虚拟仪器与数据采集——CCNA选择题解析

"数据采集结构-ccna选择题2017" 本文主要探讨了数据采集在计算机应用中的重要性，并详细介绍了数据采集系统的相关概念和技术。数据采集涉及到多个方面，包括采样定理与抗混叠滤波器、数据采集系统的构成、模入信号类型与连接方式以及信号调理。 首先，采样定理是数据采集的基础，它指出为了不失真地恢复原始模拟信号，采样频率必须至少是被采样信号最高频率的两倍，这一原理被称为奈奎斯特定理。抗混叠滤波器则是在采样前用于滤除高于采样率一半的高频成分，防止信号混叠现象的发生。 数据采集系统的构成通常包括模数转换器(ADC)、数据采集(DAQ)设备、直接内存访问(DMA)机制、GPIB(General Purpose Interface Bus)、SCXI(Signal Conditioning extensions for Instrumentation)等组件。其中，ADC负责将模拟信号转化为数字信号，DAQ设备处理数据采集过程，DMA允许数据直接从采集设备传输到内存，提高数据传输速度，而GPIB是一种广泛使用的仪器控制总线，SCXI则是用于信号调理的设备。VISA(Virtual Instrument Standard Architecture)是用于控制不同类型的仪器接口库，如GPIB、VXI、RS-232等。 数据采集过程中，Buffer起着关键作用。Buffer是PC内存中的一块区域，用于暂时存储待处理的数据。在大量高速数据采集时，Buffer可以避免数据处理跟不上采集速度，导致数据丢失。 此外，虚拟仪器(Virtual Instrumentation)和LabVIEW也在文中被提及。虚拟仪器是基于计算机的，它利用通用硬件和软件来实现传统仪器的功能。LabVIEW是由美国NI公司开发的一种图形化编程语言，广泛应用于数据采集和数字信号处理。虚拟仪器的特点包括：采用通用硬件，软件定义仪器功能，拥有强大的数据处理能力，并允许用户根据需求定制仪器。 虚拟仪器的发展与VXI和PXI标准仪器紧密相关。VXI标准提供了高性能的插卡式仪器，而相对经济的PXI标准则为测试系统提供了更经济的选择。同时，仪器间的通信通常通过IEEE488（GPIB）协议进行，未来趋势将是网络化的仪器系统。 数据采集不仅涉及硬件设备和接口技术，还涉及到软件系统和数据处理流程，它是现代计算机应用中的核心环节。虚拟仪器通过整合计算能力与传统仪器功能，为科学研究、工程测试和工业自动化等领域提供了强大的工具。