基于串行通信的虚拟仪器采集系统设计及数据管理方法研究

摘要

随着计算机软硬件技术的发展，虚拟仪器技术被广泛地应用到数据采集系统，如何将硬件软件化，软件通用化成为虚拟采集系统的研究热点。本课题以串行虚拟采集系统为研究对象，设计了一个硬件成本低，软件功能强的虚拟采集系统。 本文首先在介绍虚拟仪器和采集系统发展的基础上，对采集系统的原理进行分析，研制了一个16位精度的RS232数据采集卡。在LabVIEW件环境下，建立了串行虚拟数据采集系统。随后剖析软件结构，结合组件技术，提出测量功能组件的思想，重点阐述了串口通信、测量功能组件和数据管理模块的实现。最后利用LabVIEW的菜单和Queue技术实现系统的集成。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1 数据采集系统的历史与发展

1.2虚拟仪器技术概述

1.2.1 虚拟仪器的发展与现状

1.2.2虚拟仪器的特点

1.3面临的问题

1.4本文的选题背景和主要工作

1.5本文的结构安排

2数据采集系统的原理及方案设计

2.1 典型数据采集系统的体系结构和各模块功能

2.1.1信号输入通道

2.1.2调理模块

2.1.3数据采集卡

2.2数据采集系统的主要性能指标

2.3总线技术

2.3.1 GPIB总线的虚拟数据采集系统

2.3.2 VXI总线式的虚拟数据采集系统

2.3.3 PXI总线式的虚拟数据采集系统

2.3.4 PC总线式虚拟采集系统

2.4方案的设计及确定

2.4.1硬件主要组成

2.4.2软件环境

2.4.3 LabVIEW的特点

2.5 小结

3 串行数据采集器的设计

3.1数据采集器的组成

3.2多路模拟开关

3.3 A／D选择与设计

3.3.1 AD976结构与输入电路

3.3.2 AD976的转换控制和时序

3.4主机及接口电路设计

3.4.1 硬件接口和资源分配

3.4.2 串行通信接口

3.4.3数据存储和读写

3.5小结

4软件系统

4.1 典型虚拟采集系统的软件框架

4.2软件功能组件的设计

4.2.1组件技术

4.2.2智能控件

4.2.3测量功能组件提出

4.3测量功能组件实现的方法

4.4虚拟采集系统的软件功能模块

4.4.1 软件功能模块结构

4.4.2速度测量组件设计模型

4.5小结

5数据管理

5.1 后台数据库系统的选择

5.2数据库访问技术

5.2.1 ADO技术

5.2.2 LabVIEW访问数据库的方法

5.2.3数据库访问的工具包LabSQL

5.3数据管理功能的实现

5.4小结

6系统软件功能实现及集成

6.1采集卡驱动器

6.1.1 LabVIEW中的DLL技术

6.1.2 串口通信模块设计

6.2系统的集成

6.2.1 LabVIEW的同步控制技术

6.2.2程序主控模块

6.2.3软件扩展功能

6.3小结

7结论

攻读学位期间获奖和发表论文情况

致谢

参考文献

附录A