Środowiska projektowania oprogramowania systemów

pomiarowych

Biblioteki wspierające kreowanie oprogramowania systemów akwizycji :

Sterowniki interfejsów systemu komputerowego:Sterowniki wirtualne związane z konkretnym rozwiązaniem karty interfejsowej, np. dla GPIB (GPIBTNT.VXD, AG341i32.VXD) lub systemowe w przypadku standardowego interfejsu systemu komputerowego jak RS232 lub USB.

Aplikacja

Biblioteki I/O interfejsów

Platforma interfejsowa

Urządzenia pomiarowe

Drajwer przyrządowy

Sterowniki interfejsów syst. komp.

Biblioteki I/O:Biblioteki dynamiczne dostarczające funkcje we/wy dla określonego typu interfejsu i jego realizacji, np. GPIB-32.DLL dla kart GPIB produkcji NI.Uniwersalne biblioteki dynamiczne niezależne od stosowanej platformy interfejsowej. Identyczne funkcje dla GPIB, RS232 lub USB. Biblioteka VISA (VISA32.DLL).Podczas realizacji zleceń wykorzystuje sterownik danego interfejsu.

Drajwer przyrządowy:Biblioteka dotyczy konkretnego urządzenia (HP34401.DLL) i jest zestawem funkcji realizujących pewne procedury obsługi urządzenia. Zwalnia programistę od konieczności pełnej znajomości sposobu programowania i obsługi urządzenia.

Tekstowe środowiska projektowania aplikacji :

Aplikacja

Biblioteki I/O interfejsów

Platforma interfejsowa

Urządzenia pomiarowe

Drajwer przyrządowy

Sterowniki interfejsów syst. komp.

API bibliotek I/O:•Biblioteka NI488.2 firmy NI (GPIB-32.DLL)

•Decl-32.h•BorlandC_gpib-32.obj•Przykład funkcji wyjścia - ibwrite(....)

•Biblioteka VISA (VISA32.DLL)•Visa.h•Visa32.lib•Przykład funkcji wyjścia - viWrite(....)

API drajwerów przyrządowych (przykład):•Biblioteka HP34401a.dll

•Hp34401a.h•Hp34401a.lib•Przykład funkcji hp34401a_MeasureMultiPoint (...)

Graficzne środowiska projektowania aplikacji :

Zalety :• Intuicyjne rozwiązywanie projektu; praktycznie nie jest potrzebna bardzo dobra

znajomość zasad programowania aplikacji.• Bardzo krótki czas projektowania aplikacji.• Istotne ułatwienia w odniesieniu do konstrukcji interfejsu użytkownika,

przetwarzania danych oraz prezentacji wyników.• Wsparcie dla różnych platform interfejsowych. Łatwa obsługa różnorodnych

urządzeń pomiarowych poczynając od kart DAQ, poprzez urządzenia GPIB do urządzeń modułowych VXI oraz PXI.

Popularne środowiska projektowe :

•HP VEE - Agilent ( Hewlett-Packard) obecnie Agilent VEE Pro

•LabView - National Instruments

Środowiska do projektowania oprogramowania systemów pomiarowych

Porównanie popularności stosowania środowisk projektowych

Porównanie wybranych cech kilku środowisk projektowych:

• Łatwość kreowania aplikacji i stosowania narzędzi projektowych.

• Dostępność typów danych specyficznych dla techniki pomiarowej (waveform) oraz funkcji analizy numerycznej, statystycznej oraz przetwarzania sygnałowego.

• Łatwość integracji ADE z dostępnymi drajwerami obsługi urządzeń pomiarowych.

• Wsparcie i ćwiczenia z zakresu technik pomiarowych i obsługi urządzeń pomiarowych.

• Niezależność tworzonych aplikacji od systemu operacyjnego (Windows, Linux, MAC).

• Dostępność środków prezentacji wyników i tworzenia raportów.

• Zachowanie sprawności i użyteczności zbudowanej aplikacji w długim okresie czasu .

Obsługa urządzeń pomiarowychw środowisku LabView

Dwie kategorie programowej obsługi urządzeń ATE (Automatic Test Equipment )

Moduł przetwornika AC

Oprogramowanie Data acquisition – dotyczy

wyłącznie urządzeń DAQ w postaci kart instalowanych

w komputerze oraz urządzeń systemu PXI.

Multimetr

Oprogramowanie Instrument control – dotyczy obsługi

autonomicznych urządzeń pomiarowych oraz urządzeń

systemu VXI (Urządzenia programowane tekstowo lub

rejestrowo).

Główne grupy węzłów obsługi urządzeń :

Autonomiczne urządzenia pomiarowe orazurządzenia systemu modułowego VXI.

Moduł przetwornika AC

Multimetr

Moduły systemu PXI oraz karty DAQ do systemów komputerowych.

Moduł VXI

Węzły obsługi kart DAQ oraz urządzeń PXI :

Moduł przetwornika ACWęzły obsługi kart DAQ.

Węzły obsługi oscyloskopów PXI.

Moduł oscyloskopu

Węzły obsługi urządzeń autonomicznych :

Multimetr z interfejsami IEEE488 oraz RS232

Biblioteki sterowników przyrządowych IVI.

Biblioteka I/O VISA (interfejsy: RS232, IEC625/IEEE488, USB, Ethernet , VXI)

Biblioteka I/O NI-488 (interfejs GPIB)

Biblioteka I/O VISA (interfejs szeregowy RS 232)

VXI-based Baseband Vector Signal AnalyzerConnects to PC via IEEE 1394 "Firewire" interface

Węzły biblioteki I/O VISA :

Grupa podstawowych węzłów biblioteki VISA (zapis, odczyt ...).

Uzupełniająca grupa węzłów biblioteki VISA.

Grupa Register Access zawiera węzły służące do realizacji rejestrowej obsługi modułów systemu VXI.

Konfiguracja środowiska pracy systemu – program MAX :

Określenie urządzeń pomiarowych dostępnych w systemie komputerowym:

• Nadanie nazw symbolicznych.

• Powiązanie z interfejsem systemu.

• Określenie szeregu parametrów konfiguracyjnych urządzeń.

Karta NI PCI-6221 występuje tutaj pod nazwą symboliczną Dev1

Data acquisition

Obsługa modułu PXI – przetwornik AC :

NI PXI-6251 :16-Bit, 1 MS/s (Multichannel), 1.25 MS/s (1-Channel), 16 Analog InputsTwo 16-bit analog outputs (2.8 MS/s); 24 digital I/O; 32-bit counters

Akwizycja danych z wykorzystaniem modułu PXI-6251 , który w systemie komputerowym występuje pod nazwą Dev1.

Kreowanie obsługi modułu PXI z pomocą express VI - DAQ Assistant:

Okno konfigurowania własności węzła realizującego akwizycję danych za pomocą karty DAQ:

• Ustalanie kanałów pomiarowych;

• Wielkość mierzona, zakres wartości, skalowanie;

• Konfiguracja wejścia (różnicowe, do masy itp.);

• Szybkość próbkowania, liczba próbek, rodzaj próbkowania;

Okno daje możliwość interakcyjnej kontroli realizacji zadeklarowanej akwizycji wraz z prezentacją wyników.

Działanie DAQ Assistant :

DAQ Assistant po konfiguracji kreuje diagram realizujący zadeklarowane zadanie. Przykładowy diagram wytworzony opcją Generate NI-DAQmx Code z węzła DAQ Assistant poprzedniego przykładu:

Podprogram konfiguracji karty (subVI).

Grupy węzłów obsługi modułów przyrządowych :

Węzły obsługi oscyloskopu modułowego NI-Scope:

Przykład inicjalizacji modułu:

Instrument control

Przykład obsługi multimetru cyfrowego :

Konfigurowanie multimetru, wyzwolenie pomiaru i odczyt wyniku. W systemie multimetr występuje pod nazwą S3_hp_dvm1 .

Multimetr HP34401A

Zastosowanie węzłów biblioteki VISA.

Zastosowanie węzłów sterownika IVI DMM.

Przykład obsługi modułu VXI :

Odczyt zawartości rejestrów konfiguracyjnych modułu VXI. W systemie moduł występuje pod nazwą VXI::0::INSTR .

Moduł VXI

Zastosowanie węzłów:• VISA In 16 – Odczytuje słowo 16-bitowe z podanej lokacji wybranej przestrzeni adresowej modułu.• VISA Move In 16 – Przenosi podaną liczbę słów 16-bitowych z obszaru pamięci urządzenia do pamięci

lokalnej.