基于计算机技术在电视方面的发展

数据采集卡的工作过程如下：主机发出启动命令，由硬件产生一个单片机系统的触发信号，启动采集卡开始工作。此后由单片机系统接管控制整个采集卡的工作。单片机系统控制数据采集通道进行采集，采样频率由单片机系统中的定时部分决定，采样频率是可编程的，根据电机的运行性能决定。采集到的数据暂存于采集卡上的一个缓存区中。当一个缓冲区存满数据时，单片机发出一脉冲，作为主机的中断信号。此后，单片机继续采集数据，并将采集到的数据存于另一个缓冲区中，既实现了数据采集的连续性，又大大降低了因数据采集引起的硬件中断，避免了主机频繁地进行硬件中断处理，降低了主机的工作负荷。采用此方式，还避免了主机与单片机发生读写同一个缓冲区的冲突，使单片机向缓冲区写采集数据与主机从缓冲为提高系统的工作性能，硬件进行电磁兼容性设计。主要措施有：（1）低通滤波器、工频陷波器，滤去高频信号和工频信号的干扰。（2）在采集点对输出的小信号进行前置差分放大，抑制串模干扰并提高传输过程中的信噪比。（3）采用光电隔离措施，将模拟信号与数字信号隔离，防止两者相互干扰。

　　软件部分NT驱动程序的基本知识驱动程序与应用程序差别很大，其中包括它们的运行模式的差别和控制结构的差别。驱动程序运行在内核模式，应用程序运行在用户模式。在内核模式下，可以执行特权指令，对任何I/O设备有全部访问权，能访问任何虚拟地址和控制虚拟内存硬件。在用户模式下，硬件防止特权指令的执行，并进行内存和I/O空间引用的检查。驱动程序没有main或WinMain函数，是由I/O管理器根据需要调用的子例程组成的集合。应用程序从头到尾都在main和WinMain函数的控制下运行，确定各个子例程被调用的顺序。软件的设计说明软件根据功能可分为两个部分：应用程序和硬件驱动程序。应用程序只在用户模式运行，无法直接操作硬件，为了采集数据，故采用驱动程序编写与硬件有关的部分，应用程序中利用WindowsAPI函数采集数据。为提高主机资源利用率，动态进行数据处理，以及及时处理用户输入，应用程序采用多线程处理机制。应用程序创建了3个线程，其中一个为数据读取线程，一个为数据处理线程，一个为用户输入响应线程。并通过调高数据处理线程优先级，以实时处理数据。应用程序调用ReadFile（）函数后，由驱动程序发出命令，启动数据采集卡，此后数据采集卡独立于主机工作。当采集卡上一个缓冲区采满数据时，采集卡向主机发出硬件中断，触发驱动程序的中断服务例程读取数据，之后数据处理线程得以执行。由于电机运转时不可避免地会产生振动，以及其他因素的影响，采集到的数据不可避免地带有干扰成分，因此应进行滤波处理。除了前面提到的硬件滤波器外，在应用程序中采用了软件滤波措施：先根据3D法则剔除坏点，再利用平均值滤波法去除随机干扰，提高原始数据的准确度。为及时了解电机运行状态，实时显示电机运行时的特性曲线，包括电压曲线、电流曲线、转速曲线、转矩曲线、机械特性曲线等，曲线种类可由用户输入决定。采用曲线拟合的方法生成特性曲线，提高了曲线的光滑度。应用程序采用VisualC++来编制。

　　结束语本系统适用于电机的中速实时数据采集应用场合。若进行高速数据采集应用，可进行以下改进：（1）将编程I/O方式改为DMA方式，提高数据传输速率。（2）提高数据处理线程优先级，至实时优先级，提高数据处理速度。