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  • 多通道数据采集(labVIEW源程序)

    热门讨论 2011-11-03 10:23:00
    多通道数据采集在水声中是一个比较关键的实验,很多时候不仅需要单通道,而且更需要多通道数据采集,比如水声定位等
  • 前一段时间一直在做用研华数据采集卡的PCI-1710来进行数据采集然后将数据采集的信号通过LabView显示在工控机中,在进行实验的过程中发现了许多问题,这些问题好像在网上看到了其他的人也有疑惑的,这里说一点经验,...

            前一段时间一直在做用研华数据采集卡的PCI-1710来进行数据采集然后将数据采集的信号通过LabView显示在工控机中,在进行实验的过程中发现了许多问题,这些问题好像在网上看到了其他的人也有疑惑的,这里说一点经验,希望能帮到大家。、

           首先是关于驱动,在购买PCI-1710时有一个光盘,里面还有数据采集卡的安装说明,但是这个型号是比较老的了。所以那个时候的驱动其实并不是很适应现在的一些东西,我建议大家是在研华的官方网站上去下载驱动,官网地址是http://www.advantech.com.cn/products/1-2mlkc9/pci-1710/mod_fce775e0-b5f4-41c4-881b-26ddd3b38222

    然后说一下在那个教程里面教了你怎么判断驱动有没有安装成功的判断依据,如下图:

                                   

           但是个人感觉,这个方法可能现在不太适应了。因为我的工控机就是按照这个教程装,然后也出现了上图,但是就是发现我的LabView发现不了我这个数据采集卡的信息,当时纠结了好久,不知道原因出在哪里,后来又在官网下了新的驱动,安装后发现不满足上图了,但是LabView已经可以找到采集卡了,个人猜测是由于光盘驱动太老了,毕竟是06年的,不太适用了。我的工控机在安装后可以在设备管理器看到Advantech DAQ Devices,如下图:

                  

            然后我们打开SignalMeter,在设置上也可以看到PCI-1710HG的驱动,这时候我们在SignalMeter上可以看到波形,这也可以帮助我们,提前看到传感器的波形,设置如下图:

                                               

           下面进入正题,关于使用研华数据采集卡的多通道数据采集,研华的例程是很多的,大部分人使用的历程是AI_InstantAI这个例程,我之前也用过这个历程来进行多数据采集,但是后来发现每次采集的时候都会出现程序死循环,然后直接死机,后来经过一个个程序实验后发现AI_StreamingAI这个例程是可以进行多数据采集的,程序框图如下:

                                      

           双击DAQNavi Assistant,选择PCI-1710,进入到Conversion,可以看到start channel to scan 和 channel count to scan ,这两个的意思分别是开始读取的通道号及最终读取通道的通道号,假设我们是从通道0开始读取到通道2的数据,就可以设置为0,2.其他的数据可以不变。设置如下图:

                                      

    后面的设置就只写next就可以了不用点其他的。最后finish后直接切换到前面板就可以看到自己采集的数据啦。

     

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  • 2或4 通道USB数据采集卡如合通过CMI耦合,构成USB高速多通道数据采集卡HS5、HS6 USB高速数据采集卡分别是2通道和4通道采集卡,当客户想组成更多通道的USB数据采集卡时,HS系列USB高速采集卡提供一种可能,只需要一根...

    2或4 通道USB数据采集卡如合通过CMI耦合,构成USB高速多通道数据采集卡HS5、HS6 USB高速数据采集卡分别是2通道和4通道采集卡,当客户想组成更多通道的USB数据采集卡时,HS系列USB高速采集卡提供一种可能,只需要一根耦合电缆,连接CMI接口,就可以通过多个HS3、HS4、HS5、HS6数据采集卡分别组合一个具有多通道的单个USB数据采集卡。数据采集卡的通道数量仅受可用USB端口数量的限制,达128通道。
    HS5与HS6 连线图在这里插入图片描述

    数据采集卡的组合与同步

    独特的CMI(组合多通道采集卡)接口提供了将多个数据采集卡耦合到一个全同步数据采集卡的简单方法。

    高速采样总线负责使每个HS系列采集卡同步,以确保即使在最高采样率下,采集卡也以相同的采样时钟工作(0ppm时钟误差!)高速采样总线在总线的开始和结束时被自动配置并终止。

    除了同步总线之外,CMI还包含一个触发总线。允许在组合采集卡和发电机组合时,在组合采集卡的任何通道上触发,以及任何内部发电机触发源。高速触发总线也在总线的开始和结束时以正确的阻抗自动终止。

    CMI连接总线图如下:
    在这里插入图片描述

    CMI接口支持采集看的自动识别。它有内置的智能检测连接,因此采集卡可以随机顺序连接在一起。组合多通道采集卡时的连接顺序不是重要。不需要放置终端和确定正确的连接顺序!

    CMI(组合多通道采集卡)接口的优点是:

    自动识别

    高速触发总线的自动生成和终止

    高速采样总线的自动生成和终止,采样时钟总线的主/从自动设置。

    组合的采集卡是全自动的。当多通道采集软件启动时,耦合的采集卡被识别并组合成一个大型组合。例如四个采集卡HS5S导致一个独特的8通道12位500 MS/s采集卡。四个单元的所有通道采样完全同步,并且可以在一个应用中控制。用户得到一个采集卡。例如,五个数据采集卡HS6分路的耦合给出了一个终极的和唯一的20通道12位1 GS/S数据采集卡。如下图:
    在这里插入图片描述

    手工组合

    HS3采集卡、H4采集卡和HS44 差分采集卡可以任意组合在一套数据采集系统中。

    硬件结合

    各个采集卡HS3、HS4s和HS4差分采集卡的测量系统通过放置在仪器的扩展连接器上的专用耦合电缆相互耦合。有关这个特殊的耦合电缆的更多信息,请看www.pc17.com.cn 有关描述部分。

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  • 二三技巧之多通道数据采集记录存储卡 数据采集(DAQ),是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台...

    二三技巧之多通道数据采集记录存储卡

    数据采集(DAQ),是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。西安慕雷电子供应全球顶级高速数据采集卡及超宽带高速采集记录回放系统。作为顶尖的高速数据采集卡生产商及系统研发集成商,同时也是多家国际一流高速数据采集卡厂商的合作伙伴,我们提供国际顶级高速数据采集卡、任意波形发生回放卡及相关超宽带高速采集记录存储系统。产品主要应用于雷达,通信,生物医学,超声无损检测,分布式光纤测试,质谱,高能物理,高压局放监控等领域。
    在超宽带雷达多通道数据采集方法中,推导了奇偶抽样时正交波 及双正交波变换中信号分解与重构算法,得出了此时的正交镜像滤波器及 双正交滤波器应满足的条件。在分析了正波与双正交波变换的结构的 基础上,利用多分辨理论的性质,提出了基于波方法的双通道及多通道数 据采集方法,最后对这种结构中可能存在的误差的补偿方法进行了研究,得 出了去除误差的滤波器设计公式,从而完成信号的采集与恢复。采用这种数 据采集方法既降低了数据采集所需A/D变换器的速率,又能精确重构信号。
    频带分割滤波器的设计中,提出了采用全通函数逼近Z~(-1)的设计 方法,然后将多分辨理论中分解信号的数字滤波器转换为模拟滤波器,从而 完成频带分割滤波器的设计。采用这种方法设计的频带分割滤波器能够保证 多通道数据采集的信号重构,并且是稳定的。3在基于多通道数据采集方法的脉冲压缩技术中,讨论了这种技术中 频带分割滤波器对脉冲压缩技术的影响。推导得出了如下结论:若数据采集 的结构和频带分割滤波器的设计分别采用本文上面的方法,那么 经过多通道脉冲压缩后频带分割滤波器带来的误差将被消除,同时也指出, 要达到好的脉冲压缩性能,必须对各通道脉冲压缩结果进行插值。
    在这里插入图片描述
    10bit 5GSPS 带宽3GHz 多通道数据采集记录存储卡
    8bit 7GSPS 带宽2GHz 多通道数据采集记录存储卡
    12bit 3GSPS 带宽1.5GHz 多通道数据采集记录存储卡
    12bit 1.8GSPS 带宽2GHz 多通道数据采集记录存储卡
    12bit 2GSPS 带宽1.3GHz 多通道数据采集记录存储卡
    12bit 1GSPS 带宽2GHz 多通道数据采集记录存储卡
    12bit 1.1GSPS 带宽780MHz多通道数据采集记录存储卡
    12bit 550MSPS 带宽1.2GHz 多通道数据采集记录存储卡
    14bit 1.6GSPS 带宽800MHz 多通道数据采集记录存储卡
    14bit 800MSPS 带宽720MHz多通道数据采集记录存储卡
    14bit 400MSPS 带宽1.2GHz 多通道数据采集记录存储卡
    16bit 500MSPS 带宽300MHz 多通道数据采集记录存储卡
    16bit 300MSPS 带宽150MHz 多通道数据采集记录存储卡

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  • stm32的DMA+ADC多通道数据采集

    千次阅读 多人点赞 2019-11-15 20:58:37
    stm32只有一个规则转换数据寄存器DR,因此普通方法不能同时采集多通道数据,利用DMA功能一次可以最多采集16个通道数据

    1前言

    硬件:stm32f103rct6,输入大容量产品。
    软件:keil MDK5.0
    固件库:stm32f1标准外设库。
    调试软件:友善串口助手
    stm32有多达16个通道,常用的采样方法有两种,一是分时采集每个通道的数据,用查询或者中断的方式采集完一个通道的数据,将通道设置为下一个,依次采集,这种方法思路简单,但是效率不高,适合初学者。二是利用DMA功能采集多个规则通道的数据,注意是规则通道,因为规则通道是多通道共用一个数据寄存器ADCx->DR存放结果,而注入通道有多个寄存器,注入采样以后再讲。下面进入正题。

    2常用的几个使能函数介绍

    我们用到adc和dma外设,首先要对其使能,下面是几个重要的使能函数,因为有些使能函数使能一次即可,有些使能函数转换完后自动清零,要重新使能一次,这里是个大坑,如果你不再次使能,采样根本不行。
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE),设置ADC_CR2的ADON位,让adc上电,这个函数使能一次即可。
    ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE) 设置ADC_CR2的DMA位,使能ADC的DMA请求,使能一次即可。
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE) 设置DMA1对应的ADC通道,通道1使能,使能一次即可,但需要注意的是这个函数与DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, 2) 相关,要设置dma的传输量,这个函数的第二个参数必须为DISABLE。
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE) 使能ADC_CR1的SWSTART位,当adc完成一次转换后,这个位自动变为0,要重新打开adc,切记,这函数每完成一次adc采样后都要再调用一次,表示用软件触发的方式开始adc采样。

    3几个关键点

    1 因为是多通道,要开启adc的扫描模式(连续模式是否开始视自己的需求而定)。
    2 ADC有自己的分频控制器,不要忘记打开。可以调用RCC_ADCCLKConfig函数。
    3 因为是多通道,要设置每个通道的采样先后顺序,调用ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5)函数。
    4 因为ADC的DR是16位的,所以DMA的外设数据宽度为halfword。
    5 如果开启了DMA的中断一定不要忘记中断使能。
    6 如果DMA不采用回环模式,每次传送完数据后,DMA_CNDTRx寄存器清零,要重装这个寄存器的值,在重装前确保DMAde通道是关闭的,否则重装无效。

    4代码编写

    4.1 初始化ADC,并设置采样通道的次序。

    void ADC1_init(void)
    {
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
    GPIO_InitTypeDef io;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//这里一定不要忘记,这里有单独的ADC分频控制器
    
    io.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//PA0 PA1分别作为ADC1的通道0 通道1
    io.GPIO_Pin = (GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1);
    GPIO_Init(GPIOA, &io);	
    
    ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ENABLE;//开启扫描模式
    ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//close continuous mode
    ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
    ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 2;//两个通道
    
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);
    
    
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//adc使能
    ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//dma请求使能
    
    ADC_ResetCalibration(ADC1);//复位校准
    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待复位转换结束
    ADC_StartCalibration(ADC1);//开始校准
    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待开始校准结束
    
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);//设置采样通道的次序,有几个通道调用几次这个函数
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5);
    }
    

    通道的总数量用ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = X设置,同时下面要调用几次ADC_RegularChannelConfig()函数,设置通道的采样次序。

    4.2 DMA初始化

    void ADC1_DMA_config(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx,u32 memAddr,u32 periphAddr,u8 bufSize)
    {
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//DMA1时钟使能
    
    //DMA_DeInit(DMAy_Channelx);
    
    /* 初始化DMA */
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = periphAddr;//外设地址
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = memAddr;//内存地址
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//外设是源地址
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = bufSize;//一次DMA传输的字节量
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不增加
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//内存地址增加
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//adc的DR是16位的
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//按half word
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;// 正常模式,传输完一次后数据量不自动重载
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //
    DMA_Init(DMAy_Channelx, &DMA_InitStructure);//DMA初始化
    
    #if(ADC1_DMA_INT_EN)
    {
    	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    	
    	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel1_IRQn; //ADC1挂在DMA的通道1上
    	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;
    	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
    	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
    	DMA_ITConfig(DMAy_Channelx,DMA_IT_TC,ENABLE);//DMA chaneel interrupt EN
    }
    #endif
    }	
    

    以上代码完成了DMA结构体配置,宏ADC1_DMA_INT_EN为1,表示使用DMA中断,下面配置了NVIC结构体,并开启DMA传输完成中断。因为ADC的DR是16位的所以设置外设数据宽度为halfword,传输数据量为2
    这里一定要注意,传输的数据量表示传送的次数,而传送次数由源地址数据宽度决定,因为有两个通道所以配置传输数据量为2,表示传送两次,实际传送了4个字节。这里一定要注意,如果配置为4则进不了DMA中断。这是新手很容易犯的错误。

    4.3 设置DMA传送数量并用软件触发adc。

    void app_ADC1DMA_enable(void)
    {
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);//DMA channel enable
    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, 2);
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//软件触发
    }

    因为没有开始DMA回环模式,每次传送完后,DMA_CNDTRx寄存器清零,这时不管DMA使能与否DMA都会停止,因此要重新设置传送的数据量,再此之前一定要先关闭DMA通道,切记。

    4.4中断函数

    void DMA1_Channel1_IRQHandler(void)
    {
    if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1))
    {
    dma1FinishFlag = 1;
    DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);
    }
    }

    没啥好说的,在中断里置位在main里面查询,查询到置1就处理数据。

    4.5 主函数。

    nt main()
    {
    extern u8 dma1FinishFlag;
    ST_USART1_RCV_BUF rxbuf={{0},0,0,0};
    u32 temp = 0;
    u8 i;
    //float fval;

    SysTick_Init(72);
    NVIC_PriorityGroupConfig(2);
    LED_Init();
    usart1_config(9600);
    ADC1_init();
    ADC1_DMA_config(DMA1_Channel1,(u32)rxbuf.buf,(u32)&ADC1->DR,2);
    app_ADC1DMA_enable();
    while(1)
    {
    	temp = 0;
    	if(dma1FinishFlag)
    	{
    		dma1FinishFlag = 0;//清空标志位
    		printf("voltage1 is %f\n",(rxbuf.buf[1]<<8|rxbuf.buf[0])/4096.0*3.3);
    		printf("voltage2 is %f\n",(rxbuf.buf[3]<<8|rxbuf.buf[2])/4096.0*3.3);
    		app_ADC1DMA_enable();//开始下一次传输
    		delay_ms(1000);
    		PBout(11)=~PBout(11);
    	}
    }
    }
    

    要注意ADC1_DMA_config传参数时,外设地址是(u32)&ADC1->DR,不要忘记&

    5 结果

    编译下载程序,在串口助手输出结果如下所示:
    图1 实验结果
    本例程用了两个通道,上图输出了俩通道的电压,一个通道接0v,一个人通道接1v。

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