摘要：跟着虚拟仪器计数的开展，软件即设备的思维已然成为科研仪器设备需求的开展趋势。文中运用现有硬件渠道，给出了一个依据LabVIEW的虚拟仪器的规划与完结办法。该虚拟仪器不只可完结多达24路以上通道的同步、异步准确计数功用，还可用于完结可控交互的守时触发和信号收集，一起能对实验数据进行存储、显现和回放。实验证明，结合设备软件化理念和虚拟仪器的完结，该办法可大幅进步现有设备的运用率，节约科研本钱。
关键词：信号收集；LabVIEW；LabvIEW RT；虚拟仪器
0 导言
跟着电子技能、计算机技能、网络技能等的快速开展，虚拟仪器(Virtual Instrument，VI)技能已得到了广泛运用。
LabVIEW和C、DELPHI等相同，是一种程序开发环境，但其最大的差异在于运用了图形化的编程言语(G言语)。LabVIEW能够依托高性能设备，完结高精度的丈量操控，并可依据需求快速完结设备的软件化、虚拟化，以满意多种多样的运用需求。
设备的软件化、虚拟化已经成为现代测控的开展方向。它不只能够进步规划和开发功率，一起还能够大大节约硬件投入本钱，进步已有硬件资源的运用率。因而，本文提出了依据LabVIEW的虚拟仪器规划与完结。
1 体系规划思维
为了更好地运用扩展性，进步体系收集和履行精度，体系规划选用了上、下位机的组织。
上位机选用一般PC机或通用工控机，预装Windows XP操作体系，首要运转虚拟仪器的人机交互界面。
下位机预装LabVIEW RT体系，运转丈量与操控程序。其硬件组成首要有PXI-1045机箱、PXI-8108操控器、PXI-6608板卡、PXI-6229板卡，以及外部硬件信号法令模块。
体系总体规划框图如图1所示。
2 体系的完结
体系的完结首要包含硬件和软件两部分，首要作业流程如图2所示。
2．1 硬件的组成及作业原理
硬件体系首要由一般PC机或工控机、PXI机箱及匹配的操控器、板卡，以及外部信号调度模块组成。
硬件体系的作业原理比较直观，经过信号调度模块，将信号源转换为板卡可接入的规范信号，经过对板卡作业形式的设定，来完结同步、异步的守时器计数、触发和数据收集作业。
2．2 软件的组成及规划
软件体系选用上、下位机结构。其间，上位机软件开发选用的是Windowrs XP操作体系渠道和LabVIEW软件开发渠道。下位机软件则依据LabVIEW RT操作体系渠道和LabVIEW软件开发渠道进行开发。体系对数据的收集运用了两种不同的通讯编程办法。关于试后数据收集的运用，例如守时器高速计数办法，选用了同享变量办法；关于进程数据的收集，运用了依据TCP／IP的通讯编程。
2．2．1 上位软件
上位软件首要完结人机交互功用，对虚拟仪器进行装备与运用，一起对实验数据进行显现、保存及回放等操作，其上位软件的主界面如图3所示。
软件在初次运用或有硬件装备更改的状况下，需求对硬件进行资源装备、运用装备、初始化操作。例如守时计数器的运用装备，如图4所示。
2．2．2 下位软件
下位软件担任依照上位软件对各板卡的装备和形式设定状况进行初始化，并依据上位软件发动、中止等指令履行相应的数据收集和守时器计数与触发作业。
结合实践运用验证，模仿信号量的检测和收集运用Queuce数据结构，能够确保程序运转中小会呈现丢掉或仿制数据的现象，但关于守时计数板卡PXI-6608的运用办法，将直接导致多路守时计数收集的胜败。
关于PXI-6608板卡的运用，在多种计数形式中，“CI两个边缘的距离”办法比较特别，且在用于多个守时计数器(详细个数取决于PXI-6608板卡的运用个数及每块板卡选用的守时计数器数量)同步收集时，依据运用办法的不同，会导致不同的成果。因而，在该虚拟仪器的规划进程中，首要叙述“CI两个边缘的距离”办法的两种运用办法和特色，以及DI／O运用中值得留意的问题。
2．2．2．1 “CI两个边缘的距离”办法计数的完结办法及其比照
第一种运用办法是选用计数器单采样办法，其装备和运用办法如图5所示，图中的常量参数可依据实践运用进行修正。
该办法的特色如下：
(1)装备和运用简略，在进行数量较少且为单点计数时，能够选用该办法，但通道传输办法的设置在该办法下将不起作用。
(2)对每个守时计数器只能收集一个时刻，且可一起收集的数量与板卡和选用的守时器组合办法有关。例如一起对3块PXI-6608板卡的24个守时计数器进行并行收集时，能成功收集的守时器数量不会超越12个；
(3)在进行多路守时计数器的收集进程中，若同步收集的守时器中有任何一个发生超时过错，则将导致这以后的一切收集使命悉数超时。
第二种运用办法是选用计数器多采样办法，其装备和运用办法如图6所示，图中的常量参数可依据实践运用进行修正。
该办法的特色如下：
(1)可依据运用需求，对通道传输办法进行设定，如中止办法、DMA办法等。运用该办法，能够使恣意通道数的守时计数器同步收集；
(2)各守时计数器收集使命互不影响；
(3)对每个守时计数器能够进行单个时刻或多个接连时刻的计数收集。
2．2．2．2 PXI-6608板卡DI／O的运用
PXI-6608板卡处理进行守时计数的收集外，还能够初始化为DI／O办法，完结5V TTL的输入／输出。在运用装备时，需求留意占空比的设定，不然或许无法到达5V电压的输出。
3 结语
本文规划完结的虚拟仪器，不只装备和运用灵敏，并且在大大节约科研本钱投入的基础上，进一步进步了设备的运用率。在整个规划进程中，初次在实践运用中运用了高达20多路守时计数器并行收集，完结了多路守时器同步计数的办法，在工程运用中，具有必定学习含义。此外，从虚拟仪器的视点，一起突破了传统丈量设备在硬件构成、数据存储以及丈量办法中的约束，做到了设备的软件化、虚拟化，在未来的科研、出产中将具有更宽广的运用远景。
