基于labwindows的数据采集系统

—230

—

基于LabWindows/CVI 的数据采集系统

窦颖艳，肖伸平，龙永红，曾红兵

(湖南工业大学电气与信息工程学院，株洲 412000)

摘 要：针对传统数据采集系统通信接口缺乏灵活性的问题，提出一种基于LabWindows/CVI 的高速数据采集系统。以Cypress 公司FX2LP 系列的CY7C68013A 芯片作为通信和主控芯片，选择LabWindows/CVI 语言搭建数据采集系统的软件平台，采用调用动态链接库方法设计上位机和数据采集系统的通信软件。结果证明，该数据采集系统完全满足设计和使用需求。 关键词：数据采集；动态链接库；软件平台

Data Acquisition System Based on LabWindows/CVI

DOU Ying-yan, XIAO Shen-ping, LONG Yong-hong, ZENG Hong-bing

(School of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412000)

【Abstract 】Since there’s a lack of unflexibility of the correspondence interface for the conventional data acquisition system, a high speed data acquisition system is designed based on LabWindows/CVI. The CY7C68013A chip of Cypress Corporation FX2LP serial is used as the main chip and USB2.0 interface chip. LabWindows/CVI is chosen to build the software platform, and Dynamic Linking Library(DLL) is used to design communication software for the PC and data acquisition system. Results prove that the system can absolutely fulfill the design and use request. 【Key words 】data acquisition; Dynamic Linking Library(DLL); software platform

计 算 机 工 程 Computer Engineering 第35卷 第22期

Vol.35 No.22 2009年11月

November 2009

·工程应用技术与实现· 文章编号：1000—3428(2009)22—0230—02

文献标识码：A

中图分类号：TP334.7

1 概述

目前，国内外常用的数据采集控制系统采用数据采集板卡的A/D 采集卡，常用的有ISA 总线、PCI 总线、422、485等接口形式，这种板卡不仅安装麻烦，而且易受计算机插槽数量和地址、中断资源的限制，不可能挂接很多设备[1]。通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)的出现很好地解决了以上问题。USB 具有方便快捷、即插即用、传输速率高等优点，其第2代协议USB2.0具有480 Mb/s 的传输速率，完全可以满足目前数据采集控制系统对数据实时传输速率越来越高的要求。

LabWindows/CVI(C for Virtual Instrumention)是NI 公司推出的交互式C 语言开发平台。它以ANSI C 为核心，将功能强大、使用灵活的C 语言平台与用于数据采集、分析和显示的测控专业工具有机结合。它的交互式开发平台、交互式编程方法、丰富的功能面板和函数库为C 语言的开发人员建立了自动化检测系统、数据采集系统、过程控制系统等提供了理想的软件开发环境[2]。本文结合两者设计了一套基于USB2.0的高速便携式数据采集系统，介绍了用LabWindows/ CVI 开发数据采集系统的方法和步骤。

2 系统结构

采集系统主要由3个部分组成：主机(能支持USB2.0协议的PC)，内部包含CPU 及高速缓存的USB 接口控制芯片CY7C68013A-128Pin ，串行A/D 转换器。系统结构如图1所示。CY7C68013A-128Pin 是整个系统的核心部分，它控制采集数据的类型、与主机的通信以及数据传输。TLC2543实现对采样模拟信号的A/D 转换

，并将数字信号传送给CY7C68013A 。上位机操作系统以Windows XP 为平台，以LabWindows/CVI8.1为开发工具，以数据采集卡为转换元件，

利用计算机强大的图形界面和数据分析处理能力，对测量数据进行显示、存储和报表打印，并将实验数据存入数据库。

图1 系统结构

3 系统硬件设计

3.1 CY7C68013A 芯片

EZ-USB FX2LP 芯片内部结构如图2所示。

8051内核12/24/48 MHz 个时钟周期

16 KB 高性能微处理器内核

集成的USB2.0收发器

图2 EZ-USB FX2LP 芯片的内部结构

该USB 数据采集系统采用Cypress 公司的EZ-USB

FX2LP [3]系列的CY7C68013A 芯片，同时集成了8051微控制

基金项目：国家自然科学基金资助项目(60874025)

作者简介：窦颖艳(1984－)，女，硕士研究生，主研方向：智能控制；肖伸平、龙永红，教授、博士；曾红兵，讲师、博士 收稿日期：2009-04-22 E-mail ：xsph_519@