基于USB的实时数据采集系统及其在MATLAB中的应用

! "#$ 的 特 点
它是 CD. EC58F1@>A< D1@8A< .4>G 就 是 通 用 串 行 总 线 ， 是多家主要电脑、 电子科技厂商 一 种 H/ 机 的 外 挂 总 线 ， 为 了 解 决 H/ 机 外 围 设 备 的 拥 挤 ， 提 高 设 备 的 传 输 速 度 而 联 合 提 出 的 一 种 新 型 总 线 。 当 适 合 它 的 I85J9K>"L 操 作系统一出现， CD. 便 得 到 了 迅 猛 的 发 展 。 CD. 之 所 以 具有如此魅力， 还在于它具有许多其它总线无法比拟的 优 点 。CD. 规 范 能 针 对 不 同 的 性 能 价 格 比 要 求 提 供 不 同 的选择，以满足不同的系统和部件及相应不同的功能， 其主要优点可归结为以下几点： 速 度 快 。CD. 有 高 速 和 低 速 两 种 方 式 ， 主模式为 （ !） 高速模式， 速 率 为 !&(M?> ； 另外为适应一些不需要很大 吞吐量和很高实时性的设备， 如 鼠 标 等 。 CD. 还 提 供 低 速方式， 速 率 为 !N#(M?> 。 易扩展。 用 CD. 连 接 的 外 围 设 备 可 以 分 为 # 层 ， （ &） 外 设 数 目 最 多 可 达 !&O 个 。 （ ’ ） 能 够 采 用 总 线 供 电 。 CD. 总 线 提 供 最 大 #P ， 对于功耗较小的设备来说非常有效。 #%%0+ 电 流 ， （ 设 备 安 装 和 配 置 容 易 。 CD. 设 备 支 持 即 插 即 用 Q） 和热插拔， 系统对其进行自动配置， 不再占用中断资源 或 者 ;(+ 资 源 ， 彻 底 抛 弃 了 过 去 的 跳 线 和 拨 码 开 关 设 置 。 CD. 为 电 缆 和 连 接 头 提 供 了 单 一 模 型 ， 解决了因外 设越来越多造成的插槽紧张问题。 （ 使 用 灵 活 。 CD. 共 有 Q 种 传 输 模 式 ： 控制传输 #） （ 、同步传输 （ 、中断传输（ 6957@9< ） DB56=@958RA7895 ） 8571@S 、 批量传输（ ， 以适应不同设备的需要。 @4?7 ） M4<T ） （ 实 现 CD. 功 能 的 模 块 价 格 低 廉 。 U）
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（ 接上页） 在弹出的对话框中选择“ 执 行 %&’( )*+,-./ ， 0&1/(2 34&25 ， 出现图 7 所示的对话框。 -+1% 6(4(*2.+, ” 由 于 直 接 对 89":";$ 评 估 板 的 代 码 进 行 修 改 ， 因 此 采 用 >;?4.@* 目 标 板 选 择 89":";$ 。内 核 版 本 号 选 择 "<= ， 库。另外选中“ 以定制需要的 ;>A2+%.B( C(1,(4 6(22.,/A ” 内核。 在内核配置对话框中， 将 DE8 大 小 配 置 为 7F8G ， 确 认 DH8I6 为 DE8 驻 留 。 为 了 可 以 直 接 %+>,2 宿 主 机 硬 盘 以方便调试， 还 需 给 内 核 添 加 对 JI6 文 件 系 统 的 支 持 。 以及 配置完毕后， 在源代码目录执行“ %&’( K(L ” “ ， 就 得 到 了 需 要 的 二 进 制 内 核 映 像 .%&/(<@., ， 可 %&’( ” 以直接下载到目标板运行。 参考文献
（ 收稿日期： "##"?#V?"" ）
《 电子技术应用》"##$ 年第 " 期
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计算机应用
言 编 写 为 ()* 文 件 ， 提高计算速度， 解决 循环的瓶颈问题； （ 已经开发的 / 语言程序， 不必将其转化为 ( 文 &） 可以由 件而重复劳动， 通 过 添 加 入 口 程连接的角度来看， 系统由两部分构成： 开发 板 和 H/ 机 。 从 软 件 角 度 来 看 ， 可以分为三个层次： 板载 程序、 设备驱动程序和客户应用程序。 ・板 载 程 序 由 L%#! 执 行 W 完 成 控 制 开 发 板 的 工 作 。 它与系统 ・设 备 驱 动 程 序 是 I85J9K> 核 心 的 一 部 分 ， 中 的 CD. 总 线 驱 动 程 序 一 起 完 成 对 设 备 的 管 理 。 ・客 户 应 用 程 序 主 要 完 成 上 层 控 制 功 能 ， 将 数 据 写 入设备或者将设备中的数据读出显示。
(+,-+. 中
实现实时数据的采集， 并 利 用 (+,-+. 强 大 的 数 据 处理和分析功能， 最 理 想 的 情 况 当 然 就 是 在 (+,-+. 中 直 接 对 CD. 总 线 进 行 控 制 。 但 是 (+,-+. 自 身 并 不 能 实 现 对 CD. 的 控 制 功 能 。 众 所 周 知 ， 在 / 语言环境中， 可 以 非 常 方 便 地 实 现 对 CD. 的 驱 动 开 发 和 控 制 。 如果使 编 用 / 语 言 对 CD. 的 数 据 采 集 部 分 进 行 驱 动 和 控 制 ， 译 成 ()* 文 件 ， 然 后 在 (+,-+. 中 调 用 即 可 。
CD.; 提 供 了 供 操 作 系 统 组 件 特 别 是 设 备 驱 动 程 序 访问设备的一组接口。 这 些 操 作 系 统 组 件 只 能 通 过 CD.; 来 访 问 CD. 。 一 个 CD.; 可 以 访 问 一 个 或 多 个 V/; ， 而 一 个 V/; 可 能 与 一 个 或 多 个 主 机 控 制 器 相 连 。某 些 操 作 系 统 可 能 允 许 对 CD.; 进 行 初 始 化 设 置 。从 客 户 来 看 ， 与 其 进 行 通 信 的 CD.; 管 理 着 所 有 连 接 着 的 CD. 设 备 。 其通信过程如图 ! 所示。
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《 电子技术应用》&%%’ 年第 & 期
计算机应用
基于 !"# 的实时数据采集系统及其 在 $% & ’ % # 中的应 用
武汉华中科技大学电信系（ =$##:= ） 夏 文 芳 吴 鸿 修 李 享 元
要 ： 应 用 越 来 越 广 泛 的 N6G 为 实 现 实 时 数 据 采 集 提 供 了 很 大 的 便 利 ， 功 能 强 大 的 8E0TEG 工 具 软 件 对 数 据 分 析 和 处 理 十 分 方 便 。 介 绍 一 种 利 用 8UZ 文 件 将 二 者 结 合 起 来 ， 实 现 在 8E0TEG 平 台下对数据实时采集， 然后利用其库函数对采集到的数据进行处理和分析的方法。 关 键 词 ： N6G 摘
+ ,-./-0 的 特 点
机矩阵实验室是由美国 8E0TEG （ 8&21.) T&@+1&2+1W ） 矩阵计算、 信号 8&2SX+1’A 公 司 推 出 的 一 款 集 数 值 分 析 、 处 理 和 图 形 显 示 于 一 体 的 工 具 软 件 。它 的 命 令 语 句 功 能 非常强大，包含了大量高度集成的可直接调用的函数， 高效简洁； 另一方面， 它又是一个开放系统， 针对不同的 学科， 推 出 了 不 同 的 工 具 箱 。 自 7YV= 年 推 向 市 场 以 来 ， 经过十几年的发展和竞争， 现已成为国际认可（ 的 MUUU ） 最优化的科技应用软件之一。 正 是 由 于 8E0TEG 具 有 良 好 的 扩 展 性 以 及 强 大 的 数据分析和处理能力， 现已广泛应用于矩阵代数、 数值 计算、 数字信号处理、 振动理论、 神经网络控制、 动态仿 功能齐全的编 真 等 领 域 。 虽 然 8E0TEG 是 一 个 完 整 的 、 程环境， 但在某些情况下， 与外部环境的数据和程序的 交互是非常必须而且有益的。例如， 8E0TEG 不 能 实 现 对数据的实时采集，它所处理的数据必须是现成的， 因
8E0TEG
8UZ 文 件
数据采集 实时
此它不能很好地应用于需要在现场对数据进行分析和 处 理 马 上 得 出 结 论 的 环 境 。如 果 将 8E0TEG 与 外 部 的 数 据和程序进行交互， 问题就可迎刃而解了。 尽管不能在 8 文件中直 8E0TEG 是 用 8 语 言 编 程 ， 但 可 以 通 过 8E0TEG 提 供 的 应 用 编 接调用 ; 语言程序， 程接口（ 来与外部接口， 在 8E0TEG 环 境 中 调 用 ; E3M ） 语 言 或 I+121&, 程 序 、 输入或输出数据以及与其他软件程 序 建 立 客 户 Q 服 务 器 关 系 。 在 8E0TEG 中 调 用 ; 语 言 程 序， 必 须 通 过 8UZ 文 件 来 实 现 。
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