基于USB总线的高速数据采集系统

程中，驱动程序收到一个ＩＲＰ ＭＮ ＳＴＡＲＴ ＤＥ-ＶＩＣＥ 的ＩＲＰ，在它之中包括有设备的资源信息。至此，设备被正确配置，驱动程序开始与硬件进行对话。当然，在设备运行过程中，如果设备状态发生变化（拔除、暂停等），ＰｎＰ管理器也同样发出相应的ＩＲＰ，以便由驱动程序进行相应的处理。

电源管理模块负责设备的挂起与唤醒。

Ｉ／Ｏ功能实现模块可完成Ｉ／Ｏ请求的大部分工作。当应用程序提出Ｉ／Ｏ请求时，它将调用Ｗｉｎ３２ ＡＰＩ函数ＤｅｖｉｃｅＩｏＣｏｎｔｒｏｌ向设备发出命令，然后由Ｉ／Ｏ管理器构造一个ＩＲＰ并设置其ＭａｊｏｒＦｕｎｃｔｉｏｎ．域为ＩＲＰ ＭＪ ＤＥＶＩＣＥ ＣＯＮＴＲＯＬ。在ＵＳＢ设备驱动程序收到该ＩＲＰ后?它将取出其中的控制码?并利用一个开关语句查找对应的程序入口。

３．３ 应用程序设计

应用程序设计由两个部分组成：动态链接库和应用程序。动态链接库负责与内核态的ＵＳＢ功能驱动程序通信并接收应用程序的各种操作请求，而应用程序则负责对所采集的数据进行实时显示、分析和存盘。

    动态链接库的工作原理如下：当它收到应用程序开始采样的请求后，首先创建两个线程：采样线程和显

示存盘线程。采样线程负责将采样数据写到应用程序提交的内存；而显示存盘线程则负责给应用程序发送显示和存盘消息。当应用程序接收到此消息后，便从它提交的内存中读取数据并显示和存盘。要注意的是：采样线程和显示存盘线程在读写应用程序提交内存时要保持同步。

ＰＣ机或工控机应用程序是数据实时采集系统的中心?可采用Ｌａｂｖｉｅｗ编程。它是当今国际上唯一的编译型图形化编程语言，其特点如下：

（１） 能完成对固体表面速度的实时测量；

（２）主介面与多重窗口结合?可完成数据连续采集、实时统计分析、系统参数设置、信号波形显示、被测参数输出等综合系统功能。

（３）能充分利用Ｌａｂｖｉｅｗ开发平台和ＷＩＮＤＯＷＳ视窗所提供的良好操作环境?集曲线、图形、数据于一体?可准确描述过程参数的变化。

图３所示是用高速数据采集系统采集通过Ｌａｂ-ｖｉｅｗ显示的一个波形实例，其输入信号是一个频率为５ＭＨｚ的正弦波。

４　结束语

随着电子计算机的广泛应用，社会的数字化程度越来越高，数据采集也越来越重要，本系统是一种通用的高速数据采集系统，可用于生物电波、电子学频谱、声波分析等瞬态信号的实时采集和观察等场合。其中基于ＵＳＢ总线的高速数据采集系统具有可靠性高、数据不丢失、抗干扰性强、便于数据传输和处理等优点，因而具有良好的应用前景和很大的实用价值。

《基于USB总线的高速数据采集系统(第3页)》