借助智能DAQ, 獲得高級(jí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)

　　概覽

　　多功能智能DAQ設(shè)備配有自定義式板載處理功能，最大限度地為系統(tǒng)定時(shí)及觸發(fā)提供靈活性能。 與控制設(shè)備功能的固定ASIC不同，智能DAQ采用基于FPGA的系統(tǒng)定時(shí)控制器，令所有模擬和數(shù)字I/O能夠根據(jù)特定應(yīng)用操作接受相應(yīng)的配置。 本指南展示了：如何使用R系列智能DAQ板卡和NI LabVIEW FPGA，靈活自如地執(zhí)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)

　　入門(mén)

　　NI LabVIEW FPGA模塊幫助DAQ系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者靈活自如地進(jìn)行應(yīng)用程序編程以實(shí)現(xiàn)各類(lèi)輸入/輸出操作。 用戶(hù)無(wú)需預(yù)先了解VHDL等硬件設(shè)計(jì)工具，便可將LabVIEW代碼嵌入FPGA芯片并獲得硬件定時(shí)的速度和可靠性。

　　讓我們先從數(shù)據(jù)采集硬件的常用組件切入論題。 假設(shè)您擁有了模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和數(shù)字輸入/輸出線，則所有I/O便要根據(jù)實(shí)際操作接受某種方式的定時(shí)和控制。 典型的多功能數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用功能齊全的ASIC，滿(mǎn)足了大多數(shù)的功能性需求。

　　比如：M系列DAQ設(shè)備通過(guò)DAQ-STC2，控制著各類(lèi)硬件組件的定時(shí)和觸發(fā)。 智能DAQ硬件(如：R系列DAQ設(shè)備)區(qū)別于市面上的其他任何數(shù)據(jù)采集設(shè)備，因?yàn)樵诳刂圃O(shè)備功能方面智能DAQ用基于FPGA的系統(tǒng)定時(shí)控制器取代了傳 統(tǒng)ASIC，從而使得所有模擬和數(shù)字I/O都能根據(jù)特定應(yīng)用操作接受相應(yīng)的配置。 可重配置FPGA芯片通過(guò)NI LabVIEW FPGA模塊進(jìn)行編程，此時(shí)NI LabVIEW的數(shù)據(jù)流模式仍舊適用，不過(guò)采用了一組新函數(shù)控制最底層的設(shè)備I/O。

　　LabVIEW FPGA I/O節(jié)點(diǎn)并不通過(guò)NI-DAQmx函數(shù)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)常見(jiàn)的任務(wù)和功能，而是靈活自如地在各個(gè)通道最底層上運(yùn)行。 通過(guò)以下各部分的內(nèi)容，我們將了解NI-DAQmx的特定實(shí)例，并學(xué)習(xí)如何通過(guò)智能DAQ定制各類(lèi)數(shù)據(jù)采集任務(wù)。

　　定時(shí)和觸發(fā)

　　實(shí)現(xiàn)高級(jí)數(shù)據(jù)采集的智能DAQ主要用于定制定時(shí)和觸發(fā)。 下方的范例程序框圖展現(xiàn)了：NI-DAQmx幫助實(shí)現(xiàn)的觸發(fā)式模擬輸入任務(wù)。

　　圖1. 通過(guò)NI-DAQmx實(shí)現(xiàn)的觸發(fā)式模擬輸入

　　如圖1所示，智能DAQ并未使用不同函數(shù)配置通道，而是通過(guò)名為I/O節(jié)點(diǎn)的函數(shù)讀寫(xiě)各路模擬和數(shù)字通道。 讓我們看看使用NI LabVIEW FPGA中I/O節(jié)點(diǎn)所獲得的相同功能。

　　圖2. 通過(guò)智能DAQ和NI LabVIEW FPGA實(shí)現(xiàn)的觸發(fā)式模擬輸入