-DAQmx NI-DAQmx 触发 VIVI，启动触发器和参考触发器都配置成发生在一个模拟输入操作的数字边沿。第76页/共