淺談計算機測控系統(tǒng)的相關論文
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淺談計算機測控系統(tǒng)的相關論文篇一
《計算機總線技術在測控系統(tǒng)中的應用研究》
摘要:本文探討了計算機總線技術在測控系統(tǒng)中的應用,利用現代PC 機的軟硬件優(yōu)勢,建立基于PC 機的新一代測控系統(tǒng),使未來的計算機測控系統(tǒng)具有更大的通用性、靈活性和開放性。
關鍵詞:總線技術 測控系統(tǒng) 應用研究
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
1、引言
當前,隨著計算機技術的發(fā)展,越來越多的測控系統(tǒng)采用DSP+PC 的體系結構,可以說使用PC機實現測控系統(tǒng)是時代背景下的大勢所趨不可逆轉。從未來發(fā)展角度來看,我們更應充分利用 PC 的軟/ 硬件資源,使我們研究與開發(fā)的產品能跟走在時代的前列。建立在PC機上的測控系統(tǒng),不僅能夠更好的利用高性能的微機計算速度快、處理能力強的特點,而且同樣也為將先進的人工智能技術運用到機床中提供了硬件平臺。
2、測控系統(tǒng)采用PC總線技術的意義
隨著科學技術、計算機技術和測控技術的發(fā)展,各種標準的、非標準的總線應運而生。幾乎所有的計算機和測控系統(tǒng)都采用了總線結構設計。PC機進入測控領域,極大地豐富了測控系統(tǒng)的軟、硬件資源,有利于實現總線式、模塊化、開放化的測控系統(tǒng),使其具有很高的性能價格比。隨著Windows 操作系統(tǒng)的發(fā)展與普及,開發(fā)Windows 環(huán)境(Windows95/98/2000 ,Windows NT 及Windows CE)下的測控系統(tǒng)已經成為很大的趨勢。
目前,測控領域采用PC總線技術成為一種大趨勢。比如運動控制卡。這些復雜的測控系統(tǒng),大都采用DSP+PC結構。 測控系統(tǒng)采用總線結構設計以后,在系統(tǒng)設計、生產、使用和維護上
具有以下優(yōu)點:
(1)簡化系統(tǒng)設計
系統(tǒng)可根據總體性能,將其分成若干功能子系統(tǒng),
功能模塊,利用總線將這些子系統(tǒng)聯系起來,按一定的規(guī)則進行協調工作。
(2)便于組織生產
由于模板之間具有一定的獨立性。容易組織多家專業(yè)化生產。使產品的性能欲質量由進一步的提高。
(3)便于產品的更新換代
模塊化的產品,可及時更換新型器件,而不必對系統(tǒng)作大的更改。
3、基于PCI總線技術的測控系統(tǒng)
3.1 PCI總線測控的優(yōu)點
PCI(Peripheral Component Interconnect )總線是很好的計算機測控系統(tǒng)解決方案。它具有以下突出優(yōu)點:首先,PCI 局部總線工作頻率為33MHZ,數據傳輸速率可高達標132MB/s。其次,線性突發(fā)傳輸能夠有效的運用總線的帶寬去傳輸數據。再有,不受處理器限制 PCI總線將中央處理器子系統(tǒng)與外設分開。
3.2圓柱漸開線齒輪齒形誤差測量
本測量是基于PC的測控系統(tǒng),硬件電路通過PCI 總線與計算機打交道。運行在Windows 98/2000/NT操作系統(tǒng)下,可以方便的利用PC機的軟件和硬件系統(tǒng)使得測量軟件的數據處理,良好的操作界面更容易實現。
4、基于USB總線技術的測控系統(tǒng)
目前,已經有很多測控系統(tǒng)使用USB 總線技術,而取代傳統(tǒng)的串行端口。它可以簡化設備的連接和配置,不僅如此,他還可以解決老式的外圍設備所存在的某些技術問題。例如,在大多數情況下,許多關鍵的系統(tǒng)資源問題都涉及到中斷請求分配,因為PC上所用到的很多設備都要求使用中斷。至一點對于那些通過ISA 總線和PC相連的外圍設備來說尤為如此,因為ISA 總線不能可靠的支持共享式中斷。因此,把USB總線技術應用到測控系統(tǒng)應運而生。
USB 是以令牌包為主的通信協議,PC 機包括有主控制器和根` 而主機將會于總線上發(fā)布一種令牌包,此時一定會有一個符合其地址的設備,并根據該令牌包做出相對應的操作。此外,12Mbps 的總線帶寬是被分割成1ms 的幀,所有為于此總線的設備就會以時間分割的多任務傳輸(TMD) 來分享它。以實體的觀點來看,USB 僅含有四條線,兩條是電源線(Vcc 與GND),兩條是以差分方式產生的信號線(D+ 與D-)。
5、基于NetBIOS的多機通信的測控系統(tǒng)
5.1NetBIOS的多機通信意義
通過實際工作中我們發(fā)現傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)中存在著一些共同的特點:傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)的軟件僅僅用于某一個單一的系統(tǒng)中,并不利于
系統(tǒng)之間的資源共享。
分布式計算機控制系統(tǒng)一般由多微機或小型機組成。它具有以
下特征:
(1)硬件積木化、軟件模塊化、系統(tǒng)組成靈活。
(2)控制功能完善,滿足了各種現場控制的要求。
(3)人機界面友好、豐富,分布式計算機控制系統(tǒng)的操作軟件包一
般為用戶提供了豐富、友好的人機接口功能。
(4)分布式測控系統(tǒng)的可靠性好。
5.2 分布式測控系統(tǒng)的模式
分布式控制是系統(tǒng)中使用多個CPU 的并行處理的方法,分布式控
制系統(tǒng)采用客戶機/服務器模式。
首先,客戶向服務器發(fā)出請求。接著,服務器再根據請求作相應的
響應。服務器可以是集中的一個或者是分布的幾個。這種模式允許客
戶機和服務器獨立地放在網絡的節(jié)點上,甚至是放在適于它們功能的
不同硬件式操作系統(tǒng)上??蛻魴C向服務器發(fā)出請求,服務器處理客戶
機請求并返回結果。
結束語
基于PC機的開放性測控體系結構是其發(fā)展的重要趨勢,也是整個
測控系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展的趨勢,因而如何充分挖掘PC機的各種優(yōu)勢,建立基于PC機上Windows 環(huán)境下的高精度測控系統(tǒng)具有重要的現實意義。
參考文獻
[1]李昌.計算機總線技術在測控系統(tǒng)中的應用[J]. 測試計量技術及儀器.2009.
[2]楊剛,龍海燕. 計算機總線發(fā)展新趨勢[J].科技與創(chuàng)新.2003(01).