PCI-DIO-96在武器控制仿真系统中的应用

摘 要：介绍了多功能静态数字数据采集卡PCI-DIO-96的配置和功能，并以其在武器控制半实物仿真系统中的应用为例，阐述了在VC++6.0环境下测控系统软件的开发。

关键词：PCI-DIO-96；数据采集；VC++

引言

PCI-DIO-96是美国NI公司生产的、基于PCI总线的高性能、多功能静态数字数据采集卡。该卡可提供96通道5V/TTL数字量的输入/输出，其数据传输速率为400Kbit/S。由于PCI-DIO-96具有完善的软件支持，可在VB、VC、DELPHI、LabVIEW、LabWindows/CVI等多种软件开发环境下使用，因而在测控领域得到了广泛应用。

PCI-DIO-96卡硬件简介

PCI-DIO-96共有96根引脚，其中96根输入/输出引脚被分成12个端口，其端口分配如表1所示，其中，每个端口中引脚号0～7分别为对应口的8根线的序号。

PCI-DIO-96使用方便，安装数据采集卡的驱动程序后，将卡插入计算机的PCI插槽，计算机自动给数据采集卡分配设备号（本系统分配的设备号为1）。该卡可以将每个引脚作为一个通道单独使用，也可以以端口（port）为单位使用，每个引脚或每个端口都可以单独作为输入或输出通道（端口）使用，但需在使用前用设置函数定义引脚或端口的方向。

VC++6.0环境下软件的开发

PCI-DIO-96数字数据采集卡的驱动程序NI-DAQ是以Windows标准动态链接库（nidaq.dll）的形式给出的，其中包含对PCI-DIO-96进行初始状态设置、对卡的端口或引脚进行输入/输出操作的有关函数等。因此，在VC++环境下，通过调用动态链接库中的函数很容易对数据采集卡进行I/O操作。在VC++应用工程中引入nidaq.dll动态连接库的过程如下：

l 将文件nidaq.dll、nidaq.lib、nidaq.h复制到工程所在目录下。

l 将nidaq.lib文件加到工程文件列表中。

l 在VC++应用工程的源程序（.cpp文件）中通过包含语句包含头文件nidaq.h。

这样就可以使用动态链接库中定义的功能函数了。调用动态连接库中功能函数的流程图如图1所示。

下面对动态链接库中几个常用函数的语法作一简单说明。

1、status=DIG_Prt_Config(deviceNumber,port,dir);

用途：设置指定口中所有8根线的方向为输入还是输出。

参数的意义：deviceNumber：16位整数，设备号，由插卡占PCI插槽的位置决定；port：16位整数，数字I/O口序号，PCI-DIO-96卡的取值为0～11；dir：16位整数，数字口中各线的方向，dir=0，表示该口中各线均用于输入，为默认值，dir=1,表示该口中各线均用于输出。

2、status=DIG_Line_Config(deviceNumber,port,line,dir);

用途：设置指定口的指定线的方向为输入还是输出。

参数的意义：deviceNumber、port的意义同上；line：16位整数，数字线的序号，取值为0～7；dir：16位整数，数字线的方向，dir=0，表示该线用于输入，为默认值，dir=1,表示该线用于输出。

3、status=DIG_In_Line(deviceNumber,port,line,&state);

用途：返回指定口的指定线的数字逻辑状态。

参数的意义：deviceNumber、port、line的意义同上；line为要读数的数字输入线的序号；state为一逻辑变量，用于存放返回的指定线的数字逻辑状态，为0，表示该线处于逻辑低状态，为1，表示该线处于逻辑高状态。

4、status=DIG_Out_Line(deviceNumber,port,line,state);

用途：设置或清除指定数字口的指定输出线。

参数的意义：deviceNumber、port、line的意义同上；line为要写数的数字输出线；state：为新的要写入指定线的数字逻辑状态，state=0，表示要将指定的数字线设置为逻辑低，state=1，表示要将指定的数字线设置为逻辑高。

应用实例

武器控制半实物仿真系统，即用计算机屏幕上的虚拟面板代替飞机座舱中武器控制面板，通过接口与外部武器系统相连，武器状态信号经接口传入计算机，对武器的控制信号经接口传送给武器系统，接口选用NI公司的静态数据采集卡PCI-DIO-96。下面以PCI-DIO-96在武器控制半实物仿真系统中的应用为例具体阐述该卡在VC++环境下的应用，详细步骤如下：

（1） 安装好软件开发平台VC++6.0后，安装PCI-DIO-96的驱动程序NI-DAQ，此时PCI-DIO-96的动态连接库及相应的头文件、库文件已存在于相应的目录中。

（2） 将PCI-DIO-96数据采集卡插入计算机的PCI插槽中，计算机自动给数据采集卡分配设备号。

（3） 在VC++环境下建立一个单文档应用工程，工程名为“Jzwqkz” 。

（4） 将文件nidaq.dll、nidaq.lib、nidaq.h复制到工程所在目录下，并将nidaq.lib文件加到工程文件列表中。方法为：选择Project菜单的Add To Project/Files子菜单，在弹出的对话框中“文件名”一栏输入“nidaq.lib”并确定。

（5） 在头文件“JzwqkzView.h”中声明程序中所需要的变量，代码如下：

public:

short iState;

int iDevice，iPort，iLine， iStatus;（分别为采集卡的设备号、口、线、状态）

（6） 在源文件“JzwqkzView.cpp”的视构造函数中包含动态连接库的头文件，代码为：#include “nidaq.h”

并对各变量进行初始化，代码如下：

iStatus=0;

iDevice=1;//本系统中计算机为PCI-DIO-96分配的设备号为1

iLine=0;

iPort=0;

for(int i=0; i<8; i++) iState[i]=0;

初始化采集卡各口或线的方向，本系统设置4口为输入口，用于采集外部挂弹架的状态，其中的六条线与外部六个挂弹架相连，模拟挂弹时，线上输入为1，不挂弹时，线上输入为0；设置2口为输出口，当按下“发射”按钮时，用于向外部发出投弹指令。代码如下：

iStatus=DIG_Prt_Config(iDevice,4,0,0);

iStatus=DIG_Prt_Config(iDevice,2,0,1);

（7） 利用类向导生成一个定时器函数OnTimer()，用于定时采集并显示外部挂弹架的状态，采集挂弹状态的代码如下：

for(int i=0;i<6;i++)

iStatus=DIG_In_Line(iDevice,4,i,&iState[i]);

线的状态为1时，显示对应挂弹指示灯亮的位图，为0时，显示对应指示灯灭的位图。

另外，定时器函数中还定时采集投弹按钮的状态，武器控制面板上的投弹按钮被按下，则输出投弹指令，即对应输出线输出1。

（8） 窗口关闭前将输出口各线的状态置低电平，并清除定时器。方法是利用类向导在视图类中增加DestroyWindow()处理函数，在该函数中将输出口各线的状态置低电平，并清除定时器。代码如下：

BOOL CJzwqkzView::DestroyWindow()

{

iStatus=DIG_Out_Prt(iDevice,1,0);

KillTimer(m_timer);// 清除定时器

return CView::DestroyWindow();

}

（9） 编译并运行程序，可以从屏幕上看到由挂弹指示灯状态表示的外部挂弹状态，当按下投弹按钮时，外部模拟炸弹被投下，对应挂弹指示灯熄灭。

结束语

以VC++6.0为软件开发平台，利用PCI-DIO-96数据采集卡研制武器控制半实物仿真系统，充分利用了VC++6.0方便、灵活、界面友好的优势，应用数据采集卡动态连接库中的标准函数实现输入/输出操作，简化了程序设计，也提高了系统接口的标准化水平，缩短了研制周期，提高了工作效率。