pxi高速数据采集模块的软件开发

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1、电子科技大学硕士学位论文PXI高速数据采集模块的软件开发姓名：许士杰申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：王厚军20090501摘要摘要虚拟仪器概念是对传统仪器概念的重大突破，它把测量仪器和个人计算机紧密结合在一起，利用最新的计算机软件技术实现传统仪器的功能及其扩展。本项目结合国内示波器类虚拟仪器的发展现状及市场需求，研制了基于PXI总线的高速数据采集卡，其充分利用计算机的强大能力和丰富资源，在实现传统示波器功能的基础上，提高了仪器的数据处理和显示性能，扩展了不同仪器间的同步和通信功能，同时大大降低了仪器成本。本文探讨了虚拟仪器的发展趋势

2、及其对测试技术革新的影响，研究了虚拟仪器驱动器的发展历史以及VXI总线即插即用规范(VPP)和可互换的虚拟仪器技术规范(ⅣI)，介绍了数据采集模块的基本工作原理和软硬件设计方案，探讨了数据采集模块的仪器驱动器及其软面板的设计与实现。本设计采用先进的现场可编程门阵列(FPGA)器件，实现高速采样以及复杂的存储控制和触发功能；采用面向仪器系统的PCI扩展(PXI)总线，实现数据的高速传输和不同模块间的同步，以适应计算机的强大数据处理和系统管理功能。在比较了几种国内外常用的虚拟仪器系统开发平台的基础上，选用美国国家仪器(NI)公司开发的Lab眦ws／CⅥ作为本

3、模块软件设计的开发环境，开发了兼容VPP规范和M规范的仪器驱动器，设计了简单直观的仪器软面板，使用户能够方便的操作仪器，同时还开发了仪器仿真功能，方便用户开发自己的测试应用程序和搭建测试系统平台。经测试表明，该数据采集模块具有高速数据采集和传输功能，仪器驱动器实现了对仪器的控制和操作，完成了数据采集、参数测量、波形分析、波形显示以及同步触发等功能，满足了用户的高速信号采集和处理的要求。关键词：WI，Lab、研ndowS／CVI，数据采集卡，仪器驱动器，软面板ABSTRACTTheconceptofvirtualinstrumentisabreakthro

4、ughofthetraditionalconceptininstrument．Itputsthemeasuringinstrumentsandpersonalcomputerstoworktogether,andusesthelatestcomputerso纳cal"etechnologytoachievethetraditionalfunctionandtheexpansion．Thisprojectdevelopedahigh-speeddataacquisitioncardbasedonthePCIExtensionsforInstrumentat

5、ion(PXI)bus，whichmakedfulluseofthecomputer’Spowerfulcapabilitiesandrichresources．Itnotonlyimplementedthetraditionaloscilloscopefunctionsbutalsoimprovedtheperformanceofdataprocessinganddisplay．Itexpanedthefunctionsofsynchronizationandcommunicationbetweendifferentinstruments，atthes

6、anletimegreatlyreducedtheequipmentcost．Thispaperdiscussesthedevelopmenttrendofvirtualinstrumentsanditsimpactontestingtechnology,researchesthedevelopmenthistoryofvirtualinstrumentdriveraswellastheVXIPlug&Playspecification(vPP)andInterchangeableVirtualInstrument(ivi)specifications．

7、Thisdissertationpresentsadataacquisitionmodule’Sbasicworkingprincipleandthedesignofthedriveranditssoftpanel．TheprojectUSestheFieldProgrammableGatesArray(FPGA)torealizehigh-speeddataacquisition,complicatedtriggerfunction,andstoringcontr01．ThedesignUSesPXItoimplementhigh—speeddatat

8、ransmissionandsynchronizationbetweendiff