用VB實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集

1、用VB實現(xiàn)高精度實時數(shù)據(jù)采集發(fā)布時間：2006.08.15 22:49 來源：plwww 作者：Visual Basic （以下簡稱VB）是Windows環(huán)境下簡單、易學(xué)的可視化編程語言開發(fā)系統(tǒng)，以 其所見即所得的可視化界面設(shè)計風(fēng)格和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計等特點，已廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng) 域。采用VB開發(fā)數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制應(yīng)用軟件十分方便，尤其軟件界面設(shè)計非常便捷，編程 工作量較小，開發(fā)周期短，特別適合非計算機專業(yè)的工程技術(shù)人員掌握和使用。但VB有自身 的不足，不能直接訪問機器的底層硬件。在控制系統(tǒng)中對計算機的底層硬件進行訪問以及利 用各種數(shù)模轉(zhuǎn)換接口板進行數(shù)據(jù)采集和控制等方面，僅靠VB是無法實現(xiàn)的。

2、為此，VB提供 了調(diào)用動態(tài)鏈接庫DLL（Dynamic Link Library）的接口，可以通過Visual C+ （以下簡稱 VC）提供的訪問機器底層硬件I/O接口的函數(shù)實現(xiàn)DLL，完成各種控制系統(tǒng)。由于直接訪問 機器底層硬件I/O接口的函數(shù)只適用于Windows 9x（95、98、Me）系統(tǒng)，所以采用本方法開 發(fā)的應(yīng)用程序只能在Windows 9x操作系統(tǒng)下運行。本方法已應(yīng)用在兩個微機實時數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)項目中，取得了較好的效果。動態(tài)鏈接庫（DLL）的編寫動態(tài)鏈接庫雖然是一個可執(zhí)行模塊，但它并不能直接運行，它只是提供一組函數(shù)供Windows 應(yīng)用程序或其他動態(tài)鏈接庫調(diào)用，以完成其特殊任務(wù)。

3、動態(tài)鏈接庫只有在被調(diào)用了它的某個 函數(shù)以后才發(fā)生作用。Windows 9x下VB編寫的程序是32位的，因此編寫供VB調(diào)用的動態(tài) 鏈接庫也應(yīng)是32位的。一個32位的動態(tài)鏈接庫應(yīng)包括兩個基本部分：其一是DllMain函數(shù)，它是Win32 DLL的入口和出口點。在每次裝入或卸載DLL時，Windows 9x調(diào)用該函數(shù)，主要用來完成一些初始化任務(wù)，或在DLL卸載之前，Windows調(diào)用該函數(shù)做 一些必要的釋放資源等清除工作。其二是自己的功能函數(shù)。每一個供VB調(diào)用的功能函數(shù)必須在模塊定義文件（*.DEF）中輸出 或直接在函數(shù)定義處輸出。供VB調(diào)用的DLL功能函數(shù)與普通DLL功能函數(shù)相比有一個重要的 不同

4、之處，就是函數(shù)必須定義成WINAPI類型，即函數(shù)定義采用如下格式： WINAPI函數(shù)名（函數(shù)參數(shù)表）;下面的DLL例子定義了兩個讀寫I/O端口的函數(shù)供VB使用， 使得VB能夠訪問硬件I/O端口：/ DLL 源文件 VBIO.CPP#include #include /功能函數(shù)1： I/O端口輸出int FAR WINAPI outport （unsigned short port） return （_inp（prot）;/功能函數(shù)2： I/O端口輸入int FAR WINAPI inport (unsigned short port, int databyte) return (_outp (

5、port, databyte);/ DLL入/出口函數(shù)BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved) switch( ul_reason_for_call ) case DLL_PROCESS_ATTACH: break;case DLL_PROCESS_DETACH: break;return TRUE;/模塊定義文件VBIO.DEFCODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLEDATA PRELOAD SINGLEEXPORTS inport outpo

6、rtDLL函數(shù)或過程必須在全局模塊(*.BAS)中正確說明才有效。必須使用Declare語句把一個 DLL函數(shù)引入VB中，它告訴VB在哪里找到DLL函數(shù)，并且讓VB知道DLL函數(shù)的參數(shù)類型和 返回值類型。當(dāng)某個DLL函數(shù)用Declare語句正確聲明以后，就可以像使用其他VB函數(shù)一樣 使用這個DLL函數(shù)。VB聲明DLL函數(shù)的格式如下：聲明過程的格式為：Public | Private Declare Sub name Lib “l(fā)ibname” Alias “aliasname” (arglist)聲明函數(shù)的格式為：Public | Private Declare Function name L

7、ib “l(fā)ibname” Alias “aliasname” (arglist)As type其中name是DLL函數(shù)或過程的名字，libname是動態(tài)鏈接庫DLL的文件名，aliasname是DLL 函數(shù)的別名，arglist是參數(shù)表，type是DLL函數(shù)的返回類型。對于函數(shù)調(diào)用參數(shù)的聲明要 注意：非指針類參數(shù)采用傳值方式(ByVal)聲明，指針類參數(shù)采用引用方式(ByRef)聲明。要注意的是VB的數(shù)據(jù)類型與VC的數(shù)據(jù)類型有些差別，在聲明DLL函數(shù)時要特別注意參數(shù)的 數(shù)據(jù)類型應(yīng)匹配，否則返回的結(jié)果會是錯誤的。使用上面的DLL函數(shù)(假設(shè)DLL文件名為VBIO.DLL)的VB聲明如下：Decla

8、re Function inport Lib “vbio.d11” (ByVal prot As Integer) As LongDeclare Function outport Lib “vbio.d11” (ByVal port As Integer, ByVal databyte As Long) As Long這樣，在VB中就可以像使用標(biāo)準(zhǔn)VB函數(shù)一樣使用inport和outport函數(shù)了。實現(xiàn)高精度實時數(shù)據(jù)采集對于實時數(shù)據(jù)采集，要求在一定的時間間隔內(nèi)周期性地讀取數(shù)模轉(zhuǎn)換接口板的數(shù)據(jù)，這就要 用到系統(tǒng)定時器。為了提高定時器采集效率，定時器的編程也應(yīng)使用VC在動態(tài)鏈接庫DLL 中實現(xiàn)。在

9、Windows系統(tǒng)中，基于WM_TIMER消息的定時器是低精度的，它最小可以精確到 54.9毫秒，大約每秒18.2次，并且WM_TIMER消息的優(yōu)先級比較低，它可能造成WM_TIMER 消息的延遲，從而丟失數(shù)模轉(zhuǎn)換接口板中的數(shù)據(jù)。從精度和優(yōu)先級考慮，高精度實時數(shù)據(jù)采 集不能使用該定時器完成任務(wù)，應(yīng)使用Windows多媒體服務(wù)中提供的多媒體定時器。多媒體 定時器的精度非常高，能精確到毫秒級，而且優(yōu)先級也很高，基本上沒有延遲，非常適合高 精度實時數(shù)據(jù)采集使用。使用多媒體定時器應(yīng)遵循以下3個步驟：確定最大和最小周期可以用timeGetDevCaps函數(shù)確定多媒體定時器服務(wù)提供的最大和最小定時器事件周

10、期，這些 數(shù)值對不同的計算機是不同的，也與Windows運行方式有關(guān)。建立最小定時器精度在啟動定時器事件前，應(yīng)用程序必須建立想要使用的最小定時器精度，在定時器服務(wù)事件結(jié) 束之后，還必須清除該精度。(上接第C20版)最小定時器精度可以根據(jù)第一步返回的結(jié)果確定?？梢允褂?timeBeginPeriod和timeEndPeriod函數(shù)來設(shè)置和清除最小定時器精度，每個 timeBeginPeriod調(diào)用都必須有一個timeEndPeriod與之對應(yīng)，而且兩個函數(shù)必須指定相同 的最小精度。啟動定時器事件與該步驟相關(guān)的兩個函數(shù)為timeSetEvent和timeKillEvent，詳細(xì)細(xì)節(jié)可以查閱MSDN

11、中這 兩個函數(shù)的定義。有三個要注意的地方：一是一旦啟動定時器就一定不要忘記把它關(guān)閉，因 為小于100毫秒的定時器對CPU的消耗是非常大的，而且下次啟動定時器會造成多個定時器 同時運行，使得數(shù)據(jù)采集的結(jié)果是錯誤的；二是在timeSetEvent調(diào)用中設(shè)置定時器回調(diào)函數(shù) 時要遵循其規(guī)則，即回調(diào)函數(shù)的定義要嚴(yán)格遵照MSDN中的格式，而且在回調(diào)函數(shù)中除了PostMessage、 timeGetSystemTime、 timeGetTime、 timeSetEvent、 timeKillEvent、 midiOutShortMsg、midiOutLongMsg、OutputDebugString 幾個函數(shù)外，不能調(diào)用其他 Windows API函數(shù)，否則易造成系統(tǒng)出錯甚至崩潰；三是回調(diào)函數(shù)應(yīng)編寫得短小精悍，因為定時器事 件發(fā)生的周期非常短，程序很長會造成延時，影響數(shù)據(jù)采集的實時性。結(jié)束語以上介紹了編寫適