【2017年整理】测控总线大作业.docVIP

测控总线课程考查 课程名称： 测控总线 课程编号：1213391 学分：2 学时32（4） 考核方式：考查 任课教师：杨银贤 所选题目：PXI总线及其在多路数据采集系统中的应 用设计 学生班级：电科1101班 姓名：葛迎杰 学号：1101207106 淮阴工学院电子与电气工程学院 2013.11.12 考查目的：考查学生对测控总线基础知识的掌握程度及应用设计能力 考查方式：大作业或论文形式 考查要求： 1、选取以下任意一种总线：1）Can 总线；2）iCan总线；3）Lon总线；4）GPIB总线；5）CAMAC总线；6）VXI总线；7）PXI总线；8）Multibus总线；9）STD总线，10）其它工业测控总线，作为本次大作业（或论文）的总线考查对象。题目取为总线及其在中的应用设计。 2、概括介绍该总线的概念，特点，通信原理、应用方法与技巧等相关知识。 3、以该总线为基础设计一个测控总线的应用实例，包括：1）自定义的设计指标，比如通信距离、通信路数、通信速率等；2）硬件电路设计（器件参数选择、原理图等）；3）软件设计（程序流程图，重要程序段代码等）。 4、总字数不得少于3000字；可打印（字体统一为宋体，小四，1.5倍行距）也可手写。 5、独立完成，不得抄袭；一经发现，所有相关同学成绩为零。 考根据PXI规范还规定了仪器模块和机箱制造商必须提供用于定义系统能力和配置情况的初始化文件等其它一些软件要求。初始化文件所提供的这些信息是操作软件用来正确配置系统必不可少的。例如，通过这种机制，可以确定相邻仪器模块是否具有兼容的局部总线能力。如果信息不对或者丢失，将无法操作和利用PXI的局部总线能力。 通道数 通道数是指采集卡能同时采集多少路信号。（4)信号输入方式 根据测量信号源类型的不同，其输入方式也不同，可分为3种：无参考地单端输入方式(NRSE)，有参考地单端输入方式(RSE)和差分输入方式(DIFF)。2．2 方案设计 根据某航天测试任务要求，本测试系统需要采集83路信号，如表1所示。 表1 被测信号 信号类型 路数 输入电压范围/V 输入电压方式 采样位数 采样频率/HZ 温度 69 0-5 单端 12 1 开关量 8 0-5 差分 16 1 液位 2 0-5 差分 16 1 特殊电压 4 0-5 差分 8 1 鉴于本测试系统需要采集的信号路数较多，且各自要求的采样位数不尽相同，故选用了两块采集卡，分别是：PXI-2208和PXI-2206。PXI-2208采集卡可以同时采集96路单端模拟量信号，采样位数为12位，因此69路温度信号可全部由PXI-2208采集处理，它们共同采用一个温度信号地与采集系统相连。PXI-2206采集卡可以同时采集32路差分模拟量信号，采样位数为16位，因此8路开关量信号、2路液位信号和4路特殊电压信号可由PXI-2206采集处理。整个采集系统框图如图1所示。 图1 多路采集系统框图 3、软件设计 文中介绍的数据采集系统，由于采用了凌华科技的两块多功能DAQ卡，因此在硬件系统设计上，只需将2块采集卡插入具有PXI插槽的工业控制计算机即可。 而系统的大量工作需要软件配合来完成。通过软件控制采集卡进行数据采集可以使用2种方法：（1)利用DAQ Pilot工具；（2)直接调用相关的API函数。3．1 使用DAQ Pilot工具控制采集卡 DAQ Pilot是一种驱动程序，它带有一个图形驱动接口，支持各种ADE，包括：VB、VC等编程语言。如图2所示，通过DAQ Pilot向导，可以方便的建立一个数据采集任务。其中包括：采集路数、电压幅度范围、采样频率等的设置。使用这种方法进行采集控制，除了需要设置采集参数外，更重要的在于对消息相应函数Data Arrival的编程。另外，由于每块采集卡都要对应一个消息相应函数(Data Arrival)，这种方法一般只用于单卡应用的情况。 图2 DAQ Pilot工具3．2 使用API函数控制采集卡 由于文中设计的采集系统用到2块数据采集卡，如何实现2卡的同步采集