基于usb的实时数据采集系统及其在matlab中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com计算机应用基子USB的实数据采集系统及其在MATLAB中的应用武汉华中科技大学电信系(430074)夏文芳吴鸿修李享元摘要：应用越来越广泛的USB为实现实时数据采集提供了很大的便利，功能强大的MATLAB工具软件对数据分析和处理十分方便。介绍一种利用MEX文件将二者结合起来，实现在MATLAB平台下对数据实时采集，然后利用其库函数对采集到的数据进行处理和分析的方法。关键词：USBMATLABMEX文件数据采集实时1MATLAB的特点此它不能很好地应用于需要在现场对数据进行分析和MATLAB(MamxLaboratory)机矩阵实验室

2、是由美国处理马上得出结论的环境。如果将MATLAB与外部的数MathWorks公司推出的一款集数值分析、矩阵计算、信号据和程序进行交互，问题就可迎刃而解了。处理和图形显示于一体的工具软件。它的命令语句功能MATLAB是用M语言编程，尽管不能在M文件中直非常强大，包含了大量高度集成的可直接调用的函数，接调用C语言程序，但可以通过MATLAB提供的应用编高效简洁；另一方面，它又是一个开放系统，针对不同的程接口(API)来与外部接口，在MATLAB环境中调用C学科，推出了不同的工具箱。自1984年推向市场以来，语言或Fortran程序、输入或输出数据以及与其他软件程经过十几年的发展和竞

3、争，现已成为国际认可(IEEE)的序建立客户／／l[~务器关系。在MATLAB中调用C语言程最优化的科技应用软件之一。序，必须通过MEX文件来实现。正是由于MATLAB具有良好的扩展性以及强大的2MEX文件数据分析和处理能力，现已广泛应用于矩阵代数、数值MEX文件是MATLAB命令解释器能够自动加载和计算、数字信号处理、振动理论、神经网络控制、动态仿执行的动态链接子函数。C语言的MEX文件是一种动真等领域。虽然MATLAB是一个完整的、功能齐全的编态链接子程序，可以象调用M文件一样调用它。MEX文程环境，但在某些情况下，与外部环境的数据和程序的件主要有以下几方面的应用：交互是非常

4、必须而且有益的。例如，MATLAB不能实现(1)在MATLAB中，M文件的计算速度特别是循环迭对数据的实时采集，它所处理的数据必须是现成的，因代速度远比C语言慢，因此可以把大量循环迭代用C语(接上页)由于直接对M5272C3评估板的代码进行修改，因此执行makexconfig，在弹出的对话框中选择“TargetPlat．目标板选择M5272C3。内核版本号选择2．4，采用uC—libcformSelection”，出现图1所示的对话框。库。另外选中“CustomizeKernelSettings”以定制需要的内核。在内核配置对话框中，将RAM大小配置为16MB，确认ROMFS为R

5、AM驻留。为了可以直接mount宿主机硬盘以方便调试，还需给内核添加对NFS文件系统的支持。配置完毕后，在源代码目录执行“makedep”以及“make”，就得到了需要的二进制内核映像image．bin，可以直接下载到目标板运行。参考文献lMCF5272ColdFireIntegratedMicroprocessorUser’sManual_Rev．1，02／20012DanielP．Bovet．MarcoCesati．UnderstandingtheLinuxKernel，1“Edition，October20003M5272C3EvaluationBoardSehemetic

6、．Rev．1．2．2000(收稿日期：2002一O8—22)图1对话框《电子技术应用》2003年第2期本刊投稿邮箱：eta@ncse．com．cn15维普资讯http://www.cqvip.com计算机应用言编写为MEX文件，提高计算速度，解决MATLAB中实现实时数据的采集，并利用MATLAB强大的数据循环的瓶颈问题；处理和分析功能，最理想的情况当然就是在MATLAB中(2)已经开发的C语言程序，不必将其转化为M文直接对USB总线进行控制。但是MATLAB自身并不能件而重复劳动，通过添加入口程序mexFunction，可以由实现对USB的控制功能。众所周知，在C语言环境中，M

7、A1rIB调用；可以非常方便地实现对USB的驱动开发和控制。如果使(3)直接控制硬件，如A／D采集卡、D／A输出卡等，用C语言对USB的数据采集部分进行驱动和控制，编以用于数据采集或控制应用。译成MEX文件，然后在MATLAB．中调用即可。MEX文件与动态链接库从某种意义上来说有很多相4USB数据采集系统似之处，不同之处在于MEX文件是专门针对MATLAB的4．1USB驱动(USBD)动态链接库，可以像MATLAB自身的库函数一样被调用。USBD为客户提供两组工具：命令工具和通道