Windows 95下智能数据采集系统

    关键词：定时器 时钟 并口 数据采集

引言

数据采集系统在各行各业都有广泛的应用。目前，已有各种各样高速、高精度、多通道的数据采集卡问世。计算机通过卡上的模数转换器采入数据，然后进行数据存储、数据处理和图形显示等工作。随着微电子技术和计算机技术的发展，(凹丫丫范文网fanwen.oyaya.net收集整理)Windows 95/98平台下的应用程序已经成为数据采集与处理软件开发的主流。

用于数据采集的常规Windows定时顺又存在着严重的不足。首先，常规Windows定时器的定时分辨率低。定时器每隔55ms中断1次，相当于最高采样频率仅为18.2Hz。对由于Windows 95/98下的应用程序无法直接与硬件打交道，不能通过对定时中断重新安装的方法改变定时时间长度。如此低的采样频率对于绝大多数的信号采集与处理都是不适合的，必须寻找能以更高频率采集的方法。

其次，Windows系统是一个多任务操作系统，它是基于消息来驱动事件的。定时器消息WMTIMER在串行消息队列中的优先级别很低，往往得不到及时响应，甚至消息队列中的几个未及时处理的定时器消息会被合并为一个；而应用程序无法确定由于这种处理而丢失的消息数，使实际的采样间隔不均匀。

针对以上问题，人们想出了很多方法予以解决。目前常用的方法都是在PC机上编程，一般来讲有以下3种方法：

（1）在Windows应用程序中，使用普通C语言中常用的函数delay()[2,3]。

delay()是C语言中常用的延延、定时函娄。使用delay()，最高采样率可达1kHz，但delay()与多任务的Windows操作系统不兼容。在Windows应用程序中直接使用delay()会发生编译警告和连接错误。可以通过程序中显示说明函数delay（）原型并在Windows库中包含DELAY模块的方法去除这一错误，从而可以在Windows应用程序中，像普通C程序一样使用delay()。然而，这种用软件等待的方法，对于主机的资源来讲是一个极大的浪费。

（2）使用Windows多媒体定时器的回调函数[4,5]

Windows多媒体定时器可以通过函数timeBeginPeriod来设置定时器分辨率，其分辨率最小为1ms，最大为16ms。这一分辨率代表了60～1000Hz的采样率，可以满足一般信号对采样率的要求。而且多媒体定时器采用中断完成定时服务，在中断时刻调用1个回调函数，而不是向消息队列发送WM_TIMER信息。在应用程序中，使用Windows多媒体定时器并不容易，必须遵循严格的步骤。在使用回调函数的赶集，在中断服务程序和用户主程序之间，要进行数据的共享，给编程和调试带来不便。程序的稳健性也会受到影响。在定时时间较短时，主机负荷过重。

（3）实时钟定时[6]

实时钟芯片在基准频率作用下驱动内部时钟电路工作，同时可通过对内部寄存器A（D3～D0）编程，选择22分频输出信号频率。实时钟周期性地输出方波和周期中断请求信号（该中断请求连到IRQ8），从而为程序中实现时间控制提供了另一条途径。同时，在Windows机制中，使用优先级高于一般的任务级，而等于系统级的VxD编制驱动程序，可以保证驱动程序在运行时享有最高优先权，在进行硬件设备的管理、控制时不会被其他任务所中断，充分保证了驱动程序返还给用户的数据是完全真实的值。而且可以直接对硬件进行访问，因而通过编写VxD直接管理实时钟中断，定时分辨率更高。但VxD对调试者的编程水平要求较高，稍有不慎，很