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The Challenge:

??? 在飛行中測量固定翼飛機推進裝置的壓力,。

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The Solution:

??? 利用嵌入式張力測量裝置,、GPIB接口的自定義調理與數字化電路、以及LabVIEW控制的PCMCIA-GPIB板卡,，構建一個基于PC的系統(tǒng),。

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??? "為解決這一問題，我們使用了隊列,，這是LabVIEW的一個新的特性,，您可以利用它在RAM中存儲大量的數據，而不必使用占用大量存儲空間的數組或字符串操作,。為解決第二個問題,，我們使用了LabVIEW的另一個特性——多線程。"

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??? 福克斯軟件有限公司與傳感器開發(fā)有限公司,，共同開發(fā)了一項在飛行中測量飛機推進裝置所承受壓力的應用,。傳感器開發(fā)有限公司開發(fā)了定制的數據采集硬件——該硬件測量螺旋推進裝置所承受的壓力，并通過GPIB 將數據回傳至便攜式電腦,。然后,，福克斯軟件有限公司利用LabVIEW進行了軟件開發(fā)——該軟件對硬件進行配置,，利用一個PCMCIA-GPIB 板卡讀入和解碼GPIB 采樣點，并使用后續(xù)處理,，以ASCII 或DaDisp 兼容的格式導出數據,。

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硬件設計

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??? 由于該項測試的特殊性，傳感器開發(fā)有限公司從對來自推進裝置上所附著的32 個張力測量裝置的數據進行量化處理的螺旋電路裝配開始,，設計并構建了自定義的信號調理和數據采集硬件,。由于螺旋系統(tǒng)以“管線”的方式傳輸通過飛機引擎內部的現有除冰滑環(huán)，因此不存在遙感勘測的需求,。所以,，在許多不同類型的飛機上快速安裝該系統(tǒng)將非常方便。來自螺旋電路的數據通過滑環(huán)傳遞至固定電路,，該固定電路將這些數據轉換為GPIB 格式并將其傳送至便攜式電腦,。該便攜式電腦運行LabVIEW，并采用PCMCIA-GPIB 板卡讀入數據流。為使數據傳輸盡可能有效,，LabVIEW 程序直接接收來自14- 位模數轉換器的二進制數值,，并在其后將數據轉換為工程單位。

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??? 由于這是飛行中測試,，因此該團隊需要在測試設計中牢記導航安全,。我們提供了一個附著于飛行操縱桿的簡單的遙控吊件，使得導航員可以對測試序列進行控制,。通過該遙控吊件,，導航員可以通過視線外的便攜式電腦顯示器安全地啟動和停止測試。該吊件還帶有一系列LED以便為導航員指示測試狀態(tài)以及錯誤狀態(tài),。該遙控吊件與一個DAQ 板卡-DIO24 板卡相接口,。

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軟件設計挑戰(zhàn)

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??? 在進行軟件設計時，?？怂管浖久媾R的最大挑戰(zhàn)便是GPIB 總線的吞吐速率,。總的來看,，共有41 條通道,，每通道的數據采樣率為6000 S/s。我們還在每次數據掃描之間使用了一個2- 字節(jié)的間隔符,。每個采樣點包含2 字節(jié)的數據,，這就意味著我們需要以504kB/s 的速率通過GPIB 線路讀入數據。硬件使用32 KB 輸出緩存,，這需要軟件以高于20Hz 的速率讀取硬件,。我們發(fā)現，將數據以數據流的方式直接導入便攜式電腦的硬盤,，會導致兩個問題：

• 程序運行過慢
• 輸出緩存溢出,，并伴有數據丟失

??? 對于第一個問題，我們利用了便攜式電腦上的192 MB RAM ——將所有數據存儲在RAM 中直至測試完成,，然后將其寫入硬盤,。但是，在內存中移動（伴有字符串連接和數組創(chuàng)建等操作）超過30 MB 的數據（來自一個60 秒長的測試）會嚴重降低程序的運行速度,。為了杜絕這一問題,，我們采用了隊列，這是LabVIEW 的一個新特性,，您可以利用它在RAM 中存儲大量的數據,，而不必使用占用大量存儲空間的數組或字符串操作。

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??? 為解決第二個問題,，我們利用LabVIEW的另一個特性——多線程,。通過在其自身線程上運行GPIB 硬件調用,，我們實現了獲取高速所有數據而不造成硬件緩存的溢出。數據文件管理是我們面臨的另一個挑戰(zhàn),。將原始數據字節(jié)轉換為ASCII 或DaDisp 格式,，要求我們將文件分解為若干個小段。將整個30 MB 文件讀入存儲器并進行轉換,，需要奔騰II 266 MHz PC 運行約五分鐘,。然而，將該文件分解成若干個小段,，其轉化時間可以減少至20 秒左右,。

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結果

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??? 系統(tǒng)測試非常成功。LabVIEW 的特性對于該項應用提供了極大的幫助,。利用多線程和隊列,，我們快速并有效地從GPIB 硬件讀入數據。利用NI PC 板卡,，我們在一臺安放于導航員座位后面的便攜式電腦上實現該應用,。PCMCIA-GPIB 與DAQ板卡-DIO24 板卡完美協同工作。

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