基于LabVIEW并行通信的数据采集与处理系统研究

论文摘要

计算机技术与测试测量仪器技术的结合,出现了新的测试仪器——虚拟仪器。基于LabVIEW的数据采集系统是第三代自动测试系统的发展方向。 数据采集系统可看作是由数据处理部分和数据采集部分组成。在PC机上运用虚拟仪器能共享硬件和软件资源,快速、方便地组建各种数字信号处理系统,并可以方便地利用计算机的强大功能,进行信号分析、数据处理、存储以及图形化显示等,从而实现数据信号的处理。该系统是在National Instruments Company推出的一种基于G语言的虚拟仪器软件开发工具LabVIEW环境下开发的,针对课题内容编写了数据采集及存储模块,通过对硬件控制程序的编写实现了对非NI驱动硬件的操作,结合具体使用条件编写数据采样程序。系统提供了丰富的数据分析功能,并对系统数据分析功能进行了详细的说明。介绍了数据储存和回放、数据处理、数据采集模块。 数据采集卡部分使用使用DSP来作采集卡CPU具有指令执行速度快、总线带宽高、可以完成数据的高速实时处理等优点。最重要的是DSP对于算法的处理有独到的优势,可以在DSP软件中加入一些典型的算法编程,就能够极大的增强系统的信号处理能力。基于以上原因,本设计以TMS320C5402DSP作为采集卡CPU,实现了数据的高速实时传输与处理。 采集卡由DSP完成数字信号处理,FLASH完成系统上电后的程序加载,通过可编程逻辑器件CPLD完成对DSP外围设备的逻辑控制,利用DSP特有的HPI口与PC进行数据交换。 本文设计了一套基于DSP的数字信号采集卡和基于LabVIEW的PC数据信号处理系统,通过并口实现两者之间的通信,并详细叙述了系统完整的设计过程,从硬件设计和软件设计两方面加以阐述,重点叙述了数字信号采集卡、LabVIEW数据处理和并口通信的设计。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 课题相关技术极其发展现状
• 1.2.1 虚拟仪器的演化和发展历程
• 1.2.2 G语言LabVIEW
• 1.2.3 从MCU到DSP
• 1.2.4 以DSP为核心实现虚拟仪器的信号采集
• 1.2.5 发展现状
• 1.3 课题研究的目标和内容
• 第2章 数据采集处理系统硬件设计
• 2.1 系统整体结构
• 2.2 采集卡设计
• 2.2.1 采集卡硬件设计
• 2.2.2 采集卡软件设计
• 第3章 数据采集处理系统LabVIEW设计
• 3.1 虚拟仪器
• 3.1.1 传统仪器与虚拟仪器的区别
• 3.1.2 虚拟仪器的系统构成
• 3.2 虚拟仪器开发平台LabVIEW
• 3.3 LabVIEW数字信号处理系统设计
• 3.3.1 设计流程
• 3.3.2 数据存储和回放模块的设计
• 3.3.3 滤波模块的设计与测试
• 3.3.4 频谱分析模块的设计与测试
• 第4章 系统通信接口设计
• 4.1 并行接口
• 4.2 DSP与PC接口电路
• 4.2.1 HPI接口
• 4.2.2 HPI-8并口通信接口设计
• 4.3 LabVIEW通信模块设计
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢