基于LabWindows/CVI多通道测试系统的数据库设计

姚喜静，詹惠琴

（电子科技大学自动化工程学院 四川成都 610054）

0 引言

现代的测试测量系统[1]大多需要对被测目标进行全方位检测，从而有利于获取对目标系统的全面认识, 这不可避免的将会使测试系统中相关的数据量迅速增多。为了能正确反映测试系统相关数据之间的密切联系, 有必要建立基于数据库管理数据的虚拟仪器系统。

虚拟仪器是指通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来的一种装置。用户可以像操作自己设计的仪器一样，通过友好的图形用户界面（GUI），操作计算机完成测试任务，高效地实现对被测对象的数据采集、显示、保存、分析和查询等。LabWindows/CVI 是National Instruments公司推出的组建虚拟仪器的交互式C语言开发平台，它将C语言平台与用于数据采集分析和显示的测控专业工具有机的结合起来，利用它的集成开发环境、交互式编程方法和丰富的函数库大大增强了C语言的功能，节省了程序开发的时间，为软件开发人员提供了一个理想的开发环境。

数据库[2]是有结构的数据集合,它与一般的数据文件不同，一般的数据文件的数据是无结构的，是一串文字或数字流。而数据库中的数据可以是文字、图像、声音等。一方面用户可以根据自己的需求自由的选择，但另一方面各数据库产品之间难以互通给应用程序的移植带来麻烦，于是ODBC（Open DataBase Connectivity,开放式数据库互连）为解决这一问题而被人们提出，它实际上是一个数据库访问库，通过ODBC可以使得数据库的更改变得非常容易，对应用程序来说只需改换一下驱动程序，避免了应用程序随数据库的改变而改变，将ODBC运用于测试系统软件中，则可以使测试系统软件具有强大的灵活性和可重复利用性。

本文旨在研究多通道[3]压力测试系统数据库的建立，最多要求达64路采集数据的存储，数据量相对是很庞大的，因此，根据虚拟仪器的特点和数据库的优点，设计了基于CVI的ACCESS数据库来实现大量数据的实时存储。

1 SQL数据库工具包

SQL是Structured Query Language的缩写，即结构化查询语言。利用SQL即可实现对数据库的各种交互操作，即数据库数据的更新、数据获取等功能，它是关系型数据库管理系统的标准语言，比较通用的关系型数据库有 Oracle、Sybase、Microsoft SQL Server和 Access等。LabWindows/CVI SQL是一个用来访问数据库的软件工具包，工具包里包含一个用来完成一般数据库任务的高级函数集。需要注意的是SQL工具包要另外安装，本文研究中安装的是LabWindows/ CVI SQL Toolkit 2.0，数据库中的单个表中的每列都有一个数据类型，SQL工具包使用公共数据类型集。工具包自动将这些数据类型映射到数据库内部的对应类型上。使用公共数据类型，工具包程序只作很小的修改或不修改就可访问同一类数据库。表1[4]列出了SQL工具包支持的数据类型。

表1 LabWindows/CVI SQL工具包支持的数据类型

2 数据库设计要求

在多通道压力测试系统中，上位机通过网络通信TCP/IP协议[5]接收下位机传送的数据，数据库除了需要保存实时采集的数据之外，还要存储上位机下发到下位机的各种指令，即试验的各种参数，包括试验配置参数以及用户名、用户级别、用户密码等。另外为了方便以后的数据分析一些相关计算值也要存入数据库，例如运用多项式拟合原理，选择不同的阶次、点数计算出的各通道校准系数、最大值、最小值、均方误差等，还有与此相关的校验员、校准时间、校准号。试验后数据处理时，方便用户对数据库实施检索查询、相关分析、生成报表等操作。本文建立Access通用数据库，通过CVI提供的支持SQL的SQLToolkit工具包，实现对采集数据的管理和处理，使得在测试系统平台上方便操作数据库。

3 数据库建立

考虑到多通道压力测试系统对数据库的要求，设计了多个表来实现，测试系统数据库包括用户管理表、试验配置表、采集数据存储表、校准系数表，各表中存储的相关内容如图1所示。表与表之间是相互关联的，在数据处理过程中相关查询、分析等的操作都要依此关系。例如：用户管理表中的用户ID和试验配置表的用户ID是有关系的，当用户管理表每增加一个记录，试验配置表将根据用户管理表中的用户ID也增加一个试验配置记录。

图1 测试系统数据库配置

4 数据库操作

SQL Toolkit数据库一个简单的操作过程由下列步骤组成：

5 实验结果

实验目的是把相关数据存到所建好的数据库里，实验前首先要设置ODBC数据源的路径，在控制面板中打开ODBC数据源管理器，选择系统DSN标签，如图2所示，点击添加按钮，会弹出一个创建新数据源窗口，选择数据源驱动程序，这里选择Microsoft Access Driver[8](*.mdb)，单击完成按钮，弹出ODBC Microsoft Access 安装窗口，如图3所示，填入数据源名，选择创建的数据库的路径，单击确定按钮完成数据库安装。

图2 ODBC数据源管理器

图3 数据库安装

试验结果如图4所示。

图4 试验结果

6 结束语

本文在对LabWindows／CVI SQL Toolkit的应用方法进行研究的基础上，开发并实现了多通道压力测试系统的试验数据库设计。以数据库中采集数据存储表records为例，基本上阐明了LabWindows／CVI SQL 工具包在数据管理方面的使用方法。数据库是大型测控系统不可或缺的重要组成部分，了解并掌握SQL Toolkit工具包的使用方法对开发功能完备的测控系统尤为重要。

[1]李颂伦.电气测试技术[ M ].西安:西北工业大学出版社, 1992.

[2]刘君华.虚拟仪器编程语言LabWindows/CVI教程[M]. 北京: 电子工业出版社, 2004: 25-90.

[3]马虎,郭海松.基于LabWindows／CVI与数据库的测试软件设计[J]. 测控技术, 2006, 25(2): 51-53.

[4]赵文珂, 张晓斌, 雷涛.基于VXI的飞机电气多通道测试系统[J]. 计算机测量与控制,2006,14(1):18-20.

[5]张毅刚,乔立言.虚拟仪器软件开发环境LabWindows/CVI 6.0编程指南[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002: 183-230.

[6]唐玉玲,汪小澄,张瑞建.基于LabWindows／CVI与C51的串行通信协议的设计与实现[J].计算机应用研究, 2004, 21(8): 189-190.

[7]叶雷, 朱红. 基于Labwindows/CVI的测试系统数据库设计[J]. 电子元器件应用, 2009, 11(10): 34-36.

[ 8]National Instruments. LabWindows User Manual [ Z].National Instruments ,2000.