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。（
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。