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什么是虛擬數字示波器

文章來源:深圳市新進時科技有限公司人氣:2412發表時間:2016-01-18 18:13:40

虛擬數字示波器的結構與組成  
---虛擬數字示波器由一塊PXI總線的多功能數據采集卡和相應的軟件組成。將它們安裝在一臺運行Windows的PC上,即構成一個功能強大的可存儲數字示波器。數字示波器的前面板如圖1所示。  
● 數據采集卡  
---設計中所采用的是NI公司生產的多功能數據采集卡PXI-6670E,其主要功能如下:  
---64路單端/32路差分模擬輸入;12位精度;1.25MSPS采樣速度;1.25MSPS磁盤寫入速度;±0.05~±10V輸入范圍;兩路12位模擬輸出;8條數字I/O線;兩路24位計數器/定時器。  
● 儀器功能。  
---本例虛擬數字示波器具有實時數據采集、頻譜分析、加窗處理和濾波等功能。在虛擬數字示波器主面板上有數據采集、頻譜分析、加窗處理、濾波功能等功能鍵,按相應的功能鍵就可進入相應的子面板。  
軟件的設計與實現  
● 軟件開發環境。  
---虛擬數字示波器軟件設計采用了基于C語言的編程環境LabWindows/CVI。LabWindows/CVI支持數值型、布爾型、文本型和串等數據類型,而且優點是能夠通過對話框形式的交互式操作生成標準C程序代碼。另外LabWindows/CVI提供了非常豐富的調試工具,包括單步執行、斷點、變量查看、監視窗口等,這些功能使程序的調試變 得更為容易。  
● 主要功能模塊。  
---虛擬數字示波器主要由軟件控制完成信號的采集和顯示處理,功能結構框圖如圖2所示。  
---在數據采集面板中主要完成以下功能:設置通道、設置采樣頻率、設置產生方式、顯示波形等,其軟面板如圖3所示。  
---在數據采集面板中主要完成以下功能:對實時采集的信號和自行產生的信號進行頻譜分析,查看譜線等功能,其軟面板如圖4所示。  
---加窗處理面板對實時采集的信號和自行產生的信號加窗處理(包括海明窗、漢明窗、平滑窗和布拉克曼窗等),其軟面板如圖5所示。  
---在濾波處理面板中包括以下功能:對實時采集的信號和自行產生的信號進行濾波處理(包括單步濾波法、多步濾波法和傳統方法等),其軟面板如圖6所示。  
● 源程序文件的生成。  
---當完成面板各個控件的設置后,就可以產生程序的代碼函數了。具體方法為:把已完成的面板定為當前響應狀態,在[Code]菜單中,選中[Generate]中的[All Code],在彈出的對話框中選定函數主面板和退出函數,就能產生與用戶接口文件相對應的框架代碼函數。  
● 添加程序代碼。  
---上一步自動生成的是控件對應的函數的框架,要使控件完成一定的功能,必須添加程序代碼來控制控件。其中main()函數是程序的入口,它的功能是初始化程序,裝載用戶面板并顯示,如要完成其他功能須添加代碼。以下這段代碼實現數據采集功能,程序通過調用數據采集按鈕的回調函數SHOU進行外部采集。  
int CVICALLBACK SHOW(int panel,int control,int event,void *callbackData,int eventData1,int eventData2)  
{  
int NumChan;/*定義所用通道*/  
double ActScanRate;/*定義采樣速率*/  
switch (event)  
{  
case EVENT_COMMIT:  
nidaqAICreateTask(“daq::1!(0)”, kNidaqWaveformCapture, &NumChan,&AiTask);/*創建采樣任務*/  
nidaqAIConfigScanClockRate(AiTask,400000,&ActScanRate); /*設置采樣速率*/  
nidaqAIConfigBuffer(AiTask,1000,kNidaqFinite);/*設置采樣數據緩沖區*/  
nidaqAIStart(AiTask);/*啟動采樣*/  
nidaqAIRead(AiTask,“daq::1!(0)”,1000,-1.0,wave);/*讀取采樣數據*/  
nidaqAIStop(AiTask);/*結束采樣*/  
DeleteGraphPlot(EEpanel,EEPANEL_WAVEGRAPH, -1,VAL_IMMEDIATE_DRA);/*刪除顯示的波形*/  
PlotY(EEpanel, EEPANEL_WAVEGRAPH, wave, 1000, VAL_DOUBLE, VAL_THIN_LINE, VAL_EMPTY_SQUARE, VAL_SOLID, 1, VAL_YELLOW); /*顯示波形*/ 
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