Изучение работы аналогового и цифрового ввода/вывода плат сбора данных (Data Acquisition - DAQ-boards) в графической среде проектирования виртуальных приборов LabVIEW: Методические указания к лабораторным работам, страница 2

2.3.1 Создайте цикл выполнения программы – поместите на диаграмму прибора цикл While Loop (палитра (Express) Functions->Execution Control).

2.3.2 Поместите внутрь цикла прибор Read from Digital Port.vi (палитра All Functions->NI Measurements->Data Acquisitions->Digital I/O).

2.3.3 Задайте все необходимые входные значения для прибора.

2.3.4 Для вывода значения цифрового порта используйте числовой индикатор, настроенный на вывод двоичных чисел, желательно при этом не убирать незначащие нули, а выводить все 8 двоичных разрядов. Это можно сделать с помощью закладки Format and Precisions окна свойств цифрового индикатора (Numeric properties).

2.3.5 Запустите осциллограф и исследуйте его работу. При этом можно использовать замыкания цифровых линий на сигнал GND («на землю»), завести выход TTL Square Wave автономного генератора соединительной панели BNC-2120.

2.3.6 Модифицируйте теперь осциллограф так, чтобы состояния всех 8-и цифровых линий можно было наблюдать на одном графике типа Waveform Chart.

Для преобразования массив значений booleal в digital waveform использовать бликиBooleanArraytoDigital.vi  на вхзод подается двухмерный массив.

2.4 Вывод чисел в цифровой порт

2.4.1 Создайте цикл выполнения программы – поместите на диаграмму прибора цикл While Loop (палитра (Express) Functions->Execution Control).

2.4.2 Поместите внутрь цикла прибор Write to Digital Port.vi (палитра All Functions->NI Measurements->Data Acquisitions->Digital I/O).

2.4.3 Определите все нужные входные данные. Для входа pattern постарайтесь использовать управляющий элемент, позволяющий ввод двоичного числа без потерь незначащих нулей.

2.4.4 Убедитесь в исправности работы генератора, наблюдая за состоянием светодиодов цифровой колодки соединительной панели BNC-2120.

2.5 Иллюминация «Бегущий огонёк»

2.5.1 Задание: модифицируйте предыдущий прибор так, чтобы на цифровой колодке светодиоды загорались последовательно от 0-го к 7-у и обратно.

3 контрольные вопросы

3.1 В чем отличия совмещенных линий цифрового ввода/вывода с программной и аппаратной точек зрения?

3.2 Почему у свободных, неподключенных цифровых линий цифровой колодки соединительной панели BNC-2120 светодиоды находятся в горящем состоянии?

Лабораторная работа №3

Управляемый аналоговый ввод/вывод

Введение

Управляемый ввод/вывод называется английским термином triggering, и разделяется на аналоговый и цифровой. Здесь рассматривается только цифровой triggering.

Под управляемым вводом/выводом вообще понимается запуск, останов или запуск и останов ввода или вывода данных по какому-то событию на цифровой или аналоговой линии.

Цифровой triggering используется для синхронизации начала сбора данных с другим источником. Этот источник может быть  внутренним, таким как сигнал, полученный с другой операции или с другой платы (через RTSI-шину) или он может быть внешним. Часто необходимо начать сбор данных в конкретный момент, когда завершился или начался какой-то процесс в наблюдаемом объекте. Эта операция требует цифрового старта переключения.

Запуск может использоваться для синхронизации двух различных операций одновременно, посредством внешнего соединения или внутреннего переключения сигналов (только платы Е-серии). Считая необходимой одновременность запуска генерации сигнала и измерения входного аналогового сигнала для оценки отклика системы на какой-то определённый сигнал. Включая измерение с аналогового входа вместе с сигналом начала аналогового вывода, мы можем быть уверены, что операции будут происходить одновременно. Таким же образом могут быть синхронизированы операции с буфером данных.

1 Цель работы

Освоение принципов управляемого ввода/вывода, получение опыта реализации управляемого ввода/вывода средствами LabVIEW.

2 Порядок выполнения работы

2.2 Управляемый аналоговый ввод.

2.2.1 Откройте прибор C:\Program Files\National Instruments\LabVIEW 7.1\examples\daq\anlogin\anlogin.llb\Acquire N - Multi-Digital Trig.vi. Изучите переднюю панель и описание прибора (меню File-VI Properties-Documentation или со включенной подсказкой навести курсор на иконку прибора). Обратите особое внимание на три режима работы примера: запуск; останов; запуск и останов.

2.2.2 Соедините выходы автономного генератора сигналов соединительной панели BNC-2120 с желаемыми аналоговыми входами на той же панели. Не забудьте указать эти номера каналов в поле ввода channels прибора.

2.2.3 Для реализации события старт/стоп достаточно прикоснуться на мгновение проводником с цифровой земли (DGND) на контакты запуска/останова (PFI0(AI START TRIG/PFI1))

2.2.4 Изучите работу примера во всех трех режимах. Попробуйте при этом задавать разные значения частоты дискретизации и количества собираемых отсчетов (1 кГц, 10 кГц и 100, 1000 и 10000 отсчетов).

2.2.5 Откройте блок-диаграмму прибора и исследуйте её.

2.3 Управляемый аналоговый вывод.

2.3.1 Откройте прибор C:\Program Files\National Instruments\LabVIEW 7.1\examples\daq\anlogout\anlogout.llb\Cont Generation - E-series D-Trig.vi и изучите его переднюю панель и описание.

2.3.2 Изучите работу примера аналогично примеру прибора управляемого аналогового ввода.

2.3.3 Откройте блок-диаграмму примера и измените её так, чтобы генерация сигнала по событию происходила не непрерывно, а определенное количество циклов.

2.4 Управляемый аналоговый ввод/вывод с помощью Express VI.

2.4.1 Задание: реализуйте с помощью Express DAQ Assistant аналоговый ввод и вывод с управлением а) запуском, б) остановом и в) запуском и остановом вместе.

3 контрольные вопросы

3.1 Как работает плата ввода/вывода при работе в режиме запуска?

3.2 Как работает система в режиме останова по событию?

3.3 Почему при работе в режиме останова (и запуска/останова) необходимо указывать значение параметра pretrigger scans, большее единицы?

Лабораторная работа №4

Генерация и измерение частоты последовательности импульсов

Введение.

В современных многофункциональных платах сбора данных обычно устанавливается не менее двух таймеров/счетчиков, как правило, 24-разрядных. Они могут использоваться как по одиночке, так  и вместе, в зависимости от решаемой задачи – определения длительности импульса, измерения частоты, генерации импульса заданной длительности или последовательности импульсов. Все эти сигналы – TTL-совместимы.

На нижеприведенных схемах необходимые соединения проведены жирными линиями. Таймерам/счетчикам присвоены имена CTR0 и CTR1.

Схема измерения частоты

Для измерения частоты необходимы оба таймера/счетчика, CTR0 используется для деления частоты/получения опорной частоты для второго таймера/счетчика.

Схема генерации последовательности импульсов

Здесь достаточно одного таймера/счетчика.

Схема генерации конечной последовательности импульсов

В этой схеме первый счетчик нужен для управления работой второго.

1 Цель работы.

Научиться использовать таймеры/счетчики для измерения частоты сигнала, получить навык генерации последовательности импульсов и проверки частоты сгенерированной последовательности.

2 Порядок выполнения работы.

2.1 Разработайте простой частотомер на основе прибора All Functions-NI Measurements-Data Acquisition-Counter-Measure Frequency.vi.

2.1.1 Изучите справку и краткое описание данного прибора, для понимания необходимых соединений сигналов.

2.1.2 Проверьте работу частотомера с помощью автономного генератора прямоугольных сигналов соединительной панели BNC-2120.

2.2 Разработайте генератор импульсов на основе прибора All Functions-NI Measurements-Data Acquisition-Counter-Generate Pulse Train.vi.

2.2.1 Разделитесь бригадами попарно: одна бригада реализует генерацию сигнала, другая – измерение частоты; для облегчения соединений необходимо сблизить коннекторные блоки BNC-2120.

2.2.2 Протестируйте разработанные приборы.

2.3 Разработайте частотомер с помощью технологии Express DAQ Assistant, и проверьте его работу.

3 Контрольные вопросы.

3.1 Почему измерение частоты необходимо производить с помощью двух таймеров/счетчиков?

3.2 Возможно ли измерение частоты с помощью только одного таймера/счетчика?

3.3 В чем отличия при генерации конечной и бесконечной последовательности импульсов?