[發明專利]多傳感器探測數組數據實時采集方法

無效

• 申請號: 200910116251.5
• 申請日: 2009-02-26
• 公開（公告）號: CN101488074A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 何楓;劉潔群;侯再紅;吳毅
• 申請（專利權）人: 中國科學院安徽光學精密機械研究所
• 主分類號: G06F3/05
• 分類號: G06F3/05;G06F5/10;G06F9/46
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及一種數據實時采集算法設計，尤其是一種多傳感器探測數組數據實時采集方法。?

背景技術

在大氣傳輸實驗中，要求用軟件準確無誤的獲取多傳感器探測數組測試系統的采樣數據。而此測試系統是由16個探測模塊構成，每個模塊是由8行8列共64個傳感器組成的探測數組，共有1024個探測單元。各個模塊的連接和控制如附圖一所示。對于每個模塊，其上面的64個探測器都可以通過單片機進行尋址。然后依照單片機輸出給模擬開關的控制信號，選通對應模塊，使該模塊的數據能夠通過模擬開關送入數據采集卡，最后送入計算機進行處理。?

在實驗中遇到的主要難點是：數組模塊的輸出信號是模擬信號，所以必須進行A/D轉換，才能將信號錄入計算機?；诖?，采用PC104接口數據采集卡。PC104接口的最大瓶頸是重復長時間使用時傳輸速率低，而實驗的數據采集信息量大，采集速度和實時性要求高，采集時間較長，且數據采集具有不可重復性，并要求保證數據的完整性，顯然PC104接口難以滿足實驗要求。如果不能實時、高速、準確而又完整的獲取實驗中的數據信息，就會給大氣傳輸特性的研究造成非常大的誤差，甚至會造成整個實驗前功盡棄。?

發明內容

本發明的目的是提供一種多傳感器探測數組數據實時采集方法，通過采用Microsoft?Visual?C#2005平臺在計算機中的編程，以解決采用PC104采集卡所導致的數據傳輸速率無法滿足實驗數據傳輸速率要求的問題。?

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：?

一種多傳感器探測數組數據實時采集方法，其特征在于：采用MicrosoftVisual?C#2005平臺在計算機中進行編程，通過編程后的計算機對數據采集卡及單片機進行控制；編程時采用線程池技術，在程序的數據采集線程中創建線程池，控制線程、繪圖線程在線程池創建的次線程中運行；?

所述數據采集線程中，設置一個數據HFIFO緩沖區指針，所述緩沖區大小?為8192個字節；當總線上出現數據時，首先將接收到的數據幀放入HFIFO緩沖區；所述緩沖區分為5種狀態：?

0????表示HFIFO空；?

1????表示HFIFO非空但不到半滿；?

2????表示HFIFO達到或超過半滿，但未到全滿；?

3????表示HFIFO全滿；?

其它數值表示未知狀態，?

當數據未達到緩沖區大小的一半時，即狀態0和1：此時不產生數據采集事件，數據將駐留在HFIFO緩沖區中，數據采集線程等待；?

當數據達到或超過緩沖區大小的一半但未全滿即狀態2：進程將先判斷一下HFIFO狀態，若為半滿，就讀4096個數；超過半滿，但未全滿，此時讀數分2次，先將前4096個數讀出，再將后面的數據全部讀出，即讀空HFIFO；?

當HFIFO全滿即狀態3：此時數據采集線程只要讀空HFIFO或達到用戶指定的個數就可返回，讀數也分2次，先將前4096個數讀出，再讀空HFIFO；?

其它數值：表未知狀態，不應該出現；?

繪圖線程分為第一繪圖線程、第二繪圖線程；?

狀態2時進入第一繪圖線程，在繪圖時要求先判斷一下HFIFO狀態，若為半滿，就讀前4幀即4096個像素，然后立刻返回，進行繪圖，繪圖時只繪出第一幀，最后保存；?

狀態3時進入第二繪圖線程，讀滿8幀即8192個像素，然后立刻返回，進行繪圖，繪圖時也只繪出第一幀，最后保存。?

狀態2時分兩批讀數的優點在于以下兩方面：第一，縮短了一次讀數的時間；第二，低字節的數據讀完后，為HFIFO騰出了空間，以便總線板中接收到的數據幀繼續放入HFIFO緩沖區，數據不易丟失，保證了數據的完整性。?

狀態3即為數據溢出的臨界狀態，為保證既有數據的有效性，系統設計了數據冗余，即使數據少量溢出，因為數據快速轉移仍然可以保證數據可有效恢復。經測試，系統可在100K速率下得到完整數據。?