发布时间 : 星期五 文章数据采集系统-毕业论文更新完毕开始阅读5c4b64757fd5360cba1adbea
卡比较大的局限在于,它不允许用户在最高采样频率之下随意设定采样频率,而只能分为4档设定。这样虽然可使制造成本降低,但却不便于使用。用户基本上不可能控制整周期采样,只能通过信号处理的方法来弥补非整周期采样带来的问题。
(3)缓冲区
与一般数据采样卡不同,声卡面临的D/A和A/D任务通常是连续状态的。为了在一个简易的结构下较好的完成某个任务,声卡缓冲区的设计有其独到之处。
为了节省CPU资源,计算机的CPU并不是每次声卡A/D或D/A结束后都要响应一次中断,而是采用了缓冲区的工作方式。在这种工作方式下,声卡的A/D、D/A都对某一缓冲区进行操作。以输入声音的A/D变换为例,每次转换完毕后,声卡控制芯片都将数据存放在缓冲区,待缓冲区满时,发出中断给CPU,CPU响应中断后一次性将缓冲区内的数据全部读走。计算机总线的数据传输速率非常高,读取缓冲区数据所用时间极短,不会影响A/D变换的连续性。缓冲区的工作方式大大降低了CPU响应中断频度,节省了系统资源。声卡输出声音是的D/A变换也是类似的。
一般声卡使用的缓冲区长度的默认值是8KB(8192字节)。这是由于对x86系列处理器来说,在保护模式(Windows等系统使用的CPU工作方式)下,内存以8KB为单位被分成很多页,对内存的任何访问都是按页进行,CPU保证了读写8KB长度的内存缓冲区时,速度足够快,并且一般不会被其他外来事件打断。设置8192字节或其整数倍(例如32768字节)大小的缓冲区,可以较好的保证声卡与CPU的协调工作。
(4)没有基准电压
声卡不提供基准电压,因此无论是D/A还是A/D在使用时,都需要用户自己参照基准电压进行标定。
4、声卡的频率范围与频率响应
人耳对频率的感觉从20Hz到20kHz之间,而声卡的频率响应上限范围在20kHz。 5、声卡用于数据采集时的一些设置 (1)声卡的设置
一般声卡主要用于输出声音,输入部分可能没有处于正常工作状态。建议首先使用耳机和MIC检查声卡的功能,特别是输入功能(录音功能)是否正常。如果不正常,需要检查声卡的设置。一般来说,这里的设置有两层含义,首先是要配置所需的功能,其次是要保证已经配置的功能不处于关闭(静音)状态。下面介绍对Line In 和Mic In的检查和设置。
按图2-2所示,在“选项”菜单下选“属性”,得到图2-2(b)图所示的对话框,在此对话框上选择“录音”,并配置列表中的选项即可。注意图3-2中的相关功能都不能处于静音状态。如图2-2(a)所示。
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图2-2 (a)音量控制窗口
图2-2 音量控制窗口和音量控制属性对话框
(2)硬件连接
硬件连接采用两种连接线:1 一条一头是3.5mm插孔,另一头是鳄鱼夹的连接线,2 是双头为3.5mm 插孔的音频连接线(在市场上可以买的到)。为测试声卡的频响特性,可使用测试线2将声卡的输入端与输出端连接起来,形成一个闭合的环路。连接时要注意区分Mic In 口和SPK Out口,不要把它们当作Line In 与Line Out接入。如果测试输入信号,则使用测试线1把信号源连接到声卡输入端Line In口;如果测试输出信号,就把该测试线连接到声卡输出端Line Out口。
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3 软件模块的设计
在本章中详细介绍各个功能模块及其生成过程。
3.1 程序的流程图
程序流程框图如图3-1所示:
初始化 声卡 信号采集 LABVIEW模块 波形显示 低通滤波
图 3-1 数据采集程序流程图
流程图简介:
首先对设计中运用到的模块进行初始化,然后通过声卡对数据进行采集,把采集到的信号送入LABVIEW模块中,通过LABVIEW模块的程序运行下,把采集到的信号通过图形的形式,把波形显示出来。通过波形的显示,最后把波形的其他参数以数字的形式都显示出来。
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3.2 程序的结构图
程序的结构图如图3-2所示:
波形显示 声卡 参数设置 数据采集 低通滤波 函数信号发生器 低通滤波后波形
图3-2 程序的结构图
3.3 LABVIEW 简介
LABVIEW是(实验室虚拟仪器工作平台)是一个程序开发环境。它类似于Visual Basic,Visual C++。但是LABVIEW的特点在于:它使用图形化编程语言G在流程图中创建源程序,而没有使用基于的文本语言来产生源程序代码。
LABVIEW是一个多线程、最佳化的图形编译器,它能在最大程度上优化系统的性能。无论是使用基于计算机的插入式仪器设备,还是使用GPIB,VXI,Ethernet 接口或是串口的独立仪器设备,LABVIEW内置的驱动程序库和具有工业标准的设备驱动软件都可以对仪器系统进行全面的控制。LABVIEW的数据采集库包含了许多有关采集和生成数据的函数,它们与NI的插卡式或远程数据采集产品协同工作。数据采集卡是进行高速直接控制以及低速控制的理想设备。它能够为集成式测量方案提供功能强大且完备的测量分析库,这些软件库可以完成极限测试、频率分析、滤波及信号生成等任务。LABVIEW具有许多特性,能使测量和自动化应用方案完成适用于用户企业的生产经营,能将应用方案以网页的形式发表,或在互联网的应用程序间进行数据传递。LABVIEW拥有完整的Web服务器,可以随时发布测量结果。LABVIEW专业版开发系统包括应用程序生成器(Application Builder),可以创建并发布独立的可执行程序、共享库或动态连接库(DLL)。使用共享库可以使开发的应用程序代码进行重新使用。DLL提供最大的灵活性,可以将LABVIEW与其他开发工具如VB,VC和NI的Measurement Studio结合起来。LABVIEW应用程序生成器可以创建安装程序,以便在Windows环境中执行可运行程序。
3.3.1 G语言简介
LABVIEW是一个功能比较完整的软件开发环境,但它是为代替常规的BASIC和C语言
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