【正文】 W 的基本概述 ........................................................................................9 什么叫 LabVIEW .................................................................................................9 軟件的特點 ........................................................................................10 創(chuàng)建虛擬儀器過程 ............................................................................10 第三章 虛擬示波器的設計與實現(xiàn) ...............................................................................12 系統(tǒng)設計介紹 ..................................................................................................12 整體設計方案 ..................................................................................................13 設計步驟 ..........................................................................................................14 選擇及波形發(fā)生 ......................................................................................14 波形控制和調(diào)節(jié)部分 ..............................................................................15 第四章 虛擬示波器的調(diào)試與結果分析 .......................................................................19 測試與結果 .....................................................................................................19 性能分析 .........................................................................................................20 結 論 .............................................................................................................................21 參 考 文 獻 ...................................................................................................................22 致 謝 ...............................................................................................................................23 Ⅰ 亞為科技 1 緒 論 虛擬儀器技術是現(xiàn)在計算機系統(tǒng)和儀器系統(tǒng)相結合的產(chǎn)物，是當今計算機輔助測試領域的一項重要技術。它推動著傳統(tǒng)儀器朝著數(shù)字化，智能化，模塊化，網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。電子測量儀器發(fā)展至今，大體上可以分為四 代：模擬儀器、數(shù)字化儀器、智能一起和虛擬儀器。第一代模擬儀器，這類儀器在某些實驗室里還能看到，它是以電磁感應基本定律為基礎的指針式儀器，如指針式萬用表、晶體管電壓表、指針式電流表等。第二代數(shù)字化儀器，這類儀器現(xiàn)在相當普遍，這類儀器將模擬信號的測量值轉化為數(shù)字信號，并以數(shù)字方式輸出最終結果，適用于快速響應和較高準確度的測量，如數(shù)字萬用表、數(shù)字頻率計等。第三代智能儀器，這類儀器內(nèi)置微處理器，可以進行自動測試和數(shù)據(jù)處理功能，可能代替部分腦力 勞工 ，習慣上稱為智能儀器。它的功能模塊全部都是以硬件或固定軟件的形式存在， 無論是開發(fā)還是應用，都缺乏靈活性。第四代虛擬儀器，它是現(xiàn)在計算機軟件技術、通信技術和測試技術高速發(fā)展孕育出的一項革命性技術，其導致了傳統(tǒng)儀器的結構、概念和設計觀點都發(fā)生了巨大的變革，它的出現(xiàn)使得人類的測試技術進入了一個新的發(fā)展紀元 。 [1] 亞為科技 2 第一章 虛擬儀器技術 概述 1． 1 虛擬儀器概述 虛擬儀器概念 虛擬儀器是指通過應用程序將計算機、軟件的功能模塊和儀器硬件結合起來，用戶可以通過友好的圖形界面（通常叫做虛擬前面板，簡稱前面板）來操作這臺計算機就像在操作自己定義、自己設計的一 臺個人儀器一樣，從而完成對被測信號的采集、分析、判斷、顯示、數(shù)字存儲等。虛擬儀器以透明的方式，通過軟件對數(shù)據(jù)的分析處理、表達以及圖形化用戶接口，把計算機資源（如微處理器、顯示器等）和儀器硬件（如 A/D、 D/A、數(shù)字 I/O、 定時器、信號調(diào)理等）的測試能力和控制能力結合起來。虛擬一起突破了傳統(tǒng)儀器以硬件為主體的模式，實際上使用者是在操作具有測試軟件的電子計算機進行測量，猶如操作一臺虛設的電子儀器。 虛擬儀器技術的實質是充分利用最新的計算機技術來實現(xiàn)和擴展傳統(tǒng)儀器的功能。軟件是虛擬儀器的關鍵，當基本硬件確定以后， 就可以通過不同的軟件實現(xiàn)不同的功能。用戶可以根據(jù)自己的需要，設計自己的儀器系統(tǒng)，滿足多種多樣的應用要求。利用計算機豐富的軟、硬件資源，可以大大突破傳統(tǒng)儀器的數(shù)據(jù)的分析、處理、表達、傳遞、存儲等方面的限制，達到傳統(tǒng)儀器無法比擬的效果。它不僅可以用于電子測量、測試、分析、計量等領域，而且還可以用于進行設備的監(jiān)控以及工業(yè)過程自動化。虛擬儀器還可以廣泛用于電力工程、物礦勘探、醫(yī)療、振動分析、聲學分析、故障診斷及教學科研等多個方面。 [10] 虛擬儀器構成 虛擬儀器從構成要素上講，由計算機、應用軟件和儀器硬件 等構成；從構成分式上講則由以 DAQ 板和信號調(diào)理為儀器硬件而組成的 PCDAQ 測試系統(tǒng)，或已 GPIB，VXI， Serial 和 Fieldbus 等標準總線儀器為硬件組成的 GPIB 系統(tǒng)、 VXI 系統(tǒng)、串口系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)等多種形式 [2]。虛擬儀器的構成如圖 11 所示 。 亞為科技 3 圖 11虛擬儀器的結構 虛擬儀器 特 點 一臺性能優(yōu)良的虛擬儀器不僅可以實現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的大部分功能，而且在許多方面有傳統(tǒng)儀器無法比擬的優(yōu)點，如使用靈活方便、功能豐富、價格低廉、可一機多用 、可重復開發(fā)等。 [4] 與傳統(tǒng)儀器相比虛擬儀器主要有以下幾個優(yōu)點： （ 1）融合了計算機強大的硬件資源，突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲等方面的限制，大大增強了傳統(tǒng)儀器的功能。而且高性能處理器、高分辨率顯示器、大容量硬盤等已成為虛擬儀器的標準配置。 （ 2）利用計算機豐富的軟件資源，一方面，實現(xiàn)了部分儀器硬件的軟件話，節(jié)省了物質資源，增加了系統(tǒng)的靈活性；一方面，通過軟件技術和相應的數(shù)值算法、實時、直接的對測量數(shù)據(jù)進行各種分析和處理；另一方面，通過圖形用戶界面（ GraphUserInterface）技術，真正 做到界面友好，人機交互。 （ 3）基于計算機總線和模塊化儀器總線，使儀器的硬件實現(xiàn)了模塊化、系列化，大大縮小了系統(tǒng)的尺寸，可方便的構建模塊化儀器（ InstrumentonaCard）。 （ 4）基于計算機網(wǎng)絡技術和接口技術，使 VI 系統(tǒng)具有方便、靈活的互聯(lián)能力，廣泛支持諸如 CAN， FieldBus， PROFIBUS 等各種工業(yè)總線標準。因此，利用 VI 技術可方便的構建自動測試系統(tǒng)（ ATS， AutomaticTestSystem），實現(xiàn)測量、控制過程的網(wǎng)絡化。 （ 5）基于計算機的開放式標準體系結構。虛擬儀器的硬、軟件都 具有開放性、模塊化、可重復使用及互換性等特點。因此，用戶可以根據(jù)自己的需要選擇不同廠家的產(chǎn)品，使儀器系統(tǒng)的開發(fā)更為靈活、效率更高，縮短了系統(tǒng)組建和維修的時間。 顯示器 信號分析及處理器 入機接口