RE: 동시에 AI와 DI, counter 읽기

[Serenade]

안녕하세요,

Analog input과 digital input, counter를 동시에 읽는 것이 가능할지 궁금합니다.

사용하는 보드는 USB-6212이고, 환경은 python 3.7.6 32bits, windows 10, NIDAQmx 19.6 입니다.

원래는 트리거와 콜백함수를 사용해서 카운트와 AI를 동시에 읽고 싶었는데, 중간에 잃는 데이타가 많은 것 같아 방법을 바꿔보려 합니다. 읽으려는 신호는 1kHz 가량의 sine파이고, sampling rate은 400kS/s 입니다.

아래 코드와 같이  while문을 사용해  ReadAnalogF64, ReadDigitalU32, ReadCounterU32 를 하려고 하는데, 이렇게 읽으면 되는 걸까요? DI의  sample clock timing도 같이 지정해 줘야 하는지도 궁금합니다.

그리고 처음 AI 읽을 때만 timeout을 -1로 해 놓고, DI나 counter의 timeout을 0으로 해 놓으면 AI에서 읽은 데이터와 같은 타이밍의 데이타가 읽히는 것일까요? 버퍼에 대해 설명된 부분이 잘 없어서 헷갈리네요. analog, digital, counter의 버퍼가 따로 있어서 1000개씩 데이터를 읽는다고 하면 앞의 1000개씩 각각 빼내 오고 이어서 새로 들어온 데이터들을 채워서 한 번의 루프 안에서 읽은analog_data[1000], digital_data[1000], counter_data[1000]의 값들이 각각 인덱스별로 동시에 해당하는 데이터인지 궁금합니다.

코드는 아래와 같습니다.

digital input을 처음 시도해 봐서 일단 채널명을 /Dev%d/PFI8로 넣었는데, port?/line? 식으로 써 줘야하나 싶네요. 검색해 봐도 PFI8에 해당하는 포트와 라인 정보가 나오지 않아 일단 이렇게 해 보았습니다.

samples_per_chan = 1000

nidaq.DAQmxCreateCICountEdgesChan(CItaskHandle,b"/Dev%d/ctr0" %num,"",DAQmx_Val_Rising,0,DAQmx_Val_CountUp)

 nidaq.DAQmxCreateAIVoltageChan(AItaskHandle,b"Dev%d/ai0" %num,"",DAQmx_Val_Diff,float64(-5.0),float64(5.0),DAQmx_Val_Volts,None)

    nidaq.DAQmxCreateDIChan(DItaskHandle,b"Dev%d/PFI8" %num,"",DAQmx_Val_ChanPerLine)

    nidaq.DAQmxCfgSampClkTiming(AItaskHandle,"",float64(sampleRate),DAQmx_Val_Rising,DAQmx_Val_ContSamps,uInt64(2000))

    nidaq.DAQmxStartTask( AItaskHandle )

    nidaq.DAQmxStartTask( CItaskHandle )

    nidaq.DAQmxStartTask( DItaskHandle )

    while runDAQ:

        readAI = uInt32()

        readDI = uInt32()

        readCI = uInt32()

        nidaq.DAQmxReadAnalogF64(AItaskHandle,samples_per_chan,float64(-1),DAQmx_Val_GroupByScanNumber,analog_data.ctypes.data,Length,ctypes.byref(readAI),None)

        nidaq.DAQmxReadDigitalU32(DItaskHandle,samples_per_chan,float64(0),DAQmx_Val_GroupByScanNumber,digital_data.ctypes.data,Length,ctypes.byref(readDI),None)

        #nidaq.DAQmxReadCounterScalarU32(CItaskHandle,float64(0),countdata.ctypes.data,None)

        nidaq.DAQmxReadCounterU32(CItaskHandle,samples_per_chan,float64(0),counter_data.ctypes.data,Length,ctypes.byref(readCI),None)

        nidaq.DAQmxReadCounterScalarU32(CItaskHandle,float64(0),countdata.ctypes.data,None)

        f.write(str(countdata[0]))

        f.write(str(AIdata))

        f.write(str(DIdata))

        f.write(str(CIdata))

혹시 추가적인 정보가 필요하면 알려주세요.

감사합니다.

[hyomeong · Accepted solution]

안녕하세요

제 생각엔 원하시는 기능 구현 가능할 것 같습니다. 

올려주신 코드에서 아날로그 채널만 샘플 클럭 설정을 했는데 디지털 채널, 카운터 모두 반드시 샘플 클럭 설정을 해줘야 합니다.

그리고 클럭 소스로 Dev?/ai/SampleClock 과 같이 아날로그 샘플 클럭을 지정해줘서 하나의 샘플 클럭 타이밍으로 수집되게 해야 합니다. 

샘플 클럭 설정 후 아래와 같이 아날로그 태스크를 가장 나중에 시작해 줍니다.

nidaq.DAQmxStartTask( CItaskHandle )

nidaq.DAQmxStartTask( DItaskHandle )

nidaq.DAQmxStartTask( AItaskHandle ) # 가장 마지막에 시작

버퍼는 태스크 마다 따로 있는게 맞으며 말씀하신 대로 인덱스가 같으면 같은 타이밍에 수집된 거라고 생각하시면 됩니다. timeout 경우 0이나 -1보단 모두 적당한 값 (예 1000 ms) 을 넣는게 더 좋을 것 같습니다.  

채널 입력은 port?/line? 로 써도 되고 PFI? 로 써도 상관없습니다. 

[Serenade]

답변 감사합니다.

덕분에 AI, DI를 같이 읽기는 가능한데, 6212 문제인지 코드 문제인지 AI, DI를 같이 읽으면 잃어버리는 데이타가 많네요...

일단 카운터는 제쳐두고, 아래 코드와 같이 AI, DI 데이타를 읽어보았습니다.

ReadAnalogF64의 timeout을 -1, ReadDigitalLines를 -1, 혹은 1, 1 등으로 지정하면 데이타가 이상하게 나오고,

-1, 0으로 하면 그나마 아날로그 인풋은 잘 읽히는데 디지털 인풋 신호가 잘려서 나옵니다.

다만, AI 없이 DI만 할 경우에도 듬성듬성 잘려서 나오는 걸로 봐서 6212 문제인가 싶기도 하네요. DI만 봤을 때 1Hz의 느린 신호는 잘 보이는 반면, 수kHz 주기로 수십us가량 지속되는 신호는 엄청나게 빼먹으며 보고 있거든요. (아래 코드의 sampleRate = sampling rate은 200kS/s.)

nidaq.DAQmxCreateAIVoltageChan(AItaskHandle,b"Dev%d/ai0,Dev%d/ai2" %(num,num),"",DAQmx_Val_Diff,float64(-5.0),float64(5.0),DAQmx_Val_Volts,None)

nidaq.DAQmxCreateDIChan(DItaskHandle,b"Dev%d/PFI0,Dev%d/PFI1" %(num,num),"",DAQmx_Val_ChanPerLine)

nidaq.DAQmxCfgSampClkTiming(AItaskHandle,"",float64(sampleRate),DAQmx_Val_Rising,DAQmx_Val_ContSamps,uInt64(1000000))

nidaq.DAQmxCfgSampClkTiming(DItaskHandle,"Dev%d/ai/SampleClock" %num,float64(sampleRate),DAQmx_Val_Rising,DAQmx_Val_ContSamps,uInt64(1000000))

nidaq.DAQmxStartTask( DItaskHandle )

nidaq.DAQmxStartTask( AItaskHandle )

while True:

  readAI = uInt32()

  readDI = uInt32()

  bytesPerSamps = uInt32()

    nidaq.DAQmxReadAnalogF64(AItaskHandle,samples_per_chan,float64(-1),DAQmx_Val_GroupByScanNumber,AIdata.ctypes.data,Length,ctypes.byref(readAI),None)

  nidaq.DAQmxReadDigitalLines(DItaskHandle,samples_per_chan,float64(0),DAQmx_Val_GroupByScanNumber,DIdata.ctypes.data,Length,ctypes.byref(readDI),ctypes.byref(bytesPerSamps),None)

혹시 무언가 아이디어가 있는 분은 알려주시면 감사하겠습니다.

[Serenade]

찾아보니 USB-6212는 디지털I/O에 사용되는 클럭이 굉장히 느린 것 같습니다(소프트웨어 클럭만?).

조만간 다른 장비를 사용할 예정인데, 거기엔 디지털쪽도 1MHz 클럭이 사용(아마도 하드웨어 클럭) 가능하다고 해서 그 장비로는 AI, DI 같이 받는게 가능하지 싶습니다.

[hyomeong]

음...제가 좀 찾아보니 스펙 상 USB 6212에서 디지털 입력을 하드웨어 타이밍으로 수집할 수 없는 것 같습니다. (아래 링크)

https://forums.ni.com/t5/LabVIEW/USB-6212/td-p/3365098?profile.language=ko

제가 알려드린 방법은 PCI 타입의 62xx 시리즈 daq에 적용이 가능합니다. 

아래 코드 실행 시 에러가 발생하진 않나요? 제가 MAX에서 시뮬레이션 디바이스를 잡아서 했을 때 지원되지 않는 기능이라고 에러가 나옵니다. 

nidaq.DAQmxCfgSampClkTiming(DItaskHandle,"Dev%d/ai/SampleClock" %num,float64(sampleRate),DAQmx_Val_Rising,DAQmx_Val_ContSamps,uInt64(1000000))

만일 지원이 안되면 AI 수집과 동기화 할 수 없습니다. 

[Serenade]

안녕하세요, 답변 감사합니다.

python에서는 따로 에러가 뜨지는 않았는데, 동작이 잘 안 되는 걸 보니 뭔가 문제가 있는 것 같기는 합니다.

MAX는 아직 잘 써본 적이 없어서 확인 해 봐야 겠습니다.

이제 다른 장비를 쓸 거라 질문은 새로 파려고 합니다.

답변 감사합니다.