LabVIEW的第三方驅動(I/O接口設備)

1 引言

  虛擬儀器系統的硬件平臺由i/o接口設備和計算機構成(如圖1所示),i/o接口設備是對外獲取信號的通道,爲了能使計算機能夠對i/o接口設備有效地進行控制,就要考慮系統中i/o接口設備的驅動問題。

  

虛擬儀器的硬件構成

 

  圖1 虛擬儀器的硬件構成

  在labview中,用軟件驅動i/o接口設備,可分以下兩種情況:

  (1) labview支持的io設備的驅動

  ni公司是以研製開發先進的i/o產品起家的,因此,ni在推出labview時已經考慮到了自家產品在labview中的的驅動問題,提供了專用的子vi形式的驅動程序庫,圖2是用作模擬輸入的驅動程序。

  

 

  圖2 模擬輸入驅動程序

  labview提供了max(measurem -ent & automation)軟件,只要計算機中安裝了device driver,當i/o設備插入計算機時就能夠被自動識別,並且可以用max工具對其進行配置。圖3是在計算機中插入ni公司的板卡pci-6527後啓動max的畫面。

  

 

  圖3 max自動識別ni的i/o設備

  對於這類labview直接支持的i/o設備,調用labview中的相應驅動程序模塊就可以實現板卡的所有功能。

  (2) labview不支持的io設備的驅動

  ni的io產品由於有現成的驅動可供開發者使用,在使用中具有驅動方便的優勢,但是價格昂貴,實際系統中很可能選擇使用非ni的io設備,這類設備在ni提供的驅動程序庫中沒有相應的驅動程序。對於這類labview不直接支持的i/o設備,我們該如何實現對其驅動呢?

  一般i/o設備都帶有dll驅動函數庫以及相應的lib文件和.h頭文件,而labview恰好提供了調用動態鏈接庫的手段——clf節點(call library function,位於labview功能模板中的advanced子模板中)。基於這種狀況,使用clf節點便是我們驅動此類設備的首選方法。下面以北京迪陽公司的任意波形發生卡lai200a2爲例來說明clf在儀器驅動中的使用。

2 舉例

 

  lai200a2是一款任意波形發生卡,該卡有一路波形輸出,可實現正弦波、方波、三角波、鋸齒波、ttl、白噪聲、高斯噪聲、梯形、指數、掃頻等常規波形,用戶可以設置波形的幅度、頻率、偏置量等參數。lai200a2提供lai200.dll、lai200.lib、lai200.h文件供用戶進行二次開發。以下簡單介紹lai200.dll中的主要函數:

  (1) 板卡自檢函數

  int lai200_autocheck(unsigned char *numbers,unsigned short int cardname);

  功能描述:初始化板卡

  入口參數:cardname: 卡地址

  出口參數:numbers isa卡保留,無用。

  函數返回:1,自檢成功 2,自檢失敗

  (2) 計算規則波形數據函數

  void lai200_cacuwavepara(

  int wavetype,

  int cycles,

  double frequency,

  double amplitude,

  double offset,

  int duty,

  unsigned int *mdots,

  double *mdacclk,

  double *mwavedata

  );

  功能描述:計算規則波形數據函數

  入口參數:wavetype: 波形類型

  1正弦;

  2方波

  3 ttl

  4鋸齒

  5三角

  6白噪聲

  7高斯噪聲

  8直流。

  frequency:波形頻率

  amplitude:幅度,0-10vpp

  offset: 波形偏置量 0-2.0v

  duty: 方波的佔空比1~99 (%)

  出口參數:

  mdots:波形時鐘

  mdacclk:波形時鐘

  mwavedata:波形數據 範圍:–5.0v---+5.0v

  (3) 產生波形

  int lai200_genwave(

  int base,

  int loopmode,

  unsigned int dots,

  double dacclk,

  double *mwavedata,

  int fcidx

  );

  功能描述:生成自定義波形。

  入口參數:

  base 板卡的基地址

  loopmode 0,循環 1,單次

  dots: 波形的點數,0-32760點。

  dacclk: 刷新率,0.5hz-10mhz

  *mwavedata:波形數據

  fcidx 低通濾波,0=>1mhz 1=>100khz 2=>10khz 3=>1khz

  出口參數:無

  象上面這些函數聲明我們可以在設備提供的.h文件中找到,這些信息對於我們正確配置clf是至關重要的,而對clf進行正確配置是使用clf的關鍵。下面以波形發生卡的初始化爲例詳細介紹clf節點的配置過程及注意事項。

  3 clf節點的配置過程及注意事項

  配置步驟:(須先添加clf節點)

  (1)在clf節點的右鍵菜單中選擇“configure…”或直接雙擊節點,彈出clf節點配置對話框。點擊“browse…”按鈕找到動態鏈接庫文件lai200.dll,選定後,labview會自動裝載選定的dll文件,並檢測dll文件中所包含的函數。按“function name”框的下拉按鈕可以看到dll中所有的函數。但是labview不會自動檢測函數中的參數和參數的數據類型,這需要用戶根據函數的輸入、輸出參數手動設置。所以在調用dll文件時,要求用戶對dll文件中的函數參數類型做到心中有數。

  (2) 在“function name”下拉框中選擇初始化函數lai200_autocheck

  (3) “calling conventions”指的是調用dll遵從的規範,有stdcall和c兩個選項,若所選函數是windows api函數,則選用stdcall;否則選用c選項。

根據.h文件中的函數聲明中各參數的形態按順序依次添加參數並進行配置。配置完成後再根據clf節點的端子在前面板上添加控制型和指示型控件。完成的虛擬波形發生器前面板和框圖程序分別如圖4、5所示。

 

  

 

  圖4 波形發生器前面板

  

 

  圖5 波形發生器程序框圖

  4 結束語

  一般,i/o設備廠商都會爲自己的產品提供dll形式的驅動庫。通過clf節點在labview中調用動態鏈接庫函數可以順利解決非ni公司daq產品的驅動問題。

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