軟件
　　軟件使PC和數(shù)據(jù)采集硬件形成了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)采集、分析和顯示系統(tǒng)。沒有軟件，數(shù)據(jù)采集硬件是毫無(wú)用處的——或者使用比較差的軟件，數(shù)據(jù)采集硬件也幾乎無(wú)法工作。大部分?jǐn)?shù)據(jù)采集應(yīng)用實(shí)例都使用了驅(qū)動(dòng)軟件。軟件層中的驅(qū)動(dòng)軟件可以直接對(duì)數(shù)據(jù)采集硬件的寄存器編程，管理數(shù)據(jù)采集硬件的操作并把它和處理器中斷，DMA和內(nèi)存這樣的計(jì)算機(jī)資源結(jié)合在一起。驅(qū)動(dòng)軟件隱藏了復(fù)雜的硬件底層編程細(xì)節(jié)，為用戶提供容易理解的接口。

　　例如，以下的代碼片斷顯示了使用C語(yǔ)言的NI-DAQ功能調(diào)用，該功能從MIO-16E-10的一個(gè)模擬輸入通道讀取電壓并進(jìn)行換算。

　　隨著數(shù)據(jù)采集硬件、計(jì)算機(jī)和軟件復(fù)雜程度的增加，好的驅(qū)動(dòng)軟件就顯得尤為重要。合適的驅(qū)動(dòng)軟件可以*佳地結(jié)合靈活性和高性能，同時(shí)還能極大地降低開發(fā)數(shù)據(jù)采集程序所需的時(shí)間。

在選擇驅(qū)動(dòng)軟件時(shí)，需要考慮以下幾個(gè)因素。
 

可以使用哪些功能？
　　控制數(shù)據(jù)采集硬件的驅(qū)動(dòng)功能可被分為模擬I/O、數(shù)字I/O和計(jì)時(shí)I/O。盡管大多數(shù)驅(qū)動(dòng)都具有這些基本功能，您需要明確驅(qū)動(dòng)不僅僅只是對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取。請(qǐng)確定驅(qū)動(dòng)有以下功能：
＊ 在前臺(tái)進(jìn)行處理時(shí)可以在后臺(tái)采集數(shù)據(jù)
＊ 使用可編程I/O，中斷和DMA來(lái)傳輸數(shù)據(jù)
＊ 把數(shù)據(jù)存入硬盤和從硬盤提取數(shù)據(jù)
＊ 同時(shí)執(zhí)行多個(gè)功能
＊ 集成多個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備
＊ 和信號(hào)調(diào)理設(shè)備無(wú)縫地集成
 
＊ 數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)的所有這些功能都包含在NI-DAQ中，它可以為用戶節(jié)省大量的時(shí)間。

哪些操作系統(tǒng)可以使用驅(qū)動(dòng)？
 
　　請(qǐng)確保驅(qū)動(dòng)軟件與您現(xiàn)在和未來(lái)打算使用的操作系統(tǒng)兼容。經(jīng)過設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)也應(yīng)該可以在各種不同特性和功能的OS上使用。您也可能需要能在多個(gè)平臺(tái)上移植代碼的靈活性，比如說(shuō)從Windows PC到Macintosh。NI-DAQ可用于Windows 2000/NT/ME/9x 和 Mac OS。
由于您對(duì)程序無(wú)需或者只做少量改動(dòng)就可以在各種硬件產(chǎn)品或操作系統(tǒng)上使用，NI-DAQ能保護(hù)您在軟件上的投資。

 
您可以使用哪些編程語(yǔ)言來(lái)調(diào)用驅(qū)動(dòng)？
　　確�？梢允褂媚矚g編程語(yǔ)言來(lái)調(diào)用驅(qū)動(dòng)，而且驅(qū)動(dòng)能在您的開發(fā)環(huán)境中很好地工作。如Visual Basic這樣的編程語(yǔ)言，具有事件驅(qū)動(dòng)的開發(fā)環(huán)境，為程序的開發(fā)提供了各種控件。如果您在Visual Basic環(huán)境中開發(fā)程序，確保驅(qū)動(dòng)具有能適合這種開發(fā)語(yǔ)言編程方式的自定義控件，如NI-DAQ中的控件。
 
您是否能通過軟件來(lái)使用所需要的硬件功能？
　　當(dāng)用戶購(gòu)買數(shù)據(jù)采集硬件并通過軟件來(lái)使用硬件時(shí)，常會(huì)發(fā)現(xiàn)所需要的硬件功能不能由軟件來(lái)調(diào)用處理。如果硬件和軟件由不同的廠商開發(fā)，就經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這種問題。NI-DAQ驅(qū)動(dòng)軟件可以調(diào)用NI數(shù)據(jù)采集硬件產(chǎn)品功能表中所有的功能。

驅(qū)動(dòng)是否會(huì)使性能受到限制？

　　由于驅(qū)動(dòng)是一個(gè)額外的軟件層，它可能會(huì)使性能受到某些限制。此外，如Windows 9x這樣的操作系統(tǒng)也具有明顯的中斷延遲時(shí)間。如果處理不好，這些等待時(shí)間會(huì)嚴(yán)重地降低優(yōu)化，所提供的采集速率能高達(dá)10 MS/s。

　　回答這些問題使您可以了解開發(fā)人員對(duì)驅(qū)動(dòng)軟件所做的工作。在理想的情況下，您會(huì)希望為您提供驅(qū)動(dòng)軟件的公司在開發(fā)數(shù)據(jù)采集軟件方面和他們?cè)陂_發(fā)數(shù)據(jù)采集硬件方面具有相同的實(shí)力。

應(yīng)用軟件
　　另一種對(duì)數(shù)據(jù)采集硬件編程的方法是使用應(yīng)用軟件。然而，即使使用應(yīng)用軟件，由于應(yīng)用軟件也使用驅(qū)動(dòng)軟件來(lái)控制數(shù)據(jù)采集硬件，所以您仍要了解上面所提到的問題的答案。應(yīng)用軟件的優(yōu)勢(shì)是它為驅(qū)動(dòng)軟件增加了分析和顯示的功能，同時(shí)它也可以把數(shù)據(jù)采集和儀器控制（GPIB、RS-232和VXI）集成在一起。

　　為了讓用戶能開發(fā)出完整的儀器、采集和控制程序，NI提供了傳統(tǒng)C編程人員使用的應(yīng)用軟件Measurement Studio，以及具有圖形化編程方法的應(yīng)用軟件LabVIEW 。這些產(chǎn)品都有帶有專用功能的附加工具包。Measurement Studio還包含能為Visual C++和Visual Basic用戶提供完整儀器功能的工具。NI VI Logger是非常靈活的易用工具，它是為您的數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的。

 
圖8 NI 的VI Logger應(yīng)用軟件能幫助用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄

開發(fā)您的系統(tǒng)
　　為了開發(fā)出用于測(cè)量和控制的高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，您必須了解組成系統(tǒng)的各個(gè)部分。在所有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成部分中，軟件是*重要的。這是由于插入式數(shù)據(jù)采集設(shè)備沒有顯示功能，軟件是您和系統(tǒng)的接口。軟件提供了系統(tǒng)的所有信息，您也需要通過它來(lái)控制系統(tǒng)。軟件把傳感器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集硬件和分析硬件集成為一個(gè)完整的多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

圖9 通過LabWindows/CVI高級(jí)分析庫(kù)中的信號(hào)處理功能，您可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析、濾波和加窗操作

　　因此，在開發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)，您要對(duì)軟件進(jìn)行充分評(píng)估。通過明確您系統(tǒng)的要求來(lái)選擇硬件并確保硬件規(guī)范滿足系統(tǒng)和您的要求。同時(shí)，仔細(xì)地選擇合適的軟件——無(wú)論是驅(qū)動(dòng)軟件或是應(yīng)用軟件——可以為您節(jié)省大量的開發(fā)時(shí)間和金錢。

原創(chuàng)作者：武漢天罡科技發(fā)展有限責(zé)任公司