PCI9812高速数据采集系统的控制与数据传输的软件设计(2)

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数据采集技术是信息科学的一个重要分支，它与传感器技术、信号处理技术、计算机技术一起构成了现代检测技术的基础。随着科学技术的发展和数据采集系统的广泛应用，人们对数据采集系统的主要技术指标，如通过速率、分辨率、精度、输入电压范围、控制方式以及抗干扰能力等方面，都提出了越来越高的要求。尤其是通过速率，这是数据采集系统设计者与使用者都十分关心的一项重要技术指标。

在许多应用场合，人们需要具有很高通过速率的高速数据采集系统，甚至超高速系统（Ultra High-Speed System）。如在观测供电传输线上的浪涌电流（Surges）时，由于浪涌持续的时间仅有几百纳秒，而电压的变化范围则可达几千伏。要精确地了解其变化过程，就要求数据采集系统有极高的通过速率。如在航空航天方面，飞机在风洞中颤抖与抖振特性的测量，火箭喷气流量的动态测试，以及遥感卫星的图像传输遥测遥控等场合均要求应用告诉采集技术。今天高速数据采集技术已在雷达、通信、水声遥测、遥感、地震勘探、振动工程、无损检测、智能仪器、科学实验等各个方面有着广泛的应用。

在PC仪器发展过程中，计算机软件在仪器中起到的作用越来越重要。1986年，美国国家仪器(National Instrument，简称NI)提出了虚拟仪器[1]的概念，并提出了观点：软件即仪器。虚拟仪器的概念是对传统仪器概念的重大突破，它把个人计算机和测量仪器紧密的结合在一起，充分利用了个人计算机强大的功能和丰富的资源。在虚拟仪器系统中，对仪器的操作、控制以及测量结果的显示都是通过计算机屏幕来展示的，同时数据的传送、存储、分析、处理也都是在计算机的软件中完成的。这样就突破了传统仪器仪表的局限性，方便对仪器进行维护、升级和扩展等。虚拟仪器得到了越来越多的工程技术人员的认同，同时虚拟仪器的相关技术规范也在不断完善。

本课题是采用软件控制高速数据采集卡PCI9812对数据进行采集、传输，并进行处理数字信号。通过MATLAB编程实现MATLAB与PCI9812高速数据采集卡的连接，MATLAB将PCI9812高速数据采集卡等设备都作为对象处理，其后的一切操作都与硬件不直接相关，而是通过对对象的操作作用于硬件设备。源:自~751-·论`文'网·www.751com.cn/

MATLAB[2]的中文含义是“矩阵实验室”，是由MathWorks公司推出的数字科技应用软件，其DOS版本发行于1984年。经过二十多年的不断发展和完善，MATLAB已经发展成为由基本语言、工作环境、图形处理系统、数学函数库以及应用程序接口等五大部分组成的强大数学应用软件。MATLAB是一个交互式系统，其基本数据元素是无需定义的数组，与BASIC、C、FORTRAN语言编写程序相比，可花费较少的时间解决众多的数值问题，大大提高了编程效率。MATLAB特别适用于研究解决工程和数学问题，极大地促进了自动控制理论、数理统计、数字信号处理等的发展。

1984年美国的Mathworks公司推出MATLAB，到目前为止，它已发展成为国际上最优秀的科技应用软件之一。其强大的科学计算与可视化功能，简单易用的开放式可扩展环境以及多达30多个面向不同领域而扩展的工具箱（Toolbox）支持，使得MATLAB在许多学科领域中成为计算机辅助设计与分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。但是由于其编译器采用伪编译的方式，在MATLAB中编写的程序无法脱离其工作环境而独立运行。针对这个问题，Mathworks公司为MATLAB提供了应用程序接口，允许MATLAB和其它应用程序进行数据交换，并且提供了C/C++数学和图形函数库，为在其它程序设计语言调用MATLAB高效算法提供了可能。