LabVIEW编程LabVIEW开发高级数据采集技术定时与触发 例程与相关资料

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实现高级数据采集的智能DAQ主要用于定制定时和触发。 下图是NI-DAQmx的触发式模拟输入任务。
 

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。看看使用NI 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的频率下进行信号采样，针对循环的延迟就必须设定为10 µs。 循环的定时器函数从第2轮循环迭代开始便确保着特定的时间延迟，用户因而能够通过顺序结构保证样本之间存在着指定的时间间隔。 NI LabVIEW FPGA中功能强大的条件结构，实际代表了用于封装各类代码的硬件触发。 由于所有的函数和结构都通过逻辑单元在硬件内运行，所以条件结构确保开始具有实时10 µs时间精度的采样。
就基于FPGA的智能DAQ硬件而言，其真正的优势是能够定制各类定时和触发，并在硬件中进行信号处理和决策。 现在让我们了解一下：针对某类自定义应用，需对模拟输入触发做出哪些修改。 若我们希望在2路模拟输入通道的某路电压超过指定范围时便触发采集，又该如何修改呢？ 
 

我们已经为程序框图添加了第2个I/O节点和第2个比较函数，以及1个布尔“或”函数。 智能DAQ硬件为所有的模拟输入通道提供专用ADC，因而2路通道能够接受同步采样；同时，只要任何1路通道的电压超过了指定范围，条件结构便会执行“真”条件，并开始以10 µs时间精度进行采样。 
请记住：缺少智能DAQ便不可能生成类似的触发；在其他DAQ硬件上应用时，触发需要具有更高延迟的软件定时来实现。 如果此后我们希望通过扩展将监控范围从2路通道延伸至全部8路通道，甚至希望添加数字触发，就需要简化自定义代码。 添加预触发扫描后，用户便可对输入通道不断进行采样并将数据传送至FIFO缓冲器。 触发器一旦接受读取，FIFO缓冲器和此后的采样便可经由DMA通道，被传送至主机。DAQ和NI LabVIEW FPGA帮助实现的各类多通道采样。
 

如何基于模拟输入通道0中的模拟触发器，对2路不同的模拟输入通道进行同步采样。由于智能DAQ设备均配有独立的ADC，在同一I/O节点中的2路通道可在完全相同的时刻接受采样。 典型的多功能DAQ设备可通过一个ADC多路复用所有通道，因此，各路通道必须共享相同的采样时钟和触发线。下图展现了：智能DAQ硬件其实能够以独立的速率，对不同的模拟输入通道进行采样。 在独立回路中放置模拟输入I/O节点后，每路通道会以完全不同的速率进行采样，然后各自通过2条DMA通道读写硬盘。
 

最后需指出的是，我们若是希望2路通道具有相互独立的采样率和开始触发，则可 将所有I/O节点都部署在并行循环结构中。该方式充分利用了FPGA的并行性，确保了各项任务能够使用专用资源并在执行时完全独立于其他采集任务。
 

程序如下附件所示。

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最后

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