虛擬儀器技術及應用LabVIEW文件I/O與人機界面設計文件操作與管理：包括數據存儲、參數輸入、系統管理都離不開文件的建立、操作和維護。LabVIEW為文件的操作與管理提供了一組高效的VI集。人機界面：人與機器進行交互的界面，人機界面的美觀性和人性化更是不可忽視的重點。7.1文件I/O概述LabVIEW提供多種類型的文件格式供用戶使用，數據采集中經常用到的文件類型：文本文件、二進制文件、數據記錄文件、電子表格文件、波形文件1.文本文件文本文件：以ASCII碼的格式存儲測量數據，在寫入文本文件之前須將數據轉換為ASCII字符串。其通用性好，許多文本編輯工具都可以訪問文本文件，如常用的MicrosoftWord、Excel等。2.二進制文件二進制文件：只能通過機器讀取。用來保存數值數據并訪問文件中指定數字，或隨機訪問文件中的數字。使用二進制文件格式對測量數據進行讀/寫操作時不需要任何的數據轉換，是一種效率很高的文件存儲格式，且占用硬盤空間較小。但記錄文件的通用性比較差。3.數據記錄文件數據記錄文件：本質上是一種二進制格式文件，以記錄的格式存儲數據，一個記錄中可以包含多種不同類型的數據。，這種數據記錄文件只能使用LabVIEW對其進行讀/寫操作。4.電子表格文件電子表格文件：一種文本文件，數據以ASCII碼的格式存儲，對輸入的數據在格式上作了一些規定，如用制表符Tab表示列標記。5.波形文件波形文件：能夠將波形數據的許多信息保存下來，如波形的起始時刻、采樣間隔等。確定文件格式1）如需在其他應用程序中訪問這些數據，應使用最常見且便于存取的文本文件。2）如需隨機讀寫文件或讀取速度及磁盤空間有限，應使用二進制文件。它在磁盤空間利用和讀取速度方面優于文本文件。3）如需在LabVIEW中處理復雜的數據記錄或不同的數據類型，應使用數據記錄文件。7.1.2文件操作典型的文件I/O操作包括以下流程：1）創建或打開一個文件，文件打開后，引用句柄即代表該文件的唯一標識符。2）文件I/OVI或函數從文件中讀取或向文件寫入數據。3）關閉該文件。引用句柄：一種特殊的數據類型，位于控件選板的“引用句柄”子選板中。每次打開/新建一個文件時，LabVIEW都會返回一個引用句柄。引用句柄包括文件的大小、訪問權限等，所有針對該文件的操作都可以通過這個引用句柄進行。文件被關閉后，引用句柄將被釋放。每次打開文件時返回的引用句柄是不相同的。LabVIEW提供文件I/O節點位于函數選板上的“文件I/O”函數子選板中，如圖7-1所示。圖7-1“文件I/O”函數子選板人性化的人機界面可以讓用戶享受使用過程，減少用戶的操作時間，甚至在某些情況下能避免錯誤的發生。因此，一個好的程序應該在人機界面的設計上花費足夠的時間和精力。7.2人機界面設計菜單的主要作用是使程序功能層次化，用戶在掌握了一個程序菜單的使用方法后，可以順利使用其他程序的菜單。LabVIEW提供了兩種創建菜單的方法，一是在菜單編輯器中完成設計；二是使用菜單函數子選板進行菜單設計。菜單的設計與使用虛擬儀器技術及應用LabVIEW串口通信8.1.1串行通信基本概念

（一）串行通信的含義什么是通信?

簡單地說，通信就是兩個人之間的溝通，也可以說是兩個設備之間的數據交換。人類之間的通信使用了諸如電話、書信等工具進行；而設備之間的通信則是使用電信號。

并行通信串行通信

（二）串行通信的工作模式單工形式半雙工形式全雙工形式

（三）串行通信的通信參數1、波特率串行通信收、發雙方必須按照同樣的速率進行串行通信，即收、發雙方采用同樣的波特率。我們通常將傳輸速度稱為波特率，指的是串行通信中每一秒所傳送的數據位數，單位是bps。2、數據位當接收設備收到起始位后，緊接著就會收到數據位，數據位的個數可以是5、6、7或8位數據。在字符數據傳送的過程中，數據位從最低有效位開始傳送。3、起始位當發送設備要發送一個字符數據時，首先發出一個邏輯“0”信號，這個邏輯低電平就是起始位。起始位通過通信線傳向接收設備，當接收設備檢測到這個邏輯低電平后，就開始準備接收數據位信號。因此，起始位所起的作用就是表示字符傳送的開始。4、停止位在奇偶校驗位或者數據位（無奇偶校驗位時）之后是停止位。它可以是1位、1.5位或2位，停止位是一個字符數據的結束標志。4、校驗位為了預防錯誤的產生，使用校驗位作為檢查的機制。校驗位即是用來檢查所傳送數據的正確性的一種核對碼，又分成奇校驗與偶校驗兩種，分別是檢查字符碼中1的數目是奇數或偶數。8.1.2串行通信標準（一）RS-232串口通信標準認識RS-232接口目前RS-232是PC機與通信工業中應用最廣泛的一種串行接口，在PC機上的COM1、COM2接口，就是RS-232接口。

COM1COM2RS-232接口的應用利用RS-232串行通信接口可實現兩臺個人計算機的點對點的通信；通過RS-232口可與其他外設（如智能調節儀、PLC等）近距離串行連接連接；通過RS-232口連接調制解調器可遠距離地與其他計算機通信；將RS-232接口轉換為RS-422或RS-485接口，可實現一臺個人計算機與多臺現場設備之間的通信。RS-232C接口的電氣特性

EIA-RS-232C對電氣特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規定。在TXD和RXD上：邏輯1為-3V～-15V；邏輯0為+3～+15V。在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：信號有效（接通，ON狀態，正電壓）為+3V～+15V；信號無效（斷開，OFF狀態，負電壓）為-3V～-15V。對于數據（信息碼）：邏輯“1”的電平低于-3V，邏輯“0”的電平高于+3V。RS-232C接口的電氣特性對于控制信號：接通狀態（ON）即信號有效的電平高于+3V，斷開狀態（OFF）即信號無效的電平低于-3V，也就是當傳輸電平的絕對值大于+3V時，電路可以有效地檢查出來，介于-3～+3V之間的電壓無意義。RS-232C接口連接器

公頭母頭RS-232C接口的機械特性DB9接口連接器

9針串口的針腳功能

（二）RS-485串口通信標準

RS-485可以采用二線與四線方式，二線制可實現真正的多點雙向通信。其主要特點有：

1）RS-485的接口信號電平比RS-232-C降低了，不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。

2）RS-485的數據最高傳輸速率為10Mbit/s。只有在很短的距離下才能獲得最高傳輸速率。因為RS-485接口組成的半雙工網絡，一般只需二根連線，所以RS-485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。

3）RS-485接口抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好，抗干擾性能大大高于RS-232接口,因而通信距離遠，RS-485接口的最大傳輸距離大約為1200m。

4）RS-485需要接2個終端電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離傳輸時可不接終端電阻，即在300m以下可不接終端電阻，終端電阻接在傳輸總線的兩端。

5）RS-485接口在總線上允許連接多達128個收發器，具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設備網絡。

RS-485協議可以看作是RS-232協議的替代標準，與傳統的RS-232協議相比，其在通信速率、傳輸距離、多機連接等方面均有了非常大的提高，這也是工業系統中使用RS-485總線的主要原因。

RS-232與RS-485標準只對接口的電氣特性做出規定，而不涉及接插件、電纜或協議，在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協議。有關電氣參數見表3-4。8.1.3PC中的串行接口2．觀察計算機上串口位置和幾何特征

在PC主機箱后面板上，有各種各樣的接口，其中有兩個9針的接頭區，如圖2-1所示，這就是RS-232C串行通信端口。PC上的串行接口有多個名稱：232口、串口、通信口、COM口、異步口等。COM1COM1COM23．查看設備信息進入Windows系統“我的電腦”，選擇系統屬性，在“設備管理器”列表中有端口COM和LPT設備信息，如圖所示。

查看端口屬性選擇通信端口COM1，單擊右鍵，選擇“屬性”，可以查看端口的低級設置及其資源。

4、硬件線路

當兩臺串口設備通信距離較近時，可以直接連接，最簡單的情況，在通信中只需三根線（發送線、接收線、信號地線）便可實現全雙工異步串行通信。在實際使用中常使用串口通信線將2個串口設備連接起來。串口線的制作方法非常簡單：準備2個9針的串口接線端子（因為計算機上的串口為公頭，因此連接線為母頭），準備3根導線（最好采用3芯屏蔽線），按圖7-1所示將導線焊接到接線端子上。

圖中的2號接收腳與3號發送腳交叉連接是因為在直連方式時，把通信雙方都當作數據終端設備看待，雙方都可發也可收。

串口通信線的制作串口通信線在計算機通電前，按圖所示將兩臺PC的COM1口用串口線連接起來。

特別注意：連接串口線時，計算機嚴禁通電，否則極易燒毀串口。

PC與PC串口通信線路PC與PC串口通信實驗系統PC與PC串口通信實驗系統8.1.4串口通信線路連接1.近距離通信線路連接

當通信距離較近時，可以直接連接，只需使用少數幾根信號線。最簡單的情況，只需三根線（發送線、接收線、信號地線）便可實現全雙工異步串行通信。2.遠距離通信線路連接

2.遠距離通信線路連接

2.遠距離通信線路連接

8.2LabVIEW中的串口通信LabVIEW串口通信功能函數包括：VISA配置串口函數、VISA寫入函數、VISA讀取函數、VISA串口字節數函數、等如圖8-1所示。圖8-1LabVIEW串口通信功能函數1.“VISA配置串口”函數功能：從指定的儀器中讀取信息，對串口進行初始化,可設置串口的波特率、數據位、停止位、校驗位、緩存大小及流量控制等參數。輸入端口參數設置：VISA資源名稱端口表示指定要打開的資源，即設置串口號；波特率端口用來設置波特率（默認值為9600）；數據比特端口用來設置數據位（默認值為8）；停止位端口用來設置停止位（默認值為1位）；奇偶端口用來設置奇偶校驗位（默認為0，即無校驗）。2.“VISA寫入”函數功能：將輸出緩沖區中的數據發送到指定的串口。輸入端口參數設置：VISA資源名稱端口表示串口設備資源名，即設置串口號；寫入緩沖區端口用于寫入串口緩沖區的字符。輸出端口參數設置：返回數表示實際寫入數據的字節數。3.“VISA讀取”函數功能：將指定的串口接收緩沖區中的數據按指定字節數讀取到計算機內存中。輸入端口參數設置：VISA資源名稱端口表示串口設備資源名；即設置串口號；字節總數端口表示要讀取的字節數。輸出端口參數設置：讀取緩沖區端口表示從串口讀到的字符；返回數表示實際讀取數據的字節數。4.“VISA串口字節數”函數功能：返回指定串口的接收緩沖區中的數據字節數。輸入端口參數設置：reference端口表示串口設備資源名，即設置串口號。輸出端口參數設置：NumberofBytesatserialport端口用于存放接收到的數據字節數。5.“VISA關閉”函數功能：結束與指定的串口資源之間的會話，即關閉串口資源。輸入端口參數設置：VISA資源名稱表示串口設備資源名，即設置串口號。“VISA串口中斷”函數：向指定的串口發送一個暫停信號。“VISA設置I/O緩沖區大小”函數：設置指定的串口的輸入輸出緩沖區大小。“VISA清空I/O緩沖區”函數：清空指定的串口的輸入輸出緩沖區。6.其他函數與串口操作有關的所有函數均要提供串口資源（VISAresourcename，VISA資源名稱），該控件位于控件選板中的I/O子選板中，如圖8-2所示。7.“VISA資源名稱”控件圖8-2提供串口資源的函數兩臺計算機之間的串口通信流程如圖8-3所示。8.2.2LabVIEW串口通信步驟圖8-3雙機串口通信流程圖1.調用“VISA配置串口”函數完成串口參數的設置。2.進行串口數據收發。發送數據使用“VISA寫入”函數，接收數據使用“VISA讀取”函數。3.串口使用結束后，使用“VISA關閉”函數結束與“VISA資源名稱”控件指定的串口之間的會話。基本步驟注意：在接收數據之前需要使用“VISA串口字節數”函數查詢當前串口接收緩沖區中的數據字節數，如果“VISA讀取”函數要讀取的字節數大于緩沖區中的數據字節數，“VISA讀取”操作將一直等待，直至緩沖區中的數據字節數達到要求的字節數。虛擬儀器技術及應用LabVIEW數據采集9.2.1數據采集卡的類型數據采集卡的產生

為了滿足IBM-PC機及其兼容機用于數據采集與控制的需要，國內外許多廠商生產了各種各樣的數據采集板卡（或I/O板卡）。這類板卡均參照IBM-PC機的總線技術標準設計和生產，用戶只要把這類板卡插入IBM-PC機主板上相應的I/O擴展槽中，就可以迅速方便地構成一個數據采集與處理系統，從而大大節省了硬件的研制時間和投資，又可以充分利用IBM-PC機的軟硬件資源，還可以使用戶集中精力對數據采集與處理中的理論和方法進行研究、進行系統設計以及程序的編制等。數據采集卡的種類

基于PC總線的板卡種類很多，其分類方法也有很多種。按照板卡處理信號的不同可以分為模擬量輸入板卡(A/D卡)、模擬量輸出板卡(D/A卡)、開關量輸入板卡、開關量輸出板卡、脈沖量輸入板卡、多功能板卡等。其中多功能板卡可以集成多個功能，如數字量輸入/輸出板卡將模擬量輸入和數字量輸入/輸出集成在同一張卡上。根據總線的不同，可分為PCI板卡和ISA板卡。

PCI-5121智能CAN接口卡

還有其它一些專用I/O板卡，如智能接口卡、虛擬存儲板（電子盤）、信號調理板、專用（接線）端子板等，這些種類齊全、性能良好的I/O板卡與IPC配合使用，使系統的構成十分容易。

常用的數據采集卡

1．模擬量輸入卡（A/D卡）

在工業測控系統中，輸入信號往往是模擬量，這就需要一個裝置把模擬量轉換成數字量，各種A/D芯片就是用來完成此類轉換的。在實際的計算機測控系統中，不是以A/D芯片為基本單元，而是制成商品化的A/D板卡。模擬量輸入板卡根據使用的A/D轉換芯片和總線結構不同，性能有很大的區別。板卡通常有單端輸入、差分輸人以及兩種方式組合輸入三種。板卡內部通常設置一定的采樣緩沖器，對采樣數據進行緩沖處理，緩沖器的大小也是板卡的性能指標之一。在抗干擾方面，A/D板卡通常采取光電隔離技術，實現信號的隔離。板卡模擬信號采集的精度和速度指標通常由板卡所采用的A/D轉換芯片決定。

例如，下圖所示為研華PCI-1713模擬量輸入卡。該板卡具有32路單端或16路差分模擬量輸入，或組合輸入方式，12位A/D轉換分辨率，A/D轉換器的采樣速率可達100kHz，每個輸入通道的增益可編程，卡上有4K采樣FIFO緩沖器，2500VDC隔離保護，支持軟件、內部定時器觸發或外部觸發。

2．模擬量輸出卡（D/A卡）

計算機內部處理采用的是數字量，而執行機構采用的是模擬量。計算機通過D/A板卡將數字量轉化為模擬量，從而通過控制執行機構的動作去控制生產工藝過程。

D/A轉換板卡同樣依據其采用的D/A轉換芯片的不同，轉換性能指標有很大的差別。

例如，下圖所示為研華PCI-1720U模擬量輸出卡。該板卡具有四路12位D/A輸出通道，多種輸出范圍。由于能夠在輸出和PCI總線之間提供2500VDC的隔離保護，PCI-1720非常適合需要高電壓保護的工業場合。

3．數字量輸入/輸出卡（I/O卡）

計算機測控系統通過數字量輸入板卡采集工業生產過程的離散輸入信號，并通過數字量輸出板卡對生產過程或控制設備進行開關式控制（二位式控制）。將數字量輸入和數字量輸出功能集成在一塊板卡上，就稱為數字量輸入/輸出板卡，簡稱I/O板卡。

例如，下圖所示為研華PCI-1730數字量輸入/輸出卡，它提供了16路數字量輸入和16路數字量輸出，高輸出驅動能力和中斷能力，具有2500VDC高電壓隔離I/O通道。4．脈沖量輸入/輸出板卡

工業控制現場有許多高速的脈沖信號，如旋轉編碼器、流量檢測信號等，這些都要用脈沖量輸入板卡或一些專用測量模塊進行測量。脈沖量輸入/輸出板卡可以實現脈沖數字量的輸出和采集，并可以通過跳線器選擇計數、定時、測頻等不同工作方式，計算機可以通過該板卡方便地讀取脈沖計數值，也可測量脈沖的頻率或產生一定頻率的脈沖。考慮到現場強電的干擾，該類型板卡多采用光電隔離技術，使計算機與現場信號之間全部隔離，來提高板卡測量的抗干擾能力。例如，下圖所示的研華PCI-1780U計數器/定時器卡，是基于PCI總線設計的接口卡。該卡使用了AM9513芯片，能夠通過CPLD實現計數器/定時器功能。此外，該卡還提供8個16位計數器通道，并具有8通道可編程時鐘資源，8路TTL數字量輸出/8路TTL數字量輸入，最高輸入頻率達20MHz，有多種時鐘可以選擇，可編程計數器輸出，同時有計數器門選通功能。

9.2.3基于數據采集卡的測控系統基于數據采集卡的計算機測控系統的組成如圖9-1所示。圖9-1基于數據采集卡的控制系統組成框圖1.計算機主機整個計算機控制系統的核心。由CPU、存儲器等構成。目前采用的主機有PC機及工業PC機（IPC）等。工作過程：接收由過程輸入通道發送的工業對象生產工況參數，按照人們預先安排的程序，自動地進行信息處理、分析和計算，并作出相應的控制決策或調節，以信息的形式通過輸出通道，及時發出控制命令，實現良好的人機聯系。2.傳感器功能：將非電物理量（如溫度、壓力、速度等）轉換成電壓或電流信號。例如，使用熱電偶可以獲得隨著溫度變化的電壓信號；轉速傳感器可以把轉速轉換為電脈沖信號。3.信號調理器功能：對傳感器輸出的電信號進行加工和處理，轉換成便于輸送、顯示和記錄的電信號（電壓或電流）。如果信號調理電路輸出的是規范化的標準信號（如4～20mA、1～5V等），這種信號調理電路稱為變送器。常見的信號調理電路：電橋電路、調制解調電路、濾波電路、放大電路、線性化電路、A-D轉換電路、隔離電路等。4.輸入/輸出板卡常用的I/O板卡包括模擬量輸入輸出（AI/AO）板卡、數字量（開關量）輸入輸出（DI/DO）板卡、脈沖量輸入輸出板卡及混合功能的接口板卡等。I/O接口是主機和板卡、外圍設備進行信息交換的紐帶。常用的I/O接口有并行接口、串行接口等。目前絕大部分I/O接口都是采用可編程接口芯片，它們的工作方式可以通過編程設置。5.執行機構常用的執行機構有各種電動、液動、氣動開關，電液伺服閥，交直流電動機，步進電機，各種有觸點和無觸點開關及電磁閥等。工作過程：接受計算機發出的控制信號，并把它轉換成執行機構的動作，使被控對象按預先規定的要求進行調整，保證其正常運行。6.驅動電路功能：使計算機輸出信號與執行機構匹配；向執行機構提供大電流、高電壓驅動信號，以帶動其動作。7.外圍設備主要是為了擴大計算機主機的功能而配置的。用于顯示、存儲、打印、記錄各種數據。包括輸入設備、輸出設備和存儲設備。常用的外圍設備有：打印機、圖形顯示器（CRT）、外部存儲器（軟盤、硬盤、光盤等）、記錄儀、聲光報警器等。8.人機設備人機對話的聯系紐帶，如操作臺。計算機通過操作臺向生產過程的操作人員顯示系統運行狀態、運行參數，發出報警信號；生產過程的操作人員通過操作臺向計算機輸入和修改控制參數，發出各種操作命令；程序員使用操作臺檢查程序；維修人員利用操作臺判斷故障等。9.通信接口對于復雜的生產過程，通過通信接口可構成網絡集成式計算機控制系統。系統采用多臺計算機分別執行不同的控制功能，既能同時控制分布在不同區域的多臺設備，又能實現管理功能。9.3LabVIEW與數據采集基于LabVIEW的數據采集系統結構一般如圖9-2所示。包括數據采集硬件、硬件驅動程序、驅動程序的用戶接口以及數據采集VI等部分。圖9-2基于LabVIEW的數據采集系統結構數據采集硬件：主要由計算機和其I/O接口設備兩部分組成。I/O接口設備主要執行信號的輸入、數據采集、放大、模/數轉換等任務。根據I/O接口設備總線類型的不同，系統的構成方式主要有五種：PC-DAQ插卡式虛擬儀器測試系統、GPIB虛擬儀器測試系統、VXI總線虛擬儀器測試系統、PXI總線虛擬儀器測試系統和串口總線虛擬儀器測試系統。PC-DAQ插卡式：最基本、最廉價的構成形式，充分利用了PC計算機的機箱、總線、電源及軟件資源。圖9-3是PC-DAQ插卡式系統應用示意圖。圖9-3PC-DAQ插卡式系統示意圖在使用前要進行硬件安裝和軟件設置。硬件安裝就是將DAQ卡插入PC的相應標準總線擴展插槽內，因采用PC本身的PCI總線或ISA總線，故稱由它組成的虛擬儀器為PC-DAQ插卡式虛擬儀器。DAQ硬件設備的基本功能：模擬量輸入（A-D）、模擬量輸出（D-A）、數字I/O（DigitalI/O）和定時（Timer）/計數（Counter）。LabVIEW為用戶提供了多種用于數據采集的函數、VIs和ExpressVIs。這些函數、VIs和ExpressVIs大體可以分為兩類，一類是TraditionalDAQVIs（傳統DAQ函數），另外一類是操作更為簡便的NI-DAQmx，這些組件主要位于函數選板中的測量I/O和儀器I/O子選板中。9.3.2DAQ助手的使用其中最為常用的選板是位于測量I/O選項中的DataAcquisition（數據采集）子選板，如圖9-4所示。圖9-4數據采集子選板DAQmx-數據采集子選板：包含所有的DAQ函數。在所有的DAQ函數中，使用最多的是DAQ助手，DAQ助手是一個圖形化的界面，用于交互式地創建、編輯和運行NI-DAQmx虛擬通道和任務。一個NI-DAQmx任務是虛擬通道、定時和觸發信息、以及其他與采集或生成相關屬性的組合。一個NI-DAQmx虛擬通道包括一個DAQ設備上的物理通道和對這個物理通道的配置信息，例如輸入范圍和自定義縮放比例。DAQ助手在函數選板測量I/O選項中的DAQmx-數據采集子選板中，如圖9-5所示。圖9-5DAQ助手位置將DAQ助手節點圖標放置到程序框圖上，系統會自動彈出如圖9-6所示新建任務對話框。圖9-6新建任務對話框以DAQ模擬電壓輸入為例來介紹DAQ助手的使用方法。1.選擇“模擬輸入”，如圖9-7所示。圖9-7選擇“模擬輸入”2.選擇“電壓”，用于采集電壓信號。然后系統彈出如圖9-8所示的選擇設備通道對話框。圖9-8選擇設備通道3.選擇“ai0”（通道0），單擊“完成”按鈕，將彈出圖9-9所示輸入配置對話框。圖9-9輸入配置4.單擊“確定”按鈕，對DAQ進行初始化。初始化完成后可利用DAQ助手采集電壓電號。設計程序前面板和程序框圖分別如圖9-10和圖9-11所示。圖9-10程序前面板圖9-11程序框圖

NI公司PCI-6023E數據采集卡:是NI公司E系列多功能數據采集卡之一，是一種性能優良的低價位的適合PC及其兼容機的采集卡。可與PC的PCI總線相連，它能夠完成模擬量輸入（A-D）、數字I/O及計數I/O等多種功能，非常適合搭建虛擬儀器系統。9.4典型數據采集卡PCI-6023E數據采集卡產品如圖9-12所示，與其配套進行數據采集的接線端子板是CB-68LP型，如圖9-13所示。圖9-12PCI-6023E數據采集卡圖9-13CB-68LP接線端子板將PCI-6023E數據采集卡插入計算機主板上PCI擴展插槽內，通過R6868數據電纜與CB-68LP接線端子板相連，就可在PC的控制下完成模擬信號輸入輸出，數字信號輸入輸出等功能。用PCI-6023E板卡構成的測控系統框圖如圖9-14所示。圖9-14基于PCI-6023E板卡的測控系統框圖圖9-15所示是CB-68LP接線端子板引腳圖。AI為模擬信號輸入端口，當選擇單端（single-ended）測量方式時，接線方式就是把信號源的正端接入AIn（n=0,1,…15）、信號源的負端接入AIGND。圖9-15CB-68LP接線端子板管腳圖當選擇差分（differential）測量方式時，接線方式是把信號源的正端接入AIn（n=0,1,…7）、信號源的負端接入AIn+8。P0.0～P0.7為8個數字信號輸入輸出通道，可以通過軟件設置每個數字通道為輸入或者輸出，對應接開關量的輸入和輸出。PCI-6023E有2個計數器：CTR0和CTR1，如果計數器信號只有1個、希望實現簡單的計數功能，那么只需要把計數器信號接到CTR0SRC或者CTR1SRC。安裝PCI-6023E數據采集卡驅動程序：虛擬儀器軟件開發環境安裝時，會自動安裝NI-DAQ軟件，它包含NI公司各種數據采集硬件的驅動程序。如果購買NI公司數據采集硬件，它還會免費提供一個NI-DAQ軟件，目的是使用戶得到最新版本的設備驅動程序。安裝完NI-DAQ后，函數模板中會出現DAQ子模板。一、基于數據采集卡控制系統組成