模擬輸出
　　經(jīng)常需要模擬輸出電路來(lái)為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供激勵(lì)源。數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的一些技術(shù)指標(biāo)決定了所產(chǎn)生輸出信號(hào)的質(zhì)量－穩(wěn)定時(shí)間、轉(zhuǎn)換速率和輸出分辨率。

　　穩(wěn)定時(shí)間——穩(wěn)定時(shí)間是指輸出達(dá)到規(guī)定精度時(shí)所需要的時(shí)間。穩(wěn)定時(shí)間通常由電壓上的滿量程變化來(lái)規(guī)定。需要更多關(guān)于穩(wěn)定時(shí)間的信息，請(qǐng)參考模擬輸入這一章節(jié)。

　　轉(zhuǎn)換速率——轉(zhuǎn)換速率是指數(shù)模轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的輸出信號(hào)的變化速率。穩(wěn)定時(shí)間和轉(zhuǎn)換速率一起決定模數(shù)轉(zhuǎn)換器改變輸出信號(hào)值的速率。因此，一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器在一個(gè)小的穩(wěn)定時(shí)間和一個(gè)高的轉(zhuǎn)換速率下可產(chǎn)生高頻率的信號(hào)，這是因?yàn)檩敵鲂盘?hào)精確地改變至一個(gè)新的電壓值這一過(guò)程所需要的時(shí)間極短。
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　　關(guān)于應(yīng)用方面的一個(gè)例子是音頻信號(hào)的產(chǎn)生，它需要上述參數(shù)具有高性能指標(biāo)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器需要一個(gè)高的轉(zhuǎn)換速率和小的穩(wěn)定時(shí)間來(lái)產(chǎn)生高頻率信號(hào)來(lái)覆蓋音頻范圍。與此相對(duì)照，另一個(gè)應(yīng)用示例是利用一個(gè)電壓信號(hào)源來(lái)控制一個(gè)加熱器，它不需要高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換。這是因?yàn)榧訜崞鲗?duì)電壓值的改變不能很快地響應(yīng)，沒(méi)有必要使用高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。

　　輸出分辨率——輸出分辨率與輸入分辨率類似；它是產(chǎn)生模擬輸出的數(shù)字碼的位數(shù)。較大的位數(shù)可以縮小輸出電壓增量的量值，因此可以產(chǎn)生更平滑的變化信號(hào)。對(duì)于要求動(dòng)態(tài)范圍寬、增量小的模擬輸出應(yīng)用，需要有高分辨率的電壓輸出。
 

觸發(fā)器
　　許多數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用過(guò)程需要基于一個(gè)外部事件來(lái)起動(dòng)或停止一個(gè)數(shù)據(jù)采集的工作。數(shù)字觸發(fā)使用外部數(shù)字脈沖來(lái)同步采集與電壓生成。模擬觸發(fā)主要用于模擬輸入操作，當(dāng)一個(gè)輸入信號(hào)達(dá)到一個(gè)指定模擬電壓值時(shí)，根據(jù)相應(yīng)的變化方向來(lái)起動(dòng)或停止數(shù)據(jù)采集的操作。
 
RTSI總線
　　NI公司為數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品開發(fā)了RTSI總線。RTSI總線使用一種定制的門陣列和一條帶形電纜，能在一塊數(shù)據(jù)采集卡上的多個(gè)功能之間或者兩塊甚至多塊數(shù)據(jù)采集卡之間發(fā)送定時(shí)和觸發(fā)信號(hào)。通過(guò)RTSI總線，您可以同步模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、和計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器的操作。例如，通過(guò)RTSI總線，兩個(gè)輸入板卡可以同時(shí)采集數(shù)據(jù)，同時(shí)第三個(gè)設(shè)備可以與該采樣率同步的產(chǎn)生波形輸出。

數(shù)字I/O DIO
　　DIO接口經(jīng)常在PC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中使用，它被用來(lái)控制過(guò)程、產(chǎn)生測(cè)試波形、與外圍設(shè)備進(jìn)行通信。在每一種情況下，*重要的參數(shù)有可應(yīng)用的數(shù)字線的數(shù)目、在這些通路上能接收和提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的速率、以及通路的驅(qū)動(dòng)能力。如果數(shù)字線被用來(lái)控制事件，比如打開或關(guān)掉加熱器、電動(dòng)機(jī)或燈，由于上述設(shè)備并不能很快地響應(yīng)，因此通常不采用高速輸入輸出。

　　數(shù)字線的數(shù)量當(dāng)然應(yīng)該與需要被控制的過(guò)程數(shù)目相匹配。在上述的每一個(gè)例子中，需要打開或關(guān)掉設(shè)備的總電流必須小于設(shè)備的有效驅(qū)動(dòng)電流。

　　然而，通過(guò)應(yīng)用恰當(dāng)?shù)臄?shù)字信號(hào)調(diào)理配件，您可以使用進(jìn)/出數(shù)據(jù)采集硬件的低電流TTL信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)/控制工業(yè)硬件產(chǎn)生的高電壓和電流信號(hào)。例如，在打開或關(guān)閉一個(gè)高閥門時(shí)，電壓和電流的值可能達(dá)到2A、100VAC的數(shù)量級(jí)。因?yàn)橐粋�(gè)DIO設(shè)備的輸出為幾個(gè)毫安，電壓為0～5VDC，所以可以使用如SSR系列、ER-8/16，SC-206x，或 SCXI模塊來(lái)開關(guān)電源信號(hào)，控制閥門。

　　一個(gè)常見的DIO應(yīng)用是傳送計(jì)算機(jī)和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)，這些設(shè)備包括數(shù)據(jù)記錄器、數(shù)據(jù)處理器以及打印機(jī)。因?yàn)樯鲜鲈O(shè)備常以1個(gè)字節(jié)（8位）來(lái)傳送數(shù)據(jù)，插入式DIO設(shè)備的數(shù)字線常排列為8位一組，許多具有數(shù)字能力的板卡具有帶同步通信功能的握手電路。通道數(shù)、數(shù)據(jù)速率和握手能力都是很重要的技術(shù)指標(biāo)，您需要了解這些指標(biāo)并且它們要與應(yīng)用的要求相匹配。

定時(shí)I/O
　　計(jì)數(shù)器/定時(shí)器在許多應(yīng)用中具有很重要的作用，包括對(duì)數(shù)字事件產(chǎn)生次數(shù)的計(jì)數(shù)、數(shù)字脈沖計(jì)時(shí)，以及產(chǎn)生方波和脈沖。您通過(guò)三個(gè)計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器信號(hào)就可以實(shí)現(xiàn)所有上述應(yīng)用——門、輸入源和輸出。
 
　　門——門是指用來(lái)使計(jì)數(shù)器開始或停止工作的一個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)。
輸入源——輸入源是一個(gè)數(shù)字輸入，它的每次翻轉(zhuǎn)都導(dǎo)致計(jì)數(shù)器的遞增，因而提供計(jì)數(shù)器工作的時(shí)間基準(zhǔn)。
輸出——在輸出線上輸出數(shù)字方波和脈沖。

　　應(yīng)用一個(gè)計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器時(shí)*重要的指標(biāo)是分辨率和時(shí)鐘頻率。分辨率是計(jì)數(shù)器所應(yīng)用的位數(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，高分辨率意味著計(jì)數(shù)器可以計(jì)數(shù)的位數(shù)越高。時(shí)鐘頻率決定了您可以翻轉(zhuǎn)數(shù)字輸入源的速度有多快。當(dāng)頻率越高，計(jì)數(shù)器遞增的也越快，因此對(duì)于輸入可探測(cè)的信號(hào)頻率越高，對(duì)于輸出則可產(chǎn)生更高頻率的脈沖和方形波。在我們的E系列數(shù)據(jù)采集設(shè)備中采用了DAQ-STC計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器，其時(shí)鐘頻率為20 MHz，共有16個(gè)24位計(jì)數(shù)器。在NI 660x計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器設(shè)備中，所用的NI-TIO計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器時(shí)鐘頻率為80 MHz，共有8個(gè)32位計(jì)數(shù)器。

　　DAQ-STC是NI的一種定制的專用集成電路 ASIC ， 它是為數(shù)據(jù)采集應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的。與應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集設(shè)備上的其他現(xiàn)有計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器芯片相比較，DAQ-STC是與眾不同的。例如，DAQ-STC是一個(gè)正向/反向的計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器，意味著它可以使用附加的外部數(shù)字信號(hào)，根據(jù)“高”或“低”電平，來(lái)正向計(jì)數(shù)或反向計(jì)數(shù)。這種類型的計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器可用于旋轉(zhuǎn)或線性編碼器來(lái)測(cè)量位置。其它的專有功能還有生成緩沖式脈沖系列、對(duì)相同的采樣時(shí)間進(jìn)行定時(shí)、相關(guān)時(shí)間戳記、以及采樣速率的瞬間改變 。

　　NI-TIO也是一種針對(duì)計(jì)時(shí)應(yīng)用特定設(shè)計(jì)的定制的ASIC。它將所有的DAQ-STC計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器的功能進(jìn)行合并，并且還加入了新的特點(diǎn)，如自身編碼器的兼容性、消除反沖過(guò)濾器和兩個(gè)信號(hào)的邊緣分離測(cè)量。

圖7.自動(dòng)潤(rùn)滑檢測(cè)應(yīng)用（應(yīng)用了一個(gè)SCXI機(jī)箱和在Macintosh上運(yùn)行的LabVIEW）