● 摘要
随着工业技术的飞速发展，工业现场的数据信号种类越来越多，对数据采集的要求也越来越高，不仅是针对数据采集的准确性和可靠性，更是针对采集的实时性。目前测试现场采用的操作系统多为Windows操作系统，而Windows操作系统是不具备实时性的，所以越来越多的测控系统都开始采用实时操作系统。本课题针对实时性的要求，开发出一套高速实时数据采集系统。
课题先从硬件和软件两个方面对该数据采集系统的设计进行了简单的介绍，并对Windows操作系统实时性的局限进行了分析，并分别讨论了集中实现实时特性的方法，基于开发成本及用户的使用习惯和要求，对系统进行了完整的开发。
首先，基于WINDOWS-RTX(Real Time Extension)进行了一块新开发的AD采集卡CPCI-DAC板卡的驱动程序开发。详细介绍了CPCI-DAC板卡的性能指标，针对性能指标对数据的采集方式、进程间通信的形式、中断的处理方式等进行了详细的阐述。其中，数据采集方式采用DMA( Direct Memory Access)方式，大大提高了数据的传输特性；进程间通信形式采用共享内存和同步信号量来实现，很好的实现了Win32和RTSS(Real Time Subsystem)之间的数据共享；中断的处理直接通过中断服务例程完成，保证了中断处理无延时。驱动程序开发完成之后，对其功能进行了封装，为用户提供了相应的函数接口，一方面方便用户使用，一方面保护系统。另外，对已有的RS422总线接口卡也进行了定时循环发功能扩展。
其次，完成了板卡驱动开发之后，便将其与RS422总线接口卡、LVDS图像采集卡一起组成了一套实时数据采集系统的雏形，并进行了功能性验证的上层界面开发。在验证其可用性以后，经过与用户的讨论，明确了实际产品的测试需求，对雏形进行了深入开发，加入了产品测试流程的控制、相关图形显示、以及后续数据的处理和参数的计算，最终实现了一套完整的生产现场的自动测试设备——舵机振动测试系统。
最后，使用舵机振动测试系统对实际的舵机产品进行了测试，通过实测结果验证了系统工作的可靠性。目前，开发完成的舵机振动测试系统已经经过长时间拷机，其性能满足技术指标，已经交付验收。该实时数据采集系统正用于一套新设备的开发中。