データ集録チュートリアルコンピュータベースのデータ集録システムでは、信頼性の高い測定結果を簡単に得ることができ、研究、工業用制御、テスト･計測などさまざまな分野で使用されています。・コンピュータ・トランスジューサ・信号調節・データ集録ハードウェア・ソフトウェアトランスジューサトランスジューサは、物理現象を電気信号に変換する装置です。例えば、熱電対、RTD （抵抗温度検知器）、サーミスタ、IC センサなどのトランスジューサは、温度を電圧や抵抗に変換します。また、ひずみゲージ、フロートランスジューサ、圧力トランスジューサなどのように、力や流量、圧力などを電気信号に変換するものもあります。どちらのトランスジューサにおいても、モニタする物理的パラメータに比例した電気信号が発生します。信号調節多くの場合、トランスジューサ出力をDAQ ボードに取り込む前に信号調節を行う必要があります。信号調節アクセサリでは、絶縁、フィルタ、励起、低レベル信号の増幅、トランスジューサのブリッジなどを行い、DAQ ボードで取り込むことのできる高レベル信号に変換します。熱電対は、異なる金属を組み合わせ、そこに加えた温度に比例した電圧を発生するものです。熱電対出力は非常に小さく、温度が1 ℃変化しても、7 μV から40 μV しか変化しません。そのため、正確に温度を測定するためには、この信号を増幅する高ゲインの信号調節システムを使用するか、ノイズとひずみが非常に低い高分解能信号調節システムを使用する必要があります。熱電対による測定では、熱電対リードと熱電対を形成している2 種類の金属との接点で発生した電圧を補償する熱電対冷接点補償を行う必要があります。熱電対冷接点補償のためのハードウェアやソフトウェアは、接触位置の基準温度を感知し、その電圧誤差を測定された熱電対電圧から取り除く処理を行います。信号調節アクセサリの多くは、この処理を行うためにIC 温度センサを搭載しています。RTD 、サーミスタ、ひずみゲージなどその他のトランスジューサの場合では、温度やひずみに応じて抵抗値が変化します。このような抵抗センサでは、抵抗値の変化を検出するために、正確な励起電流ソース又は励起電圧ソースが必要となります。サーミスタの抵抗値は比較的大きく、基本的に電圧ソースと基準抵抗を使用するだけで測定できます。しかし、RTD やひずみゲージは、抵抗値が小さい低感度のデバイスであるため、感度を向上してリード線の抵抗を補償する回路が必要になります。RTD は、通常4 線式構成で使用されます。4 線式構成では、1 対の電線で励起電流を転送して、もう1 対の電線でRTD 電圧を検出するため、計測システムに接続されたリード線に電流が流れず、リード線の抵抗による誤差を防止することができます。次ページの表1 では、上記のようなトランスジューサで必要となる信号調節を示しています。日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp データ集録ハードウェアアナログ入力について DAQ 製品のアナログ入力の仕様から、製品の処理能力と精度を把握できます。ほとんどのDAQ 製品のチャネル数、サンプリングレート、分解能、入力範囲が基本仕様として記載されています。シングルエンド型、差動型、また両方のタイプの入力を持つボードの場合、アナログ入力チャネル数が各タイプ別に記載されています。シングルエンド型入力では、共通接地点を基準としており、非基準化シングルエンド型入力では、AISENSE を基準としています。このノードにおける電位は、システムの接地電位を基準に変更できます。入力信号レベルが高く（1V以上）、信号源からアナログ入力ハードウェアまでのリード線が短く（5m 以内）、すべての入力信号が共通接地点を基準としている場合には、シングルエンド型入力を使用します。それ以外の信号については、差動型入力を使用します。差動型計測システムは非基準形とも呼ばれ、どちらの入力ラインにも決まった基準がありません。理想的な差動型計測システムは、（＋）入力と（−）入力の2 つのターミナル間に発生する電位差にのみ応答します。この2 つの増幅器入力において、増幅器の接地点に対して測定された電圧は、コモンモードと呼ばれます。コモンモード電圧範囲とは、差動型モードにおけるD A Q ボードのコモンモード電圧信号除去機能を示します。差動型モードでは両方のリード線で発生したノイズが、コモンモードノイズとしてキャンセルされるため、ノイズによる誤差が減少します。サンプリングレートサンプリングレートは、変換を行う頻度を示すパラメータです。より高いサンプリングレートでデータ集録を行うことで、一定時間内でより多くのデータポイントを集録し、元の信号を正確に再現することが可能です。図2 に示すように、すべての入力信号に対して十分に高いサンプリングレートでサンプルを行うことにより、アナログ信号を忠実に再現できます。DAQ ボードによるデジタル化処理よりも信号が早く変化する場合、測定データに誤差が発生します。また、サンプリングレートが低すぎる場合には、まったく異なる周波数のデータとして信号が表されます。このような信号のひずみを、エイリアシングといいます。ナイキスト定義によると、信号のエイリアシングを防止するためには、信号の最大周波数成分の最低2 倍のレートでサンプリングする必要があります。サンプリング周波数の半分の周波数をナイキスト周波数と呼びます。理論的には、信号のナイキスト周波数と同等またはそれ以下の周波数にある信号のデータを抽出することが可能です。ナイキスト周波数を超える周波数は、エイリアスとなり、 DC からナイキスト周波数の間の周波数成分として現れます。例えば、最大20kHz の周波数成分を持つマイクで音声信号を電気信号に変換する場合、この信号を正確に集録するためサンプリングの方法複数の入力チャネルからデータを集録する場合、アナログマルチプレクサを使用して、A/D 変換器に一定速度でそれぞれの信号を送ります。これは連続スキャンと呼ばれる方法で、各入力チャネル毎に独立した増幅器とA/D 日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp 変換器を使用する場合に比べ、低コストでサンプリングを行えます。マルチプレクサでは、各チャネル間の切り替えを行うため、各チャネルのサンプル間で時間的なずれが生じます。アナログマルチプレクサでは、ひとつの入力信号だけをA/D 変換器に接続します。各サンプルポイント間における時間関係が重要とされないアプリケーションではこの方法が使用できますが、入力間における時間関係が重要となるアプリケーション（AC 信号の位相解析など）では、同時サンプリングを行う必要があります。同時サンプリングが実行可能なDAQ 製品には、各入力チャネル毎にサンプルアンドホールド回路が搭載されています。サンプルアンドホールド回路を追加せずに、同時サンプリングハードウェアをシミュレーションすることも可能です。温度や圧力といった低周波数の信号を測定する場合、インターバルスキャンを行うことにより、連続スキャンと同様に低コストで同時サンプリングと同等の効果を得ることができます。これは、あるインターバルで入力チャネルのスキャンを行い、別のインターバルでスキャンを繰り返し行う時間を決定する方法です。入力チャネルをマイクロ秒単位でスキャンすることで、同時サンプリングを行った場合と同じ効果を得ることができます。多重化多重化は、1台のA/D変換器で複数の信号を測定する一般的な方法です。マルチプレクサでは、ひとつのチャネルをA/D 変換器に接続してデジタル化処理を行った後、次のチャネルに切り替えて処理を繰り返します。同じ A/D 変換器で複数のチャネルのサンプリングを行うため、各チャネル毎の最大サンプリングレートは、サンプリングするチャネル数に反比例します。例えば、PCI- MIO- 16E- 1 を使用して1.25MS/秒で10 チャネルのサンプリングを行う場合、各チャネルの最大サンプリングレートは、 125kS/秒になります。外部アナログマルチプレクサを使用するとで、1 枚のボードで測定できるチャネル数を増やすこともできます。例えば、SCXI では、マルチプレクサモジュールを搭載し、1 枚のボードで処理できる入力チャネル数を3,072 まで拡張できます。AMUX- 64T アナログマルチプレクサでは、1 枚のボードで256 の信号のサンプリングが可能です。外部マルチプレクサにより、サンプリングするチャネル数に反比例して最大サンプリングレートは低下します。分解能分解能は、A/D変換器でアナログ信号を表すために使用するビット数のことを指します。分解能が高いほど、電圧範囲が細かく区別されていることになり、検出可能な電圧変化がより小さくなります。図3 では、正弦波を理想的な3 ビットA/D 変換器でデジタル化されたデジタル画像を示しています。3 ビットA/D 変換器ではアナログ信号範囲を2 3 、つまり8つに分割します。分割された各範囲は、000 から111 というバイナリコードで表されます。元のアナログ信号をデジタル化する際にはデータが失われますが、分解能を16ビットまで高めるとA/D 変換器の出力は8 から65,536 まで増加し、精度の高いデータをデジタル化できます。ただし、これにはアナログ入力回路が適切に設計されている必要があります。日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp 範囲範囲（レンジ）とは、A/D 変換器で取り扱い可能な最小電圧レベルから最大電圧レベルまでを指します。当社のマルチファンクションDAQボードは、さまざまなレベルの電圧に対応できるようあらゆる範囲に切り替えて使用することが可能であり、信号範囲とA/D 変換器の範囲を一致させて、A/D 変換器の分解能を最大に活用した高精度な計測を行うことができます。DAQ ボードの範囲、分解能、ゲインにより、検出可能な最小電圧変化が決定されます。この電圧変化がデジタル値の1LSB に相当する電圧で、コード幅と呼ばれます。理想的なコード幅は、2 を分解能のビット数分累乗した値とゲインの積で電圧範囲を割ることで求めることができます。例えば、16 ビットマルチファンクションDAQ ボードであるPCI- MIO- 16XE- 10 の場合、電圧範囲を0Vから10V 又は- 10V から 10V 、ゲインを1、2、5、10、20、50、100に設定することが可能です。電圧範囲を0V から10V とし、ゲインを1 0 0 とした場合の理想的なコード幅は、以下のようになります。 10V 100 ×2 16 ＝1.5 μV よって、デジタル化された値の1 ビットによる理論的な分解能は、1.5 μV になります。アナログ入力 DAQボードの基本仕様が「100kS/秒のサンプリングレートで16ビット分解能のA/D 変換器を搭載」と定義されていても、そのDAQボードで16のチャネルすべてを100kS/秒でサンプルし、16ビットの精度が得られるということではありません。16 ビットA/D 変換器を搭載した製品でも、有効ビット数として1 2 ビット未満しか得られないものもあります。DAQ製品を選択する際には、DNL 、相対精度、増幅器の整定時間、ノイズの各仕様を細かくチェックして、DAQ製品から必要なデータが得られるかどうか確かめる必要があります。差動型非線形性（DNL ）理想的なA/D変換器では、DAQボードに加える電圧レベルが高くなるにつれ、A/D 変換器から出力されるデジタルコードが直線的に増加します。この理想的なA/D変換器の出力コードを電圧に対してプロットすると、プロットは直線となって表示されます。この理想直線からのずれを、非線形性といいます。理想的なアナログコード幅から、 LSB（最下位ビット）と呼ばれるユニットが決定されます。1LSBの理想値から、コード幅のずれの最大値をLSB単位で表したものがDNL です。理想的なDNL は0LSBですが、DNL が+/- 0.5 LSB 以内であれば、そのボードは高精度であると言えます。コード幅に上限はありませんが、コード幅が0LSBを下回ることはないので、DNL が1LSB以下になることはありません。性能の良くないDAQ ボードの場合、ゼロ又は非常にゼロに近いコード幅を持つことがあり、コード損失が発生することがあります。このようにコード損失が発生した場合、DAQ ボードにどのような入力電圧を加えても損失したコードが出力されることはありません。ボードの仕様でDNL にコード損失がないことが記載されていますが、この場合はDNL の下限が- 1LSBであることを示しているだけで、ゼロ又は非常にゼロに近いコード幅を持つことによるコード損失については言及されていません。当社の全てのDAQ ボードは、コード損失のないことが保証されており、仕様にはDNLが明記されています。DNLは、階段を上る状態に例えるこ日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp とができます。高性能なボードのDNLでは、各ステップの高さと幅は均一になっています。しかし、コード損失のある性能の低いボードのD N L ではステップは均一ではなく、理想的なステップよりも幅が広かったり、高さが高い場合があります（図5 参照）。コード幅が1.5μVで、500μV よりも少し上でコード損失が発生しているDAQ ボード（前述）の場合、電圧が502 μV に上昇しても検出することはできません。電圧があと１LSB分上昇し、503μV を超えて初めて電圧変化を検出することができます。この様にDNLの性能が良くないと、ボードの測により変化するマルチプレクサの出力に対応し、A/D 変換器の精度まですばやく整定を行う増幅器が必要となります（図6）。整定が遅い場合には、前のチャネルから測定しようとしている現在のチャネルへ変換中であるアナログ信号を変換してしまいます。増幅器がある精度に整定するために必要な時間を、整定時間といいます。整定時間はゲインとサンプリングレートによって変化するため、長い整定時間を持つボードでは誤差が発生する可能性があります。誤差はDAQ ボードのアナログ部分で発生するため、増幅器が正しく整定できなかった場合でも、ボードからコンピュータへエラーメッセージを送ることはできません。複数のチャネルを、高ゲイン、高レートでサンプリングすると、増幅器が正しく整定できなくなる可能性が高くなります。このような条件では、マルチプレクサで入力信号を切り替えた際に発生する大きな電圧差に増幅器は対応できません。ゲインが高いほど、またチャネルの切り替え時間が短いほど、増幅器が正しく整定できる可能性は低くなります。実際、従来のプログラム可能なゲイン増幅器を使用してゲイン100で増幅する場合、2 μ秒で1 2 ビット精度まで整定することは不可能でした。このため当社では NI- PGIAを開発、当社のNI- PGIA を使用したDAQ ボードは、高ゲイン、高サンプリングレートでも整定できます。完璧な増幅器を使用していても、入力側にマルチプレクサを使用したDAQボードでは、スキャニングに伴い整定時間により問題が発生する可能性があります。あるチャネルでサンプリングされた電圧は、入力マルチプレクサの出力での寄生キャパシタンスで保持されます。次にスキャンされるチャネルの出力インピーダンスが十分に低くなければ、サンプリングされるまでの時間内定精度が低下します。相対精度相対精度とは、理想的なDAQボード転送関数である直線からのずれの最大値をLSB 単位で表したものです。入力電圧のフルスケールをスイープしてデジタル化することで、DAQ ボードの相対精度を求めることができます。デジタル化された結果をプロットすると、直線として表示されます（図4a 参照）。しかし実際の直線（計算値）をデジタル値から差し引いてプロットすると、図4b のように0 以上の値でずれが発生します。この0 以上の値にあるずれの最大値が、DAQ ボードの相対精度です。DAQ ボードの相対精度が良いほど、電圧値をA/D 変換器のバイナリコードに正確に変換できることを示します。相対精度を向上させるためには、A/D 変換器と周辺アナログ回路の両方を適切に設計する必要があります。日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp 整定時間プラグインDAQ ボードでは、通常、アナログ信号をマルチプレクサで選択し、それを増幅器で増幅してA/D 変換器でデジタル信号に変換する処理を行います。ここでは、チャネルの切り替えでマルチプレクサの出力キャパシタンスの電圧を十分に上げることは不可能で、サンプリングされたデータには、一つ前にスキャニングされたチャネルの影響が残ってしまいます。こうしたことから、スキャンされる信号ソースのインピーダンスは1k Ω未満とすることをお勧めします。インピーダンスを十分に低くできない場合には、チャネル毎に独立したバッファか増幅機能を持ったシステムをご使用されることをお勧めします、SC- 2040 やSCXI モジュールの多くには、独立したバッファがあります。また、PCI-6110E とPCI-6111Eの２つのDAQボードと全てのダイナミック信号集録（DSA ）ボード、全てのコンピュータベースオシロスコープ製品は、各チャネルが完全に独立しており、このようなスキャンに関する問題は発生しません。ノイズデジタル化された信号のうち、実際の信号と異なる値をノイズと呼びます。コンピュータは大量のノイズが発生するデジタル環境であるため、プラグインボードでデータを集録するにはマルチレイヤDAQボード上のレイアウトを慎重に行う必要があります。A/D 変換器、増幅器、バスインタフェースの各回路を単層又は複層基盤上にただ配置してボードを構成するだけでは、非常に大きなノイズが発生してしまいます。当社では、ボード上のノイズに影響されやすいアナログ部分を金属シールドで覆い、さらにボード自体の積層間にノイズシールドを挟むことで低ノイズ化を図っています。図7 は、同じA/D 変換器を使用した2 種類のDAQ製品について、そのDCノイズプロットを示しています。ノイズプロットから、DAQ ボードのノイズの範囲と分布を把握することができます。図7a は当社の16 ビットDAQボード AT-MIO- 16XE-10のノイズプロットを示していますが、ここではサンプルが0に集中し、他のコードはあまり発生していません。分布は、ランダムノイズのガウス分布になっています。また、このプロットから、ピークノイズレベルは +/- 3LSB以内であることが分かります。これに対して、図7b は、ノイズの多い他社DAQ 製品のノイズプロットを示していますが、当社製品とまったく異なったノイズ分布になっています。ゼロからはずれたサンプルが大量に発生しているとともに、20 LSB を超えるノイズも発生しています。図7 は、入力範囲を+/-10V、ゲインを10 としてテストを行った結果です。つまり、1 LSB =31 μV であり、20 LSB というノイズレベルでは620μVのノイズが発生していることを意味します。日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp アナログ出力通常､データ集録システムの励起にはアナログ出力回路が必要になります。整定時間、スルーレート、分解能などD/A 変換器のさまざまな仕様が、出力される信号に影響を与えます。整定時間とスルーレートにより、D/A変換器の出力信号レベルの変化速度が決定されます。増幅器がある精度に整定するために必要な時間を、整定時間といいます。整定時間は通常、電圧のフルスケールの変化によって定義されます。スルーレートとは、D/A変換器が出力信号を変化させることのできる最大速度を示します。整定時間が短く、スルーレートの高いD/A変換器では、出力信号を正確かつ短時間で新しい電圧レベルに変化でき、その結果高い周波数の信号を発生させることができます。短い整定時間や高いスルーレートを必要とするアプリケーションとしては、音声信号の生成があります。音声の範囲をカバーする高周波を生成するためには、整定時間が短く、スルーレートの高いD/A変換器が必要です。これに対して整定時間が短く、スルーレートの高いD/A 変換器を必要としないアプリケーションには、ヒーター制御用の電源などが挙げられます。この場合、電圧の変化に対するヒーターの応答が悪いため、高速 D/A変換を行う必要がありません。このように、アプリケーションにより、D/A 変換器には異なった仕様が求められます。出力分解能は入力分解能と似ており、アナログ出力を生成するデジタルコードで使用されるビット数を指します。ビット数が大きければ出力電圧の増加分が小さくなり、出力信号をスムースに変化させることが可能になります。ダイナミックレンジが広く、電圧増加分の小さいアナログ出力信号を発生させる必要のあるアプリケーションでは、電圧出力の分解能を高くする必要があります。デジタルI/O コンピュータベースデータ集録システムでは、DIOインタフェースを使用してプロセス制御やテストパターンの生成、周辺装置機器との通信などを行います。ここでは、使用できるデジタルラインの数、デジタルデータの送受信速度、ラインのドライブ能力などが重要なパラメータとなります。デジタルラインを使用してヒーターやモータ、照明など応答速度の遅い機器のON/OFF 制御を行う場合、高速データレートは必要ありません。また、制御の対象となる機器と同じ数のデジタルラインを用意する必要があります。いずれの場合でも、デバイスのON/OFF 制御を行うための電流は、ボードからの駆動電流以下でなければなりません。DAQハードウェアの出力が電流の小さなTTL 信号であっても、適切なデジタル信号調節アクセサリを使用することで、高電圧、高電流の工業用ハードウェアをモニタしたり制御できます。例えば、大型バルブの開閉には、100VAC、2Aの電圧と電流が必要です。デジタル I/Oボードの出力は0から5VDC、電流は数ミリアンペアというレベルですから、このバルブの開閉を制御するためには、SSR シリーズやER-8/16 、SC- 206X シリーズ、SCXI モジュールのいずれかが必要となります。コンピュータとデータロガーやデータプロセッサ、プリンタなどの周辺機器との間でデータの転送を行う際には、通常データを1 バイト（8ビット）単位で転送するため、プラグインデジタルI/Oボードのデジタルラインは8本ずつのグループになっています。また、通信時の同期を取るために、ハンドシェーク用の回路を持つデジタルボードもあります。チャネル数、データレート、ハンドシェークなどの仕様ははいずれも重要で、これらの仕様を十分に考慮してアプリケーションに適した製品を使用しなければなりません。日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp タイミングI/O デジタルイベントの発生数やデジタルパルスタイミング、矩形波、パルスの生成など、さまざまなアプリケーションでカウンタ/タイマ回路が使用されています。ゲート、ソース、出力というカウンタ/タイマの3種類の信号を使用してこのようなアプリケーションを開発できます。ゲートとはデジタル入力で、カウンタ機能のON/OFF を行うための信号です。ソースもデジタル入力であり、このソースがトグルされる度にカウンタが増加し、カウンタ動作におけるタイムベースを提供します。出力は、デジタルの矩形波やパルスを、出力ラインに生成します。カウンタ/タイマで最も重要となる仕様は、分解能とクロック周波数です。分解能とは、カウンタで使用されるビット数のことです。分解能が高ければ、そのカウンタはより高い値までカウントできます。クロック周波数により、デジタルソース入力のトグル速度が決定されます。クロック周波数が高いほどカウンタの増加が速くなり、これにより入力側ではより高い周波数信号まで検出でき、出力側ではより高い周波数のパルスや矩形波を生成できます。当社のEシリーズ DAQボードで使用しているDAQ-STCカウンタ/タイマには、クロック周波数が20MHzの24ビットカウンタが搭載されています。このカウンタ/タイマはアップ/ダウンカウンタ/タイマといわれ、外部デジタル信号のレベルに応じて数値の増加分/減少分がカウントできます。このタイプのカウンタ/タイマは、回転式エンコーダや直線式エンコーダの位置決めなどのアプリケーションで使用されます。日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp バスマスタやDMA によるシステム性能の向上データ集録システムを構築する上では、高速データスループットと同時データ処理能力の組み合わせが重要となります。システムレベルのタスクを実行し続けるためにも、RAMへのデータ転送でプロセッサを占有しないようにする必要があります。ISAバスでは、コンピュータマザーボード上の特殊回路を使用して、DMA（ダイレクトメモリアクセス）によりRAMとの間でのデータ通信を可能にします。マイクロプロセッサへの割り込みを行わずに、PCとボード上のDMAコンポーネントが、ボードとRAM間のデータ転送を効率的に処理します。データスループットレートが最大132MB/秒のPCIバスでも、プロセッサを占有しないためのDMAがサポートされています。ISAバスと違い、 PCIバスではマザーボード上にDMA 回路はありませんが、DAQボードによる「バスマスタ」が可能になっています。バスマスタでは、PCI DAQボードがPCIバスをコントロールし、高速でデータを転送後にバスを解放することで他の周辺装置を使用可能にします。図8は、PCIバスマスタによるRAMへのデータ転送を示したものです。データを受信している間に、プロセッサがそのデータを読み出し、そのデータを使ってシステムレベルのタスクを実行することが可能です。ただし全てのPCI DAQボードがバスマスタ回路をサポートしているわけではありません。バスマスタをサポートしていないPCIボードでは、割り込みでデータ転送を処理するため、プロセッサを消費してシステムの性能を低下させます。スレーブPCIボードを使用したシステムよりも、DMAをサポートしたISAボードを使用したシステムの方が性能は高くなります。バスマスタ回路をサポートしているDAQボードでも、その多くは従来のバスマスタチップを搭載しており、データ集録におけるデータ転送を行うための大がかりな拡張回路が必要となります。さらにこのチップでは、RAMへの高速データ転送が可能であっても、連続データ転送が不可能であるなどの制約があります。当社はこのような問題を解決するために、MITEASICを開発しました。MITEは独立したDMAラインを3本装備しており、Windows NT、Windows 95/98などの仮想メモリベースのオペレーティングシステムにある不連続メモリ領域に対しても、スキャタ/ギャザにより100MB/秒以上でシームレスにデータ転送を行えます。日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp ドライバソフトウェアソフトウェアがなければDAQハードウェアは使用できません。また、品質の良くないソフトウェアとDAQハードウェアを組み合わせて使用した場合、大きな問題が発生することがあります。ドライバソフトウェアは、ほとんどのデータ集録アプリケーションで使用されているソフトウェアで、DAQハードウェアのレジスタを直接プログラム、その動作管理、プロセッサ割り込み、DMAなどのコンピュータリソースとメモリとの統合などを行います。ドライバソフトウェアは、高い性能を保ちながら、低レベルで複雑なハードウェアのプログラミングを必要とせずに、解りやすいユーザインタフェースを提供します。当社が提供するNI-DAQは、フル機能の高性能DAQドライバソフトウェアです。 NI- DAQ の機能 DAQハードウェアの制御を行うドライバソフトウェアの機能は、アナログI/O、デジタルI/O、タイミングI/Oに分類されます。ほとんどのドライバソフトウェアではこのような基本機能を備えていますが、実際にはこうした基本機能以外の機能も必要となります。NI- DAQではデータ通信以外の次の機能を全て備えており、開発期間の大幅な削減を実現します。 * 指定されたサンプリングレートによるデータ集録 * 前面におけるデータ処理と、バックグラウンドでデータ集録の同時処理（連続データ集録） * データ転送でのプログラムI/O、割り込み、DMAの使用 * ディスクへのストリームデータ（連続データ形式）の送受信 * 複数の機能を同時実行 * 複数DAQボードの統合 * 信号調節製品とのシームレスな統合アプリケーションソフトウェアアプリケーションソフトウェアを活用することで、DAQハードウェアのプログラムを効率よく作成できます。アプリケーションソフトウェアを使用する場合でも、ドライバソフトウェアからDAQハードウェアの制御を行うため、上記のようなドライバソフトウェアに関する点を考慮しておく必要があります。アプリケーションソフトウェアにより、ドライバソフトウェアの機能に解析や表示機能を追加でき、さらにデータ集録システムに計測制御（GPIB 、RS- 232 、 PXI 、VXI）を統合することも可能です。当社は、テスト･計測、データ集録、制御を統合したアプリケーションの開発環境として、グラフィカルプログラミングツールLabVIEW 、C/C++プログラミングツールLabWindows/CVIを提供しています。ActiveXコントロールソフトウェアであるComponentWorks により、Visual Basicからでも32ビットOLEコントロールを使用して、すべての計測機能を利用することができます。Measureでは、Excel環境からのデータ集録を実現します。ターンキー仮想計測器VirtualBenchは、オシロスコープ、ダイナミック信号アナライザ、任意波形発生器（ARB）、ファンクションジェネレータ、DMM、データロガーなどのソフトウェアパネルを提供し、プログラミングすることなくコンピュータを計測器ワークベンチとして使用できます。更にソフトウェアの詳細などについてご興味のある方は、無料セミナーへのご参加がお勧めです。詳しくは、www.ni.com/jp/seminar をご参照ください。日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 Copyright © 2004 tel：03-5472-2970 fax：03-5472-2977 National Instruments Corporation All Rights Reserved. ni.com/jp