LabMax-Pro SSIM 仪表与 PowerMax-Pro 在 C# 中的高速 OEM 集成指南

数据采集概述。

数据采集（DAQ）可以使用ASCII或二进制格式进行——按样本迭代：

• 对于二进制数据：只需读取相应数量的字节，并根据您指定的编码标志将其打包到目标结构体中。无需进行数值转换。
• 二进制流USB数据是以块为单位传输的，通常单次读取无法获取所需的所有字节。您需要反复读取字节，直到收集到所需数量为止。
• 建议使用二进制，因为它速度更快、占用空间更小，且无需进行耗时的文本转数字转换
• 对于 ASCII：读取一行文本，并根据您指定的编码标志进行解析

我们的 CMC 软件在单独的线程中进行数据采集，因此当该线程等待读取数据时，用户界面不会被阻塞。线程机制是一个高级话题，超出了本文的讨论范围。

发送 SCPI 配置命令，以针对您的具体测量需求进行设置

1. 首先，你至少需要（顺序不限）

• 发送CONF:MEAS:MODE W以选择功率测量，或发送J以选择能量测量
• 发送CONF:READ:MODE BINARY以指定二进制模式（推荐）
• 发送CONF:ITEM PRI,FLAG以指定仅需测量数据和标志数据。二进制数据将包含一个

1. 4字节浮点数（IEEE浮点数）测量值，后跟
2. 2字节无符号整数标志字

• 还有许多其他命令可能适用于您的具体情况

2. 最后，请按以下顺序操作：

i. 发送SYST:COMM:HAND OFF命令以关闭握手协议

ii. 清空输入缓冲区——你需要丢弃在发送上述命令期间积累的任何握手信息、错误消息或其他多余的输入数据，以便首次读取时能从第一个数据记录的开头开始。具体操作方式很大程度上取决于你的编译器、运行时系统和操作系统。

iii. 发送START 100

• 指示仪表开始采集数据，并在采集到100条记录后停止
• 请指定记录数，以便计数器发送固定数量的记录。建议最初仅使用少量记录进行测试和调试。

然后开始读取数据

1. 每次处理一条记录

2. 直到计数用尽

注意事项

每个数据记录通常包含一个标志字。每次采样时，应检查其中若干个测量标志：

1. OverTemp = 0x80 – 表示传感器过热，应终止数据采集，且无论如何都应报告该错误

2. 终止 = 0x8000 – 表示仪表检测到致命错误（例如传感器断开），必须单方面终止采集；此后将不再有数据传出

3. MissingSamples = 0x100 – 主机未能及时从仪表读取数据，导致仪表的内部缓冲区溢出，数据流中部分数据记录因此被省略。数据采集可继续进行，但该标志表示数据存在不连续性 

C# 接口代码示例。

客户最常提出的问题是：“如何捕获这路高速数据流，并根据自身需求对其进行处理？”下一节将介绍用于传输高速数据所需的数据采集循环。

ThreadBody– 数据采集的内部循环

ThreadBody 的核心是一个 while 循环，该循环会反复调用 ReadOneRecord 来获取每个数据样本。任何错误（异常）都会导致函数退出。它还实现了可选的StopOnCount功能。

在循环的第一次迭代中，ReadOneRecord 调用是发送 start 命令后读取的第一条数据。循环将持续进行，直到所有数据均已加载并 并添加到 CaptureBuffer。

`data` 是一个全局静态临时数组，其容量足以处理任何记录。

IsStopping是一个全局标志，用于指示所有采集代码提前终止。

TerminatedByMeter 测试 ( record.Flags & MeasurementFlags.Terminated ) != 0 时，
其中 Terminated = 0x8000 // 计量表声明单方面终止

蓝色标出的部分可以忽略。

      protected override void ThreadBody()
      {
       try
        {
              BoostThreadPriority();
              // energy mode has to actually wait a while before IsWaiting comes true
              OnDAQ_StateChanged( DAQ_State.Start );
              // fill Data array with the required number of bytes
              while( !正在停止 && ReadOneRecord( 数据)) 
              // fill Data array with the required number of bytes
              while( !IsStopping && ReadOneRecord( Data ) )
              {
                          // if we get data while waiting, then we're no longer waiting
                          if( IsWaiting )
                          {
                                        IsWaiting = false;
                                       OnDAQ_StateChanged( DAQ_State.Triggered );
                           }

                          // copy the binary 数据 转换为数据记录
#if PREALLOCATE_DATA_RECORDS
                          Record.Read( 数据 );
#else
                          Record = new DataRecordSingle( 数据 );
#endif
#if TRACE_DAQ_HS_Read && DEBUG
                          TraceLogger.TraceRead( $"DAQ.HS.Read: {Record.ToString_AsHex()} // {Record.ToStringEx()}" );
#endif
                           // if meter sets abort flag, then we have to stop 
                           // (and this record should NOT get added to Capture buffer)
                           if( TerminatedByMeter( Record ) )
               break;

                           // Add the data Record to the CaptureBuffer, where a timestamp is assigned
                            CaptureBuffer.TimestampAndAdd( Record );
                            TraceData( "Add[ {0} ]: {1}", RecordsRead, Record.ToString() );

                            计数++;
                            if( StopOnCount && Count >= Capacity )
                                         换行；
                        }
     
      }
      catch( Exception ex )
      {
                       // all uncaught exceptions are reported and terminate the thread
                       ReportException( ex );
       }
       // all exits from try statement need to exit successfully
       OnThreadExits();
}

ReadOneRecord——数据采集的内循环

ReadOneRecord会反复调用 Read 函数，将所需数量的字节加载到目标数据数组中。

程序的核心是前两个 while 循环。其余大部分代码涉及一些异常情况，这些情况在您的系统上可能不会发生。

如果 ReadOneRecord 因任何原因无法获取所有数据，它将返回 false，从而终止 ThreadBody 循环。还有许多其他异常情况也可能导致循环终止。

复杂性源于COM端口的读取函数并不一定返回所有请求的数据。如果返回的数据少于所需量，内层循环会反复获取数据中越来越小的剩余部分。

Channel.Read实质上是.Net SerialPort的读取函数。

唯一的区别在于，整个目标数组会被作为参数传入，索引指定了新数据应放置的位置，而计数参数则表示请求的字节数。Read 函数返回实际读取的字节数，该数值可能少于请求的字节数。

正在停止 这是一个全局标志，用于指示所有采集代码提前终止。

protected virtual bool ReadOneRecord( byte[] data )
{
     int count = data.Length;
	 int index = 0;
	 SampleTime.Start();

	// outer loop repeatedly attempts reading 1 record,
	// restarting an incomplete inner loop after a timeout
	while( count > 0 && !正在停止 )
    {
        try
        {
            // 内层循环读取一条记录，但
            // 可能在读取完成前就超时了
            while( count > 0 && !正在停止 )
			{
				int actual = Channel.Read( data, index, count );
				if( actual <= 0 )
				{
					// eof "cannot happen" thus fatal error
					ReportUnexpectedEOF();
					return false;
				}

				count -= actual;
				index += actual;
			}

			// if we get here, we have a complete record

			 // stats only for complete records
			BytesRead += data.Length;
			RecordsRead++;
		}

		// in Energy mode, we sometimes wait a long time for an energy reading, 
		// so timeout while reading is normal 

		catch( TimeoutException )
		{
			// Stop while Waiting terminates the operation

			if( IsStopping )
				return false;	// terminate DAQ

			// else if timeout when we're not stopping...

			// timeouts are not allowed in power mode
			if( !OperatingMode_IsTrueEnergy
			&& SampleTime.ElapsedMilliseconds > PowerModeMaxElapsed_ms )
			{
				ReportUnexpectedTimeout();
				return false;   // terminate DAQ
			}

			// signal TriggerWait first time we start waiting again
			if( !IsWaiting )
			{
				IsWaiting = true;
				OnDAQ_StateChanged( DAQ_State.TriggerWait );
			}

			// ignore timeouts if not stopping or PowerMode timeout
			continue;
		}
		finally
		{
			SampleTime.Stop();
		}
	} // outer while loop

	return ( count == 0 );  // 计数不为零表示失败
}

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