本文關鍵詞：基于LabVIEW的高速數據采集及管理系統(tǒng)設計

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【摘要】：隨著社會科技不斷進步,人們對數據采集系統(tǒng)的技術要求也不斷增長,在不同領域里,數據采集儀器的運用越來越廣泛。傳統(tǒng)的數據采集儀器,由于其體積龐大,不便攜,功能單一等缺點,已經越來越難以滿足實際運用中功能需求的多樣性。由此,虛擬儀器技術應運而生。在做儀器開發(fā)時,經常需要利用計算機強大的數據處理功能,而虛擬儀器將其與硬件資源結合起來,形成了一套功能強大、開發(fā)效率高、成本低的儀器開發(fā)系統(tǒng),LabVIEW就是基于這種虛擬儀器技術的應用開發(fā)軟件。本文提出了一種基于LabVIEW的高速數據采集及管理系統(tǒng)的設計,該系統(tǒng)由用戶啟動數據采集,系統(tǒng)再對數據進行原始數據的文件存儲和數據庫記錄的存儲,之后還能夠實現信號波形回放與數據記錄管理功能。系統(tǒng)硬件部分采用PCIe數據采集卡完成數據采集,軟件部分的設計使用了層次化以及模塊劃分思想。本文在對高速數據采集系統(tǒng)調研、分析的基礎上,通過對底層硬件驅動程序的開發(fā),結合當前虛擬儀器圖形化編程軟件LabVIEW的發(fā)展水平,完成了基于LabVIEW的高速數據采集系統(tǒng)平臺的搭建。同時針對數據量較大的情況,考慮到以文件形式保存數據的方式不能實現方便靈活的管理,本設計將LabVIEW第三方軟件接口和專用結構化查詢語言結合,實現與MySQL數據庫互訪。最終完成了基于LabVIEW的高速數據采集及管理系統(tǒng)的設計與實現,并完成了對該系統(tǒng)的功能調試、測試及優(yōu)化。
【關鍵詞】：采集系統(tǒng) 虛擬儀器 LabVIEW MySQL數據庫
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究的背景和意義10-11
• 1.2 數據采集技術及其發(fā)展現狀11-12
• 1.3 論文結構及其章節(jié)安排12-14
• 第二章 高速數據采集及管理系統(tǒng)的總體設計14-25
• 2.1 系統(tǒng)總體結構14
• 2.2 高速數據采集卡14-15
• 2.3 虛擬儀器開發(fā)平臺LabVIEW15-22
• 2.3.1 LabVIEW簡介15-18
• 2.3.2 LabVIEW中的數據庫訪問技術18-20
• 2.3.3 LabVIEW軟件開發(fā)流程20-22
• 2.4 LabVIEW的層次化軟件設計22-24
• 2.4.1 輸入輸出（I/O）接口軟件23
• 2.4.2 儀器驅動程序23-24
• 2.5 本章小結24-25
• 第三章 基于LabVIEW的數據采集及管理平臺設計25-56
• 3.1 Xilinx Kintex-7 FPGA數據采集卡25-28
• 3.1.1 光纖接口25-26
• 3.1.2 DDR3緩存26
• 3.1.3 PCIe接口26-28
• 3.1.3.1 PCIe的DMA傳輸27-28
• 3.2 I/O接口軟件設計28-31
• 3.2.1 WinDriver工作原理28-30
• 3.2.2 Driver Wizard30-31
• 3.3 儀器驅動程序設計31-34
• 3.3.1 PCIe驅動程序31-32
• 3.3.2 DLL數據庫的建立和調用32-34
• 3.4 基于LabVIEW的應用軟件模塊化設計34-50
• 3.4.1 數據采集存儲模塊35-42
• 3.4.1.1 數據采集存儲功能的實現35-39
• 3.4.1.2 數據采集存儲程序的實現39-42
• 3.4.2 數據波形顯示模塊42-45
• 3.4.2.1 數據波形顯示功能的實現42-43
• 3.4.2.2 數據波形顯示程序的實現43-45
• 3.4.3 數據記錄管理模塊45-50
• 3.4.3.1 數據庫結構的設計45-46
• 3.4.3.2 數據記錄管理功能的實現46-47
• 3.4.3.3 數據記錄管理程序的實現47-50
• 3.5 數據采集及管理系統(tǒng)的控制界面50-54
• 3.5.1 完整鏈路的數據采集與存儲51-52
• 3.5.2 數據波形的顯示52-54
• 3.5.3 數據記錄的管理54
• 3.6 本章小結54-56
• 第四章 數據采集及管理軟件的性能測試與優(yōu)化56-67
• 4.1 軟件測試環(huán)境56-57
• 4.2 軟件性能的測試方法57-58
• 4.3 軟件性能的優(yōu)化58-66
• 4.3.1 保存文件方式59-62
• 4.3.1.1 讀寫磁盤速度的測試59-60
• 4.3.1.2 保存文件程序優(yōu)化60-62
• 4.3.2 數據的接收62-66
• 4.3.2.1 虛擬地址與物理地址62-64
• 4.3.2.2 申請更大的接收緩存區(qū)64-66
• 4.4 本章小結66-67
• 第五章 總結與展望67-70
• 5.1 本文內容總結67-68
• 5.2 主要貢獻和創(chuàng)新68
• 5.3 展望68-70
• 參考文獻70-72
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單72-73
• 致謝73

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本文編號：801584