基於柔性測試技術的數據採集方法及數據採集裝置的製作方法
2023-10-17 10:50:09 1
專利名稱：基於柔性測試技術的數據採集方法及數據採集裝置的製作方法
技術領域：
本申請涉及一種信號採集技術，特別是一種利用數字處理系統採集硬體數據的採集方法及裝置。
背景技術：
對於簡單的信號採集和分析，可以藉助現有的儀器設備或虛擬儀器技術來實現。但是，對於具有明顯的行業特點，需要多種相關技術和手段協調完成的測試系統，則需要對數據採集系統、數據分析處理系統、機電裝置、傳感設備以及專業背景的測試測量方案有深刻的理解，單獨使用任何一種技術都是不完整的。測試測量主要是解決實際問題。但是，很難要求各行業的工程技術人員均非常了解測試測量工具及搭建合理的測試系統，即精通測試測量技術。因此，即使擁有高性能的測量工具，也未必能夠達到預期的測試效果和測試目的。柔性測試技術是針對測試測量技術現狀中存在的問題，提出利用集成的測試採集系統，專業人員基於其專業技能對採集的數據進行針對性的分析和判斷，從而整體提高測試測量的效果。
發明內容
本發明的目的在於提供一種用於計算機等數字處理裝置上的、可實時採集硬體波形等數據的採集硬體數據的採集裝置和採集方法。根據本發明的一個方面，提供了一種基於柔性測試技術的數據採集方法，包括:主模塊啟動數據採集模塊；數據採集模塊根據主模塊的命令啟動動作模塊；動作模塊啟動一個或多個任務模塊，每個任務模塊用於進行單個硬體任務的波形採集。可選地，該數據採集方法還包括主模塊向數據採集模塊發出關閉命令；數據採集模塊向已啟動的動作模塊發出關閉命令，並在動作模塊清除後退出。可選地，該數據採集方法還包括任務模塊在完成一次波形採集後將採集的波形保存至波形文件。可選地，該數據採集方法還包括動作模塊啟動任務模塊後，向各個任務模塊發送開始採集命令，然後向數據採集模塊返回動作模塊的狀態。可選地，該數據採集方法還包括數據採集模塊根據動作模塊發送的自身狀態和參數，更新動作模塊狀態列表，並將該動作模塊狀態列表返回至主模塊。根據本發明的另一個方面，提供了一種基於柔性測試技術的數據採集裝置，包括主模塊，數據採集模塊、任務模塊和動作模塊，所述主模塊用於啟動數據採集模塊；所述數據採集模塊用於根據主模塊的命令來啟動動作模塊；所述動作模塊用於啟動一個或多個任務模塊，每個任務模塊用於單個硬體任務的波形採集。可選地，在該數據採集裝置中，主模塊向數據採集模塊發出退出命令；數據採集模塊向已啟動的動作模塊發出退出命令，並在動作模塊退出後退出。
可選地，在該數據採集裝置中，任務模塊在完成一次波形採集後將採集的波形保存到所述數據隊列並且保存至波形文件。可選地，在該數據採集裝置中，動作模塊啟動任務模塊後，向各個任務模塊發送開始採集命令，然後向數據採集模塊返回動作模塊的狀態。可選地，在該數據採集裝置中，數據採集模塊根據動作模塊發送的自身狀態和參數，更新動作模塊狀態列表和所述數據隊列，並將該動作模塊狀態列表返回至主模塊。本發明的技術效果:本發明的用於數據採集裝置，實現對於不同專業領域中的不特定的硬體測試任務，採集所需要的波形等數據並實時保存。利用本發明的數據採集裝置，可以避免在採集數據過程中，由於操作者的能力不同，可能導致所採集的數據失真等不利影響，也可以將專業技術人員從採集數據的基礎工作中解脫出來，使其可將更多的時間和精力用在對所採集的數據進行專業分析，提高技術人員特別高層次科技人才的工作效能。
圖1所示為本發明的實施例的數據採集方法的流程框圖。圖2所示為本發明的實施例的數據採集裝置的框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步說明。如圖1所示，根據本發明的一個實施例，提供了一種基於柔性測試技術的數據採集方法，包括:步驟SlOl:主模塊啟動數據採集模塊；步驟S103:數據採集模塊根據主模塊的命令啟動動作模塊；步驟S105:動作模塊啟動一個或多個任務模塊，每個任務模塊用於進行單個硬體任務的波形採集。可選地，上述數據採集方法還包括:主模塊向數據採集模塊發出關閉命令；數據採集模塊向已啟動的動作模塊發出關閉命令，並在動作模塊清除後退出。可選地，上述數據採集方法還包括:任務模塊在完成一次波形採集後將採集的波形保存至波形文件。可選地，上述數據採集方法還包括:動作模塊啟動任務模塊後，向各個任務模塊發送開始採集命令，然後向數據採集模塊返回動作模塊的狀態。可選地，上述數據採集方法還包括:數據採集模塊根據動作模塊發送的自身狀態和參數，更新動作模塊狀態列表，並將該動作模塊狀態列表返回至主模塊。如圖2所示，根據本發明的一個實施例，提供了一種基於柔性測試技術的數據採集裝置，包括主模塊201，數據採集模塊203、動作模塊20和任務模塊207。主模塊201用於啟動數據採集模塊203。數據採集模塊203用於根據主模塊201的命令來啟動動作模塊205。動作模塊205用於啟動一個或多個任務模塊207，每個任務模塊207用於單個硬體任務的波形採集。可選地，主模塊201向數據採集模塊203發出退出命令；數據採集模塊203向已啟動的動作模塊205發出退出命令，並在動作模塊205退出後退出。可選地，任務模塊207在完成一次波形採集後將採集的波形保存到所述數據隊列並且保存至波形文件。可選地，動作模塊205啟動任務模塊207後，向各個任務模塊207發送開始採集命令，然後向數據採集模塊203返回動作模塊205的狀態。可選地，數據採集模塊203根據動作模塊205發送的自身狀態和參數，更新動作模塊狀態列表和所述數據隊列，並將該動作模塊狀態列表返回至主模塊201。下面本發明的實施例做更具體的介紹。以下的主模塊相當於圖2中的主模塊，DAQ模塊相當於圖2中的數據採集模塊，ACTS模塊相當於圖2中的動作模塊，Task模塊相當於圖2中的任務模塊。在一個實例中，可以由電腦程式來實現圖2中的各個模塊。例如，可以由主線程實現主模塊，由DAQ線程實現DAQ模塊，由ACTS線程實現ACTS模塊，由Task線程實現Task模塊。在一個實例中，DAQ線程為不可重入線程，負責管理所有ACTS線程的開啟、運行和關閉；ACTS線程為可重入線程，用於管理單個基於ACTS文件創建的所有(一個或多個)硬體任務的配置、採集、關閉和銷毀；其中，單個硬體任務的採集通過動態調用Task線程實現。Task線程為可重入線程，用於實現單個硬體任務的波形採集。主線程動態調用DAQ線程後，通過向其發送命令和數據，相應操作所有ACTS線程任務。DAQ線程根據主線程的命令和數據，進行相應的操作，如動態調用ACTS線程、向ACTS線程發送相關命令、關閉ACTS線程等，並根據各ACTS線程返回的狀態向主線程發送任務狀態信息。DAQ線程用於維護主線程和硬體任務之間的通信，管理硬體任務並維護實時數據隊列。DAQ線程包含2個常駐線程，第I個線程用於處理所有的命令並進行相應的操作，稱為命令響應線程，第2個線程用於維護數據隊列中的波形信息，保持其實時性，稱為數據維護線程。DAQ線程除了接收主線程的命令外，還接收ACTS線程的反饋狀態，命令包括:I) DAQEg:Comd Data All Queue (DAQ 命令:數據所有隊列)主線程通過此命令將數據隊列的名稱傳遞給DAQ線程，用於暫存實時數據。此數據隊列為主線程創建，並由主線程銷毀。DAQ線程接到此命令後，會將其發送到數據維護線程中。2) DAQEg =Comd Open ACTS (DAQ 命令:啟動 ACTS 線程)主線程通過此命令將需要配置的ACTS硬體任務發送至DAQ線程。DAQ線程將為所有ACTS硬體任務創建ACTS線程，等待ACTS線程創建後將「ACTS線程狀態列表」返回至主線程。3) DAQEg =Comd Start ACTS (DAQ 命令:開啟 ACTS 硬體任務)主線程通過此命令開啟ACTS硬體任務。DAQ線程向相關ACTS線程發送「任務開始」命令。4) DAQEg =Comd Stop ACTS (DAQ 命令:停止 ACTS 硬體任務)主線程通過此命令停止ACTS硬體任務。DAQ線程向相關ACTS線程發送「任務停止」命令5) DAQEg:Comd Exit ACTS (DAQ 命令:退出 ACTS)主線程通過此命令清除ACTS硬體任務。DAQ線程向相關ACTS線程發送「任務清除(退出線程)」命令，等待線程銷毀後將「ACTS線程狀態列表」返回至主線程。6) DAQEg:Comd Exit DAQ (DAQ 命令:退出 DAQ)主線程通過此命令退出DAQ線程。DAQ線程向所有已建立的ACTS線程發送「任務清除(退出線程)」命令，等待ACTS線程銷毀後，向數據維護線程發送「退出」命令，最後退出DAQ線程。7)ACTS:Resp-Config Complete, ACTS:Resp-Start Complete, ACTS:Resp_StopComplete (ACTS響應:配置完成，啟動完成，退出完成)ACTS線程返回當前自身的狀態及相關參數。DAQ線程根據這些狀態更新「ACTS線程狀態列表」，並將其返回至主線程；同時，更新數據維護線程的數據結構並將其發送至數據維護線程。數據維護線程會根據線程狀態和參數的不同，更新數據隊列信息及對應的通道信息，以正確更新數據隊列內容。ACTS線程由DAQ線程調用，對於每個由DAQ線程創建的硬體任務，都有一個ACTS線程對其進行操作，包括任務配置、任務開始、採集波形、任務停止以及任務清除。為提高採集波形時引擎的執行效率，ACTS線程會根據硬體任務的數目創建相應數目的Task線程進行波形採集。ACTS線程開啟後，立即完成相應硬體任務的配置，完成相應Task線程的命令隊列和數據隊列的命名並將數據隊列信息返回至DAQ線程。相應命令:ACTS =Resp-ConfigComplete。ACTS線程要同時接受DAQ線程的命令以及Task線程的返回信息，命令包括:DACTS =Comd Start (ACTS 命令:開啟硬體任務)DAQ線程通過此命令開啟硬體任務並採集波形。ACTS線程首先動態創建相應的Task線程並等待其加載完成，之後開啟硬體任務，並向各Task線程發送「開始採集」的命令(Task:Comd Read Data),最後向DAQ線程返回當前ACTS線程的狀態(ACTS:Resp-StartComplete)。(如當前ACTS線程已經開啟了硬體任務，則只需向DAQ線程返回ACTS線程狀態即可)2) ACTS =Comd Stop (ACTS 命令:停止硬體任務)DAQ線程通過此命令停止硬體任務。ACTS線程首先向各Task線程發送「停止採集」的命令(Task:Comd Stop)，之後停止硬體任務，並等待各Task線程銷毀完成，最後向DAQ線程返回當前ACTS線程的狀態(ACTS:Resp Stop Complete)。(如當前ACTS線程的硬體任務並未開啟，則只需向DAQ線程返回ACTS線程狀態即可)3) ACTS:Comd Exit (ACTS 命令:退出)DAQ線程通過此命令清除硬體任務並退出ACTS線程。ACTS線程首先向各Task線程發送「停止採集」的命令(Task =Comd Stop)，之後停止硬體任務，並等待各Task線程銷毀完成，最後清除硬體任務並退出ACTS線程。(如當前ACTS線程的硬體任務並未開啟，則只需清除硬體任務並退出ACTS線程即可)4) Task:Resp Stop (Task 響應:停止)
對於有限點硬體任務，當有限點完成後，Task線程將返回此狀態信息。ACTS線程會等待所有Task線程都返回此命令後，向各Task線程發送「停止採集」的命令(Task =ComdStop)，將硬體任務停止並等待各Task線程銷毀完成，最後向DAQ線程返回當前ACTS線程的狀態(ACTS:Resp Stop Complete)。Task線程由ACTS線程動態調用，Task線程完成單個硬體任務的波形採集及保存。Task線程分為2個子線程:第I個線程響應ACTS線程的命令並完成數據採集，第2個線程保存波形文件。其流程如圖3所示。Task線程接收ACTS線程的命令，包括:I) Task:Comd-Read Data (Task 命令:米集數據)ACTS線程通過此命令通知Task線程開始採集數據。在該命令分支下，硬體任務完成一次波形採集，將其保存至數據隊列並發送至保存波形文件的子線程，同時判斷硬體任務是否結束(對於有限點任務)。如任務結束，則向ACTS線程返回「結束」狀態(Task:Resp-Stop)、向數據隊列插入「停止」標識、等待全部數據保存完成並返回「等待」狀態。如任務未結束，則查詢是否收到「結束」命令(Task =Comd-Stop)，如超時則進行下一次波形採集。2) Task:Comd Stop (Task 命令:退出)ACTS線程通過此命令通知Task線程停止採集數據並退出線程。Task線程向數據隊列插入「停止」標識，等待數據保存完畢後退出線程。
權利要求
1.一種基於柔性測試技術的數據採集方法，包括: 主模塊啟動數據採集模塊； 數據採集模塊根據主模塊的命令啟動動作模塊； 動作模塊啟動一個或多個任務模塊，每個任務模塊用於進行單個硬體任務的波形採集。
2.如權利要求1所述的數據採集方法，還包括: 主模塊向數據採集模塊發出關閉命令； 數據採集模塊向已啟動的動作模塊發出關閉命令，並在動作模塊清除後退出。
3.如權利要求1所述的數據採集方法，還包括: 任務模塊在完成一次波形採集後將採集的波形保存至波形文件。
4.如權利要求1所述的數據採集方法，還包括:動作模塊啟動任務模塊後，向各個任務模塊發送開始採集命令，然後向數據採集模塊返回動作模塊的狀態。
5.如權利要求1-4之一所述的數據採集方法，還包括:數據採集模塊根據動作模塊發送的自身狀態和參數，更新動作模塊狀態列表，並將該動作模塊狀態列表返回至主模塊。
6.一種基於柔性測試技術的數據採集裝置，其特徵在於，包括主模塊，數據採集模塊、任務模塊和動作模塊， 所述主模塊用於啟動數據採集模塊； 所述數據採集模塊用於根據主模塊的命令來啟動動作模塊； 所述動作模塊用於啟動一個或多個任務模塊，每個任務模塊用於單個硬體任務的波形米集。
7.如權利要求6所述的數據採集裝置，其中， 主模塊向數據採集模塊發出退出命令； 數據採集模塊向已啟動的動作模塊發出退出命令，並在動作模塊退出後退出。
8.如權利要求7所述的數據採集裝置，其中，任務模塊在完成一次波形採集後將採集的波形保存到所述數據隊列並且保存至波形文件。
9.如權利要求6所述的數據採集裝置，其中，動作模塊啟動任務模塊後，向各個任務模塊發送開始採集命令，然後向數據採集模塊返回動作模塊的狀態。
10.如權利要求6-9之一所述的數據採集裝置，其中，數據採集模塊根據動作模塊發送的自身狀態和參數，更新動作模塊狀態列表和所述數據隊列，並將該動作模塊狀態列表返回至主模塊。
全文摘要
本申請涉及一種基於柔性測試技術的數據採集裝置和數據採集方法。該數據採集方法包括主模塊啟動數據採集模塊；數據採集模塊根據主模塊的命令啟動動作模塊；動作模塊啟動一個或多個任務模塊，每個任務模塊用於進行單個硬體任務的波形採集。本發明的數據採集方法，可以對於不同的專業領域，採集不同硬體的各種數據，並實時保存所採集的數據以供專業技術人員分析、測試參考。
文檔編號G06F17/40GK103198165SQ20121000216
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日
發明者高向東, 宮晨, 劉名, 於成銘, 張銳, 田龍 申請人:北京泛華恆興科技有限公司