基于LabVIEW和PCI-5124的数据采集系统设计

2 数据采集系统设计
2．1 程序设计
LabVIEW是一种基于图形语言编程的可视化软件开发平台，与VC、VB等其他可视化编程语言相比，其函数库丰富、调试方便，而且开发界面简单，界面风格与传统仪器相似。LabVIEW是一个外观和操作均能模仿实际仪器的程序开发环境，类似于C、BASIC等编程语言。但LabVIEW的特点在于使用图形化编程G语言在流程图中创建源程序，而非使用基于文本的语言产生源程序代码。与传统C、C++等编程语言不同，LabVI-EW采用强大的图形化语言编程，面向测试工程师而非专业程序员，编程方便，人机交互界面直观友好，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力。
本实验系统主要由数据采集、存储和数据处理等部分组成。其中数据采集包括采集设置和数据采集波形显示；数据处理包括信号时频域参量测量、信噪比测量以及报表打印等。系统工作流程如图2所示。

本系统基本工作过程是：肩动LabVIEW程序后，首先设置高速数据采集卡PCI-5124的通道、采样模式、采样频率、触发类型、触发电平等，然后启动采集，进行长时间连续的数据采集并利用流艋技术将采集到的信息实时存储于计算机硬盘，由于采集到的信息量很大，因此对采集到的数据进行离线处理，以减轻计算机CPU负担，提高数据处理速度。
2．2 数据采集模块
数据采集是从传感器和其他待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集各种参量(物理、化学、生物量等)信息的过程。数据采集操作的结果直接影响后续数据处理、分析，数据采集功能模块利用NI-Scope函数进行数据采集，为了让数据采集设备在后台连续采集数据并送入缓存区，首先，初次安装好NI PCI-5124数据采集卡和驱动程序以后，计算机将自动设置其I／O地址和中断号，并分配内存资源，打通LabVIEW程序和底层驱动NI-Scope的通道。其次，在程序界面设置采样频率、采集通道、数据存储方式并启动程序实时采集。由于需要触发某事件后(例如点击“运行采集”按钮)进行采集，本设计采用可编程扫描和当前软件触发采集模式：采集启动后，下层NI-Scope驱动程序独立控制硬件高速数字化仪PCI-5124进行数据采集，并将采集结果利用流盘存储方式跳过采集卡的缓冲区直接读取到应用软件的计算机硬盘中，处理数据。数据采集波形如图3所示，该模块完成连续数据采集，实时显示信号并刷新。