1、引言
数据采集系统涉及多学科，所研究的对象是物理或生物等各种非电或电信号。根据各种非电或电信号的特征，利用相应的归一化技术，将其转换为可真实反映事物特征的电信号后，经A/D转换器转换为计算机可识别的有限长二进制数字编码，以此作为研究自然科学和实现工业实时控制的重要依据，实现对宏观和微观自然科学的量化认识，典型的数据采集系统组成如图1所示。
在采集过程中，将传感器获取的参数通过A/D转换送入内存，然后由CPU对其进行分析、运算和处理，如数字滤波、量纲变换、误差修正、数字显示等。在本文中，尝试通过利用MATLAB的数据采集工具箱对自主设计的数据采集系统[1]进行模拟仿真，结果实现了对设计系统的模拟操作检验与数据分析。为了满足实时采集的要求，采用了Compilier编译器[2]，Compilier以M语言编制的程序为输入，可以根据需要生成独立运行的应用程序或可以被 C/C++程序调用的动态链接库文件[3]。它支持MATLAB所有的内部函数，可使程序变得简洁高效。
Figure 1 典型数据采集系统的组成
2、数据采集工具箱介绍
在MATLAB数据采集工具箱里集成了数据采集的M文件格式的函数和MEX文件格式的动态链接库。其主要特征[4][5]如下：
(1) 提供了将实时测量数据从数据采集硬件采集到MATLAB中的框架。
(2) 支持模拟量输入（AI）、模拟量输出（AO）以及数字量I/O子系统，包括模拟量I/O实时变换。
(3) 支持PC声卡和业界非常流行的数据采集设备如NI卡、并行口（LPT1-LPT3）、Keithley卡等。
(4) 采用事件驱动模式进行数据采集。数据采集工具箱由三部分组成：M文件格式的函数、数据采集引擎和硬件驱动，如图2所示。这些组成部分使得MATLAB与数据采集硬件之间的信息传递成为可能。
Figure 2 数据采集引擎与硬件驱动
3、数据采集过程
3.1 数据采集的基本步骤
（1）创建设备的一个对象。对象创建函数列表如下：
Table 1 对象创建函数列表
（2）添加通道或数据线。模拟量I/O对象中用应添加通道，而数字量I/O对象中应添加数据线，与添加通道或数据线有关的函数列表如下：
Table 2 与添加通道或数据线有关的函数列表
（3）配置属性。属性分为公共属性和通道/数据线属性，而两者又再被分为基本属性与设备特有属性。其中公共属性为返回设备对象的所有可配置的公共属性名及其可能的属性值，应将对象作为Set函数的输入参数；要返回设备对象的所有公共属性及其当前值或为显示某个属性的当前值，应将对象或属性名作为 Get函数的输入参数。对于通道/数据线属性，则使用Channel(Line)属性。
（4）获取或输出数据。包括启动设备对象，记录或发送数据及停止设备对象三个步骤。其中启动设备执行Start函数、提取记录数据使用 Getdata函数、发送数据前的数据排列使用Putdata函数、停止使用用Stop函数；另外运行状态用Running属性标识、记录状态由 Logging属性标识、发送状态由Sending属性标识，其取值均为On或Off。对于数字量I/O对象，该部分处理有所不同。
（5）清除。当不再需要设备对象时，应使用删除函数Delete将设备对象从内存中清除，并使用清除命令Clear将对象从MATLAB工作空间中清除。
来源：维库开发网
