LabVIEW数据记载和存储(五)—TDMS文件

TDMS（Technical Data Management Streaming）文件是NI主推的一种二进制记载文件，它统筹了高速、易存取和便利等多种优势，能够在NI的各种数据剖析或发掘软件之间进行无缝交互，也能够供给一系列API函数供其它使用程序调用。
TDMS的逻辑结构分为三层：文件（File）、通道组（Channel Groups）和通道（Channels），如图 25所示，每一个层次上都能够附加特定的特点（Properties）。程序员能够十分便利地运用这三个逻辑层次界说测试数据，也能够恣意检索各个逻辑层次的数据，这使得数据检索是有序的、便利存取的。

图 25 TDMS文件的逻辑结构
TDMS文件的内部结构（物理结构）如图 25所示，实践上程序员无需了解该部分内容就能够运用相关的API函数进行TDMS文件的读写，因而这儿只作简略的介绍。TDMS内部结构的中心是segment，当数据被写入到segment中时实践上是新建了segment。各个segment中包括的首要数据段的意义如下所示，更详细的信息能够参阅http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/5696。

• ToC Bitmask：这是一个32位的整型数据段，它表明该segment是否包括meta data、raw data。
• Version number：表明segment的版别，这能够确保兼容一些旧的TDMS文件版别。
• Next segment offset：表明下一个segment的偏移字节。
• Raw data offset：表明Raw data的偏移字节。
• Meta Data：三个层次的特点存储字段。
• Raw data：实践的raw data存储字段。

这种物理结构也就决议了TDMS文件的随机存取特性，当程序员只期望读取raw data而并不重视特点时，此刻能够运用raw data offset直接取得raw data信息而无需重视Meta Data信息。正如前面所述，往TDMS中添加信息时实践上是添加了新的segment，因而无需关怀segment之前的内容是什么，也就确保了写TDMS文件的速度与TDMS文件的巨细无关，确保了高速存取。值得注意的是，TDMS物理结构中的segment与其三层次逻辑结构没有任何联系。或许一个通道对应着多个segment，也或许一个segment中包括多个通道。当把数据写入硬盘时便是发生一个segment，而把数据从硬盘中读取出来时也便是把一个个的segment内容读取出来。

图 25 TDMS文件的物理结构
TDMS文件格局在LabVIEW、LabWindows/CVI、Signal Express和DIAdem中均能够运用，也能够在Excel或Matlab中被调用。在LabVIEW中，TDMS文件的操作函数在Programming>>File I/O>>TDM Streaming选板中，如图 25所示。其运用方法比较简略，这儿只给出简略的解说，详细的实例能够参阅LabVIEW自带的Examples。

• TDMS Open/Write/Read/Close：与文本文件和二进制文件的功用相似，程序员只需求紧记TDMS文件的三层次逻辑结构即可。
• TDMS List Contents：列出TDMS文件的Groups和Channels称号，或许依据指定的Group列出其包括的Channels的称号。
• TDMS Set Properties：设置TDMS文件、通道组或通道的特点。
• TDMS Get Properties：获取TDMS文件、通道组或通道的特点。
• TDMS Flush：改写一切TDMS文件在内存中的数据，即立行将一切的TDMS数据写入硬盘（创立新的segments）。
• TDMS Defragment：收拾TDMS文件中的存储碎片，当TDMS文件较大时，运用该函数能够进步数据存取的功能。
• TDMS Create Scaling Information：将TDMS中的数据创立Scaling信息，当收集到原始数据需求运用如y=ax+b等线性、多项式或许各种传感器的转化联系时，能够运用该函数直接改动TDMS文件中某些通道的数据值（该改动是不可逆的，无法删去Scaling信息）。
• TDMS File Viewer：TDMS文件检查器，该VI能够十分直观地以树形方法列出TDMS文件中的特点和数据，便于用户检查。

图 25 TDMS函数选板
当写完TDMS文件之后，LabVIEW会主动生成两个文件：*.tdms文件和*.tdms_index文件。前者为数据文件（或主文件），后者为索引文件（或头文件）。二者最大的差异在于索引文件不含raw data信息，而只包括特点等信息，这样能够添加数据检索的速度而且利于查找TDMS文件。该文件是主动生成的，不需求程序员干涉。
LabVIEW 2009进一步改进了对TDMS格局的支撑，从1.0版别升级到2.0版别，而且进步了对高速流盘使用的支撑，以及对DAQmx的使用支撑，比上一版别的TDMS文件至少有4倍以上速度的提高。当然，TDMS也有一些缺陷。比方速度上并没有win32 streaming API快，不支撑删去某个通道或通道组，以及只支撑Windows操作系统和VxWorks、Phar Lap等实时渠道。整体而言，TDMS文件格局统筹了速度、逻辑安排、易用性等多个要素，在数据存储方面是一种十分不错的挑选。