Windows 95下智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

摘要：提出一種智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。用編程簡(jiǎn)單、定時(shí)分辨率高、工作可靠的單片機(jī)定時(shí)取代編程繁復(fù)、定時(shí)分辨率低、工作不可靠的Windows95下的定時(shí)。解決了Windows 95環(huán)境下短時(shí)間定時(shí)不準(zhǔn)確的難題，又簡(jiǎn)化了用戶的應(yīng)用程序。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效可靠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的高性能采集。

    關(guān)鍵詞：定時(shí)器 時(shí)鐘 并口 數(shù)據(jù)采集

引言

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。目前，已有各種各樣高速、高精度、多通道的數(shù)據(jù)采集卡問(wèn)世。計(jì)算機(jī)通過(guò)卡上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采入數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和圖形顯示等工作。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，Windows 95/98平臺(tái)下的應(yīng)用程序已經(jīng)成為數(shù)據(jù)采集與處理軟件開(kāi)發(fā)的主流。

用于數(shù)據(jù)采集的常規(guī)Windows定時(shí)順又存在著嚴(yán)重的不足。首先，常規(guī)Windows定時(shí)器的定時(shí)分辨率低。定時(shí)器每隔55ms中斷1次，相當(dāng)于最高采樣頻率僅為18.2Hz。對(duì)由于Windows 95/98下的應(yīng)用程序無(wú)法直接與硬件打交道，不能通過(guò)對(duì)定時(shí)中斷重新安裝的方法改變定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)度。如此低的采樣頻率對(duì)于絕大多數(shù)的信號(hào)采集與處理都是不適合的，必須尋找能以更高頻率采集的方法。

其次，Windows系統(tǒng)是一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)，它是基于消息來(lái)驅(qū)動(dòng)事件的。定時(shí)器消息WMTIMER在串行消息隊(duì)列中的優(yōu)先級(jí)別很低，往往得不到及時(shí)響應(yīng)，甚至消息隊(duì)列中的幾個(gè)未及時(shí)處理的定時(shí)器消息會(huì)被合并為一個(gè)；而應(yīng)用程序無(wú)法確定由于這種處理而丟失的消息數(shù)，使實(shí)際的采樣間隔不均勻。

針對(duì)以上問(wèn)題，人們想出了很多方法予以解決。目前常用的方法都是在PC機(jī)上編程，一般來(lái)講有以下3種方法：

（1）在Windows應(yīng)用程序中，使用普通C語(yǔ)言中常用的函數(shù)delay()[2,3]。

delay()是C語(yǔ)言中常用的延延、定時(shí)函婁。使用delay()，最高采樣率可達(dá)1kHz，但delay()與多任務(wù)的Windows操作系統(tǒng)不兼容。在Windows應(yīng)用程序中直接使用delay()會(huì)發(fā)生編譯警告和連接錯(cuò)誤。可以通過(guò)程序中顯示說(shuō)明函數(shù)delay（）原型并在Windows庫(kù)中包含DELAY模塊的方法去除這一錯(cuò)誤，從而可以在Windows應(yīng)用程序中，像普通C程序一樣使用delay()。然而，這種用軟件等待的方法，對(duì)于主機(jī)的資源來(lái)講是一個(gè)極大的浪費(fèi)。

（2）使用Windows多媒體定時(shí)器的回調(diào)函數(shù)[4,5]

Windows多媒體定時(shí)器可以通過(guò)函數(shù)timeBeginPeriod來(lái)設(shè)置定時(shí)器分辨率，其分辨率最小為1ms，最大為16ms。這一分辨率代表了60～1000Hz的采樣率，可以滿足一般信號(hào)對(duì)采樣率的要求。而且多媒體定時(shí)器采用中斷完成定時(shí)服務(wù)，在中斷時(shí)刻調(diào)用1個(gè)回調(diào)函數(shù)，而不是向消息隊(duì)列發(fā)送WM_TIMER信息。在應(yīng)用程序中，使用Windows多媒體定時(shí)器并不容易，必須遵循嚴(yán)格的步驟。在使用回調(diào)函數(shù)的趕集，在中斷服務(wù)程序和用戶主程序之間，要進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享，給編程和調(diào)試帶來(lái)不便。程序的穩(wěn)健

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