鉴于PXI数据总线的一个小数示波器工具设汁
2013-03-04
测试总线在近几十年发展非常迅速：从早期的通用接口总线GPIB到近期的VXI、外围设备接口总线(Peripheral Component Interconnection，PCI)、PXI、IEEE1394、通用串行(Universal Serial Bus，USB)测试总线。其中PXI总线是最新一代的测试总线技术，是PCI总线在测试领域的扩展(PCI eXtensions for Instruments)，于1997年被美国NI公司首次提出，并于次年被采用为工业标准。PXI总线可简单地认为是 MicorosoftWindows、Compact PCI(CPCI)和VXI技术的综合：机械规范方面采用CPCI的核心技术，即欧式插卡机械机构和气密式针孔接头，特别适用于恶劣的工业环境；电气规范方面在保持了PCI/CPCI总线所有优点的前提下增加了专门的系统参考时钟、触发总线、星形触发总线和模块间的局部总线，以此来满足高精度的定时、同步与数据通信要求；软件规范方面也与PCI/CPCI一致，核心是Microsoft公司的Windows操作系统，所以PXI系统与PC兼容，方便选择很多现成的应用软件开发工具。
PXI数据采集板原理框图 软件构成
Windows 系统为了保证系统的安全性、稳定性和可移植性，对系统底层操作采取了屏蔽的措施，利用设备驱动程序将硬件与用户隔开。所以，软件分为两部分：底层设备驱动程序、高层应用软件。设备驱动程序从广义上来讲是指直接操作硬件的一组函数，完成硬件控制和数据采集。驱动程序在装入后成为操作系统内核的一部分。高层应用软件可以认为是虚拟示波器用户态程序，将用户界面，即面板上各种开关、按钮等控件以及波形、测量数据结果显示区和数据采集、数据分析联系在一起。当用户在界面上发出一定的命令后，应用程序首先调用应用程序接口(Application Programming Interface，API)函数，相关的系统服务将调用内核模式的驱动程序实现API，将命令信息转换成数据采集板认识的数据格式，按照数据采集板的物理地址送到底层硬件。同时数据采集板采集到的数据和底层硬件的各种状态信息也通过API传送给应用程序做显示和控制用。 驱动程序开发
式、触发极性、触发电平、触发位置、触发通道、耦合方式和是否平滑和反相显示波形，另外还专门有一个自动设置按钮，按下此按钮，软件将自动为用户设定合适的以上参数。
(2) 波形显示区：软面板左上部分按照标准示波器显示规范，横向分为10格，纵向分为8格；有可移动的两个光标，可供用户在波形显示区任意拖动。
图2 示波器面板(3) 光标及测量结果显示区：分别可显示光标1、2位置，光标相对位置及相应的时间/幅度差值。另外，还显示出所测量信号的周期、频率、峰峰值、有效值和平均值5个量值。 整个系统软件总体模块如图3所示，主要包括：初始化模块、结束程序模块、控件消息处理模块、波形数据采集处理显示模块、光标及测量结果显示模块。其中后两部分软件模块严格说来也属于一种特殊控件的消息处理。在CVI中有一类特殊控件称为定时器(Timer)，它在用户界面上是隐藏的，根据预先设置的时间间隔不断产生消息，利用其消息回调函数处理需要重复执行的代码。波形采集处理显示程序和数据显示程序分别为20 ms和1.2 s周期循环执行。在执行这两部分循环程序的同时，如果示波器面板上有控件被操作，应用程序将在两次循环中间处理控件消息，如需要还将调用底层驱动程序对硬件进行相应的设置，例如用户通过鼠标改变量程控件档位时，对该控件消息的处理是根据改变后的量程档位设置数据采集板上模拟调理通道上相应的衰减率。初始化模块包括定位和开启数据采集板、初始化用户界面和设置相应初始硬件参数，然后可开始采集数据。来源：示波器 //cafe-lamp-eye.com/
PXI数据采集板原理框图 软件构成
Windows 系统为了保证系统的安全性、稳定性和可移植性，对系统底层操作采取了屏蔽的措施，利用设备驱动程序将硬件与用户隔开。所以，软件分为两部分：底层设备驱动程序、高层应用软件。设备驱动程序从广义上来讲是指直接操作硬件的一组函数，完成硬件控制和数据采集。驱动程序在装入后成为操作系统内核的一部分。高层应用软件可以认为是虚拟示波器用户态程序，将用户界面，即面板上各种开关、按钮等控件以及波形、测量数据结果显示区和数据采集、数据分析联系在一起。当用户在界面上发出一定的命令后，应用程序首先调用应用程序接口(Application Programming Interface，API)函数，相关的系统服务将调用内核模式的驱动程序实现API，将命令信息转换成数据采集板认识的数据格式，按照数据采集板的物理地址送到底层硬件。同时数据采集板采集到的数据和底层硬件的各种状态信息也通过API传送给应用程序做显示和控制用。 驱动程序开发
式、触发极性、触发电平、触发位置、触发通道、耦合方式和是否平滑和反相显示波形，另外还专门有一个自动设置按钮，按下此按钮，软件将自动为用户设定合适的以上参数。
(2) 波形显示区：软面板左上部分按照标准示波器显示规范，横向分为10格，纵向分为8格；有可移动的两个光标，可供用户在波形显示区任意拖动。
图2 示波器面板(3) 光标及测量结果显示区：分别可显示光标1、2位置，光标相对位置及相应的时间/幅度差值。另外，还显示出所测量信号的周期、频率、峰峰值、有效值和平均值5个量值。 整个系统软件总体模块如图3所示，主要包括：初始化模块、结束程序模块、控件消息处理模块、波形数据采集处理显示模块、光标及测量结果显示模块。其中后两部分软件模块严格说来也属于一种特殊控件的消息处理。在CVI中有一类特殊控件称为定时器(Timer)，它在用户界面上是隐藏的，根据预先设置的时间间隔不断产生消息，利用其消息回调函数处理需要重复执行的代码。波形采集处理显示程序和数据显示程序分别为20 ms和1.2 s周期循环执行。在执行这两部分循环程序的同时，如果示波器面板上有控件被操作，应用程序将在两次循环中间处理控件消息，如需要还将调用底层驱动程序对硬件进行相应的设置，例如用户通过鼠标改变量程控件档位时，对该控件消息的处理是根据改变后的量程档位设置数据采集板上模拟调理通道上相应的衰减率。初始化模块包括定位和开启数据采集板、初始化用户界面和设置相应初始硬件参数，然后可开始采集数据。来源：示波器 //cafe-lamp-eye.com/
