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第 6 章 虚拟仪器概述 - PowerPoint PPT Presentation


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第 6 章 虚拟仪器概述. 本章概述 6.1 概述 6.2 高速多功能 DAQ 主板 6.3 模拟输入信号的调理 6.4 高速采集及存储系统设计 6.5 时序控制逻辑设计 6.6 DDS 信号源的设计. 6.1 概述. 虚拟仪器通用测试平台的组成 虚拟仪器通用测试平台由硬件和软件两大部分组成 硬件部分包括:( 1 )个人计算机( PC )( 2 )外置式多功能 DAQ 主板( 3 )系列化的测试与实验电路模板.

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6章 虚拟仪器概述

本章概述

6.1 概述

6.2 高速多功能DAQ主板

6.3 模拟输入信号的调理

6.4 高速采集及存储系统设计

6.5 时序控制逻辑设计

6.6 DDS信号源的设计


6.1 概述

  • 虚拟仪器通用测试平台的组成

  • 虚拟仪器通用测试平台由硬件和软件两大部分组成

  • 硬件部分包括:(1)个人计算机(PC)(2)外置式多功能DAQ主板(3)系列化的测试与实验电路模板


软件部分包括:(1)基于Windows环境下的虚拟仪器软件开发平台LabVIEW或LabWindows/CVI;(2)虚拟仪器库,包括有示波器、信号源、电压表、计数器等十余种虚拟仪器驱动程序库;(3)系列化的测试与实验的示范程序软件包。

虚拟仪器通用测试平台的应用

  • (1)各种模拟电路的测试

  • (2)各种数字电路的测试

  • (3)各种电参数的测试

  • (4)各种非电量的测试


6 2 daq
6.2高速多功能DAQ主板

  • 高速数据采集技术概况

  • 随着科学技术的发展和数据采集技术的广泛应用,对数据采集系统的许多技术指标,如采样率、分辨率、存储深度、信号处理速度、抗干扰能力等方面提出了越来越高的要求,其中前两项为评价超高速数据采集系统的最重要技术指标。

  • 超高速数据采集技术已广泛应用在雷达、导弹、通信、声呐、遥感、图像、地质勘探、振动工程、无损检测、智能仪器、语音处理、激光多普勒测速、光时域反射测量、物质光谱学与光谱测量、生物医学工程等多个领域,进而不断推动着这些领域的发展。


  • 高速数据采集的关键技术

  • 1、高速A/D转换技术

  • 最高采集速率首先受到采集器件A/D转换器性能的限制,高速A/D器件是关键。目前,模数转换器件的速度高达1000MHz,分辨率已高达24位;数模转换器件的速度也高达500MHz,分辨率达18位。

  • 在集成电路性能上,速度与精度总是一对矛盾体。

  • 器件的发展是在三个方面进行:

    一是专攻速度

    二是专攻精度

    三是保证速度与精度兼顾


  • 2、高速采样存储技术

  • 在高速采集中,每个新获取的采集数据都必须立即存入采集存储器,因此它必须具有与采集速率同步的连续接收数据的能力。

  • 为了降低对存储速度的要求,常用的解决办法是利用多个存储器并行工作,采用分时轮流写入,从而降低对单个存储器的速度要求,但这对高速锁存器和精确定时逻辑又提出了很高的要求。


  • 高速多功能DAQ主板的方案

  • 高速多功能DAQ主板由模拟I/O、数字I/O、定时/计数三大部分组成。


6.3模拟输入信号的调理

  • 模拟输入通道的组成


  • 基本指标

  • (1)带宽:高速DAQ主板的被测信号的带宽很宽(0~1GHz以上)

  • (2)分辨力:主要取决于ADC的位数,n位ADC,其幅度(电压)分辨力为1/2n

  • (3)量程:被测信号的幅度变化范围很宽,小到几毫伏,大到几百伏。

  • 通道量程的设计

  • 输入通道的量程从50mV到50V,按1、2、5的倍率划分成10档



  • 前级调理电路的设计

    包括输入电路、前置放大器、中间衰减器等,其主要任务是将被测输入信号进行衰减或放大,或得后面ADC所需幅值的电压


  • 2、输入电路

  • 主要由输入衰减器和输入耦合(AC和DC)选择开关S5组成

  • 输入衰减器由R1C1和R2C2组成

  • 衰减器的衰减量为

  • 式中Z1为C1和R1的并联阻抗,Z2为C2和R2的并联阻抗。若R1C1=R2C2(调节C2来满足),则衰减量为



  • 3图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(、前级放大器

  • 前级放大器采用测量放大器的电路结构形式,它由高输入阻抗、低噪声、宽带(145MHz)的场效应管双运放U1U2(AD8066)和宽带运放U3(AD844)组成。

  • U1、U2和U3构成的程控增益测量放大器,当控制双4选1模拟开关的通道选择码S2、S3时,则改变了放大器的增益。S2、S3与增益A1的对应关系如表


  • 后级驱动放大器的设计 图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(

    ADC的驱动放大器的直流和交流性能直接影响ADC。交流性能包括:带宽、建立时间、谐波失真、总谐波失真、噪声及总谐波加噪声失真(THD+N)。直流性能包括:增益、失调、温漂及增益线性误差。选择驱动放大器的原则是:放大器的性能指标应该优于ADC的性能指标。

    (1)ADC驱动放大器的带宽

    要实现高速转换,输入级的频响非常重要,通常要求输入缓冲驱动级的响应要高于A/D转换的响应。

    (2)ADC驱动放大器的噪声。

    大部分采样ADC的输入带宽都比其最大采样频率大很多。而ADC的驱动放大器的带宽又比ADC的输入带宽大,通常


图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(3)ADC有差分输入与单输入。有的ADC的输入级完全是差分输入电路,但是用单端或差分电路驱动都可以,例如AD9288、AD9220/21/23、AD9050。为了取得更低的总谐波失真(THD)和最佳的无杂散动态范围(SFDR),应该用差分放大器或差分变压器去驱动ADC。

(4)根据信号是单极性还是双极性,以及A/D转换器要求的输入电平范围,驱动放大器还要完成极性变换和电平转换。例如AD9288需要约+1V的直流偏置电压,而且为单极性的电压,它要求有信号输入时AD9288的输入电平范围为(1±0.5)V,即在+0.5V~+1.5V之内,驱动放大器应完成所需要的极性变换和电平变换。


2图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(、驱动放大器的电路设计


  • 2. 图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(虚拟仪器的通用硬件平台

    (1)通用硬件平台的基本功能

    • 信号采集(模拟、数字输入);

    • 信号产生(模拟、数字输出);

    • 信号调理(信号幅度、频率、驱动、隔离等);

    • 定时与计数;

    • 大容量数据存储。

    • 实时信号处理。

    • 总线与通信。


6.4图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(高速采集及存储系统设计

  • 采集和存储系统方案设计

    以一片高速双A/D转换器AD9288为核心,在高密度可编程逻辑器件EPIC6Q240C6的控制下构成双通道数据采集系统。上位机通过发送命令实现诸如采样频率、量程设定和工作模式等设置命令给DAQ主板,经调理后的信号从ADC的引脚输入,数据采集完成之后通过逻辑控制直接将双通道数据分别存储至64K大容量RAM(IS61LV6416)。然后由上位机将采集数据读入。采集的时序控制由FPGA逻辑电路完成。


  • 系统结构图图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(


采集与存储的连线和时序图图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(


  • 采集系统核心器件图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(——AD9288

  • AD9288是AD公司提供的半闪存式双8位高速模数转换器,该器件使用+3V电源,最大采样频率为100MSPS,输入模拟带宽可达475MHz以上,有内置基准电压源,在高速转换的同时能够保持低功耗,在每个通道100MHz的速率下,其功耗仅为90mW。


  • 1图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(、ADC设计的几点考虑

  • 高速AD的特点:

    100MHz以上的高速A/D器件,大多采用并行转换结构,采用以空间换时间的策略。

    并行比较方式的另一个缺点是加重了输入级负载

    并行比较还有功耗大的缺点,这也限制了它的位数的增加。

    采用流水线结构都应有数字误差补偿技术以保证转换的正确性。为了减少比较器数量,并行比较的方式下精度(分辨率)不可能很高,因为并行结构的比较器是按的方式增长,做到10位后就很难再高了。近年来速度在100MHz以下的A/D转换器中流行一种流水线型串并结构。流水结构带来的优点是,它能兼顾速度与分辨率,同时对降低功耗、减小输入级负载也都有好处。


    • ADC图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(设计的几点考虑:

    • 1)选择A/D芯片时,精度和速度的指标应当留有裕量

      高速A/D器件的性能主要是指转换速度(或取样速度)和分辨率

      按器件给出的速度指标全速运用也是不可取的。

    • 2)对A/D芯片的外围电路有严格要求

      高速A/D器件对时钟的要求比较严格。

      对基准电压源的要求也比较严格。

      高速A/D电路的输入信号幅度都较小,一般不超过4V(峰峰值)。

    • 3)接地与去耦

      高速A/D器件通常都要求有良好的接地与去耦。同时器件内部有模拟电路和数字电路两大部分,它们的模拟电源、数字电源、模拟地、数字地都是分离的,这有利于减少数字部分对模拟部分的干扰。


    • 采集存储器的读写控制图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(

    • 存储电路用于保存AD9288的输出数据,并通过总线接口向计算机传输数据。这里选用静态存储器IS61LV6416-10作为大容量存储单元,和先进先出存储器FIFO相比,读写控制电路相对复杂一些,但是解决了大容量存储和价格昂贵等问题。


    6.5 图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(时序控制逻辑设计

    • 关于采集速率的设计

    • 1.触发的基本概念

      一个运行着的数据采集系统,特别是高速采集系统,所提供的数据流是快速的、巨大的、无穷尽的,而存储数据的存储器容量和显示数据的窗口大小总是有限的。因此,要全部一个不漏地一次存储或显示数据流中的数据是不可能的。我们获取到的数据只是在存储器中存储下来的数据,它只采集数据流中的一小部分。为了有效地对数据流进行分析研究,应当针对性地存储数据,才能提高存储器的利用率。为此,可以该将数据流分成若干段落,并分段有选择地采集与存储数据。


    • 2. 图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图(触发源的选择和触发脉冲的形成

    • 1)触发源 该数据采集系统提供了4种触发源:

      ① 通道信号触发 触发信号取自通道模拟信号上的某个时刻点;

      ② 外部信号触发 外部TTL电平的数字信号或键盘击键的手控信号;

      ③ 时钟信号触发 由采集时钟来连续不断地自动触发;

      ④ 手动触发 由手控键盘或鼠标发出的触发信号。


    • 2图给出了调整补偿电容时,方波脉冲信号通过衰减器的波形。图()触发脉冲的形成



    • 触发方式从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平 数据采集的触发方式很多,但最基本的触发方式是始端触发、终端触发和中间触发

    (a)始端触发 (b)终端触发 (c)中间触发


    • 基于从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平FPGA的时序逻辑控制电路

      控制逻辑控制了采集(8位AD9288)和存储(64k RAM IS61LV6416)工作的全过程。

    • 1、采集和存储阶段(RAM写入数据)

    • 2、读数和传输阶段(RAM读出数据)


    高速数据采集的控制逻辑图从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平


    6 6 dds
    6.6 DDS从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平信号源的设计

    • DDS信号源概述

    • 1、频率合成的定义

      合成信号发生器是利用频率合成技术构建的信号发生器。所谓频率合成,是对一个或多个基准频率进行频率的加(混频)、减(混频)、乘(倍频)、除(分频)四则运算,从而得到所需的输出频率。这一系列输出频率的准确度和稳定度取决于基准频率。

      频率合成的方法很多,但基本分为两类:

    • 一类是直接合成法,直接合成法包括模拟直接合成法 和数字直接合成法。

    • 一类是间接合成法,间接合成法则通过锁相技术进行频率的算术运算,最后得到所需的频率。


    • 2从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平、直接数字合成(DDS)技术原理

      直接数字频率合成技术是一种新型的频率合成技术,它根据奈奎斯特采样定理,从连续信号的相位出发,将信号在一个周期内取样、量化和编码,形成一个相位和幅度对应的函数表,存放在波形存储器中。

      DDS原理框图


    • 3从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平、设计方案原理框图

    • 数字合成信号发生器由如下四大模块组成:

      (1)DDS信号产生电路模块:包括相位累加器、波形数据存储器和高速DAC;

      (2)CPLD控制电路模块:包括命令接收与处理,产生各种控制信号;

      (3)模拟通道输出信号调理模块:实现信号放大、幅度调节和直流偏置调节等功能。

      (4)总线通信接口电路模块:实现与上位机的通信,传送波形、频率、幅度等参数和控制命令。


    数字合成信号发生器系统原理框图 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平


    • 波形存储器从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平

    • 1)波形存储原理

      合成信号源的波形存储器是由ROM(或RAM)存储器组成,它把将要输出的波形数据表(如正弦函数表)预先存入ROM(或RAM)单元中,然后在系统标准时钟频率驱动下,按照一定顺序从ROM(或RAM)单元中读出数据,再进行D/A转换,就可以得到一定频率和幅度的输出波形。

    • 2)波形存储器的主要指标

      存储容量和读取速率是波形存储器两个主要技术指标,两者要求是相互矛盾的,制造速率快且容量大的存储器,技术难度大并且成本十分昂贵。


    • 3从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平)数据存取控制模块的设计


    • 高速从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平DAC器件

      D/A转换器是整个DDS信号发生器的核心器件。输出波形的质量取决于D/A的分辨率和转换率。当用D/A转换器产生一个连续波形时,信号由若干个阶梯构成,D/A的分辨率越高则信号波形越平滑,高次谐波分量越小。

    典型高速DAC芯片位数及速率


    • 高速从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平D/A器件的特点

      (1)分段式电流源结构有效地降低了加权电流转换模式中最高权值电流与最低权值电流的比值,易于实现它们之间的加权匹配。

      (2)在D/A转换器电路中,电阻不完全匹配是误差的一个主要来源。

      (3)为满足高速D/A器件的转换速度要求,数字部分大都采用ECL逻辑,特别是转换速度大于100MHz的器件。

      (4)对于高速的D/A电路,为保证其输出频率响应,输出电流都比较大。

      (5)高速D/A器件中不少是电流输出型器件,采取互补差动输出方式,给外接运放以较大的方便。


    • 高速从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平D/A器件应用中考虑的问题

      高速D/A的一个问题是数—模间的“Glitch”干扰。该问题是指输入数据做最大变化,例如从100…000变化为011…111时,数字信号在模拟输出端感应产生干扰脉冲。该脉冲的持续时间较短,但有一定幅度。它的影响通常用能量来描述。

    • 高速D/A转换器的选用

      综合任意波形发生器的各项技术指标及成本要求,本设计实例中采用了AD9762


    • 参考时钟产生电路从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平

      参考时钟的频率稳定度和准确度直接决定了合成信号源的频率稳定度和准确度,时钟信号应当由一个频率稳定度和准确度很好的晶体振荡器来提供

      从两个方面可改变合成信号源的输出频率:一是改变频率控制字K,二是改变时钟频率。


    • DDS从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平信号发生模块的设计

      (1)参考时钟频率的选取

      (2)相位累加器长度N

      (3)波形存储容量

      (4)高速D/A的量化位数


    6.7 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平模拟输出信号的调理技术

    • 模拟输出通道的组成框图

      通用测试平台包含有两路独立的DDS合成信号源,每个独立的信号源能够分别产生不同频率、不同幅度和不同波形的信号输出

      DDS信号源相位累加器、RAM波形存储器、DAC数模转换器、低通滤波器以及输出信号幅度调理电路(DAC0832、衰减器等)组成。

      DDS信号源的工作原理是:相位累加器在时钟信号驱动下对频率控制码进行累加,输出累加值即相位序列码值作为RAM的地址,在RAM里面取出预先存放的一个周期输出波形的幅值编码,然后经D/A转换得到模拟的输出电压,再经低通滤波器滤波、信号幅度调理后得到输出的信号波形。


    数字合成(从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平DDS)信号源组成框图


    • 输出频率 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平

      调节输出频率的原理和方法如下 ,根据式

      改变 fCLK或者改变K值,均可改变 输出频率 。

      采用了粗调和细调两种方法

    • 粗调,是采用改变时钟频率的办法来完成。

    • 输出频率的细调是在时钟频率一定的情况下通过改变K值来实现的。


    • 输出幅度调节 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平

    • 1.输出幅度调节原理

      Ur为DAC9762的参考电压(也即满度输出电压1V),N=0~255为8位DAC0832的输入数码,放大器A1和A2的增益均为4,衰减器K1的衰减量为1、1/2、1/4、1/8共4档,衰减器K2的衰减量为1、1/16共2档。信号源输出幅度


    • 2从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平.输出幅度调节方法

    • 1)幅度粗调

      粗调是由改变两个衰减器的衰减量K1和K2完成的,输出信号幅度范围0~16V,划分为8个档位(粗调),按1、2、4、8倍率步进式改变输出量程。各个量程的步进衰减量K1和K2值,如表所示。

    • 2)幅度细调

      细调是由一个幅度调节DAC(DAC0832)来完成的,它改变波形合成DAC(AD9762)的参考电压Ur。8位DAC0832完成每个量程档内的幅度调节(细调),为28=256级,调节间隔(幅度分辨力)为 ,如表所示。


    信号源的输出幅度范围(从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平US=A1A2Ur,Ur=1V,A1=4,A2=4 )


    直流偏置的调节从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平


    6.8 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平虚拟仪器的软件设计

    • 虚拟仪器的软件设计与实现步骤

      虚拟仪器的设计方法与实现步骤和一般软件的设计方法及实现步骤基本相同,只不过虚拟仪器是由硬件和软件共同组成的,在设计时要考虑与硬件部分接口的软件设计。

    • 1、分析问题和确定任务

    • 2、通过系统总体设计,确定仪器的接口形式

    • 3、确定所选择的接口卡是否具有设备驱动程序

    • 4、确定仪器应用程序的编程语言


    • 5从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平、设计仪器的面板,编写用户的应用程序

    • (1)在前面板设计窗口放置控件

    • (2)在流程图编辑窗口,放置节点、图框

    • (3)数据流编程

    • 6、运行检验应用程序

    • (1)仿真检验

    • (2)实测检验


    • 7从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平、程序调试技术

    • ① 找出语法错误

    • ② 慢速跟踪程序的运行

    • ③ 断点与单步执行

    • ④ 设置探针

    • 8、数据观察

    • 9、命名存盘


    • 基于从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平LabVIEW的虚拟仪器设计

      使用LabVIEW开发平台创建虚拟仪器就是在LabVIEW开发平台上编制图形化程序,该图形化程序是虚拟仪器程序,简称VI。

    • 1、虚拟仪器程序的组成

      虚拟仪器程序由两部分组成:前面板程序与流程图程序(又称框图程序)。

    • 前面板程序分为:

      (1)输入控制类(Controls)

      (2)输出显示类(Indicators)

    • 流程图程序

      在流程图编辑窗口进行图形化流程图程序编程,它由端口、节点、图框和连线构成


    • 2从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平、LabVIEW编程特点

      在LabVIEW开发平台创建虚拟仪器就是在“前面板开发窗口”与“流程图编辑窗口”进行“虚拟前面板”及其相对应的“流程图”程序设计。编辑好的流程图程序是用图形化表示的。

      使用LabVIEW开发平台编辑程序的特别之处就是将组成传统程序所需用的常量、数组、数据流控制命令、各种函数、各种运算等语句代码都用图标表示。因而,不熟悉用源代码进行语言编程的工程师、科学家,一样可以随心所欲地编制流程图程序。我们可以把用LabVIEW图形编程语言编写的流程图程序理解为就是用源代码编写的传统程序,它们的区别只是表达方式不同而已。


    6 8 dll
    6.8 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平动态链接库(DLL)创建与调用

    Labview是一种功能强大的图形化编程语言,但是C语言在硬件编程方面的灵活性和能力更具优势,我们通常采用C语言把直接和硬件接口的函数及数据信息封装在一个动态链接库(Dynamic-Link Library,DLL)中,Labview应用程序通过DLL能够方便的调用用户编写的硬件接口函数以及Windows自带的大量API函数。

    除了动态链接库接口方式,Labview提供的强大外部程序接口能力还能与众多其他编程语言接口,可以充分利用其他语言的优势,这些接口包括C语言接口(CIN)、ActiveX、.net、DDE、MATLAB等。


    • 动态链接库(从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平DLL)简介

      动态链接库(DLL)是一个可以多方共享的程序模块,内部对共享的函数和数据进行了封装。动态链接库文件的扩展名通常是.dll,也可能是.drv、.sys等。DLL和可执行文件(EXE)非常类似,主要的区别是DLL虽然包含了可执行代码却不能单独执行,必须由Windows应用程序直接或间接调用。

      创建动态链接库的时候通常会产生两个文件,一个是导出库(.LIB)文件,一个是DLL文件,导出库文件(.LIB)中包含DLL导出函数的名称和位置,DLL文件中包含实际的函数和数据。应用程序使用导出库文件(.LIB)链接到所需要用的DLL文件,库中的函数和数据并不复制到可执行文件中。


    • VC从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平中创建DLL的方法

      VC支持三种DLL,即Non-MFCDLL(非MFC动态库)、MFCRegularDLL(MFC规则DLL)、MFCExtensionDLL(MFC扩展DLL)。非MFC(微软基类库)动态库不采用MFC类库结构,其导出函数为标准的C接口,能被非MFC或MFC编写的应用程序所调用;MFC规则DLL包含一个继承自CWinAPP的类,但无消息循环;MFC扩展DLL采用MFC的动态链接版本创建,它只能被用MFC类库所编写的应用程序所调用。

      在Visual C++ 6.0开发环境下,打开File\New\Project选项,可以选择Win32 Dynamic-Link Library或MFC AppWizard[DLL]以不同的方式来创建Non-MFC DLL、Regular DLL或Extension DLL等不同种类的动态链接库。


    • 1从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平.Win32 Dynamic-Link Library方式创建Non-MFC DLL动态链接库

      需要对每个进程或线程作初始化和清除操作时,需要在相应的DLL工程的.C源文件中对DllMain ()函数按照下面的格式处理。

      1)使用导出函数关键字_declspec(dllexport)的方法

      2)使用.def文件的方法

    • 2.MFC AppWizard[DLL]方式创建常规/扩展DLL


    • Labwindows CVI从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平中创建DLL的方法

      在Labwindows CVI中创建DLL必须要创建一个独立的工程,在工程文件窗口选择Buid→Target Type→Dynamic Link Library,然后在工程窗口选择Buid→Configuration→Release,完成之后,Create Release Dynamic Link Library命令就会出现在工程窗口的Build菜单中,使用这个命令创建用于发布的DLL,可以在工程窗口中选择Build→Target Settings设置DLL名称和其它选项。使用Create Release Executable命令创建的DLL不包含任何调试信息,因此不能被调试。为了创建一个可以调试的DLL,在工程文件窗口选择Build→Configuration→Debug,并在工程窗口使用Build→Create Debuggable Dynamic Link Library命令。


    • DLLMain从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平函数模板

      在源文件窗口编辑菜单下使用Insert Constructs命令,可以生成DLLMain函数的模板:

      int __ stdcall DllMain(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason,LPVOID lpvEeserved)

      {

      Switch(fdwReason)

      {

      case DLL_PROCESS_ATTACH:

      if(InitCVIRTE)(hinstDLL,0,0)==0)

      return 0;

      break;

      case DLL_PROCESS_DETACH: CloseCVIRTE();

      break;

      }

      return 1;

      }


    • 导出从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平DLL函数和变量

      DLL只能导出声明为全局的函数和变量,不能导出声明为静态的函数和变量。如果在LabWindows/CVI下创建DLL,有两种方式导出函数和变量:头文件法和导出关键字法。

    • 头文件法必须包含对导出函数的声明。

    • 导出关键字法可以把每个要导出的函数和变量标记一个关键字,目前并不是所有编译器都支持相同的导出关键字名称。


    • 虚拟仪器通用测试平台(从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平SJ8002B)动态链接库的创建

      我们将用Labwindows CVI 7.0 环境创建一个名为sj8002b.dll的动态链接库,此动态库包含访问虚拟仪器通用测试平台(SJ8002B)硬件的全部功能函数,最后将给出在Labview 7.0 环境中调用该动态库中函数的详细方法。

      首先新建一个名为sj8002b.prj的空工程文件,接下来新建一个名为sj8002b.c的空C文件和一个名为sj8002b.h的空H文件,把2个空文件加进sj8002b.prj工程文件中。


    文件编辑完成之后,保存从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平SJ8002B工程和所有源文件,在编译之前,要在工程文件窗口选择Buid→Target Type→Dynamic Link Library,如果要更改生成的动态链接库的名字等信息,可以通过Build→Target Settings设置,一般采用默认值即可。现在点击Build→Creat Debuggable Dynamic Link Libara,可以看到如图4-9所示的信息,表示动态链接库和函数导出库创建成功。


    • Labview从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平调用DLL方法(CLF节点)

    • (1)在Labview程序的后面板(Block Diagram)中点击右键:All functions>Advanced>,选取CLF节点(Call Library Founction Node)


    • 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平2)在后面板(Block Diagram)中放置好CLF节点后双击节点图标,出现如图所示的设置参数对话框,此时可设置sj8002b.dll的路径,调用的函数名字,函数参数名字、类型等信息。


    • 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平3)在Library Name Or Path中设置sj8002b.dll的路径,我们这里的路径是D:\my-work\SJ-系列\SJ-8002B hb\软件\dll use\sj8002b.dll,如果用户要调用其他DLL,可用Browse按钮查找其位置并确定。在Function Name中用下拉列表选择好要调用的函数名字,这里选择profession_source;Calling Conventions指的是调用动态库函数的环境,默认的是C,我们可以修改成stdcall,表明我们是在标准WINDOWS环境中调用此函数。


    • 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平4)接下来要设置函数的参数,默认情况下有一个返回类型参数,因此需要用Add aparameter After按钮添加参数,对应于profession_source函数的参数表

      设置完成后的CLF节点如图所示


    6.8从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平数字存储示波器的的软件设计

    • 设计的需求分析

    • 1、指标要求分析

      (1)双通道,40MHz采集速率;单通道80MHz采集速率;

      (2)双通道,64k板载存储器;单通道128k板载存储器;

      (3)8位垂直数据分辨率;

      (4)输入通道实时带宽10MHz;

      (5)具有外触发、内触发、手控触发和自动触发等模式。


    • 2从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平、功能要求分析

      (1)输入通道选择:A,B,A+B(双踪),A*B(组合)

      (2)输入通道耦合方式(交流/直流),选择偏转因数(伏/格),垂直位移调节

      (3)时间因数(秒/格)选择,水平位移调节

      (4)触发源(内、外、手动、自动)选择,触发极性选择

      (5)显示:信号波形显示、X-Y显示、幅度(峰—峰 )值、频率值显示


    • 软面板设计 从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平

    • 1、软面板外观设计

      软面板是实现用户与仪器进行通信,操作示波器、设置输入参数、显示输出结果的图形化用户接口。软面板提供了示波器的主要测试功能,用户通过软面板实现人机互动,软面板应当是界面友好,操作简便。软面板设计的总体思路是,根据仪器功能确定软面板上的整体布局,确定所需各种开关、旋钮、控制器和显示器的种类和数量,完成面板的总体设计。


    • 2.从上述触发电路的工作原理可知,最后取出微分的窄脉冲作为数据采集的触发脉冲,当触发电平前面板控件的设计

      软面板由大量的虚拟控件组成,虚拟仪器开发软件平台LabVIEW中有一个软件元件库。元件库中包括各种开关、旋钮、表头、拉杆、指示灯等虚拟元件。


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