【正文】 ity, operates the puter according to the interface that the software defined, pletes a series of function of the signal collecting, analyzing, processing, judging and display, and realizes the function of the instrument.Oscilloscope is a kind of general instrument extensively used in science research and Universities. It is very necessary to develop a kind of oscilloscope to meet the requirement of scientific research and teaching in universities. The virtual oscilloscope is a kind of application of VI technology. This VI is based on puter. It bines the virtual instrument39。LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機(jī)語言的顯著區(qū)別是：其他計算機(jī)語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。用戶可以根據(jù)自己的需要，設(shè)計自己的儀器系統(tǒng)，滿足多種多樣的應(yīng)用要求。目前，虛擬儀器的構(gòu)成方式有以下幾種：1. PCDAQ插卡式的VI這種方式用數(shù)據(jù)采集卡配以計算機(jī)平臺和虛擬儀器軟件，便可構(gòu)成各種數(shù)據(jù)采集和虛擬儀器系統(tǒng)。它的出現(xiàn)使電子測量由獨(dú)立的單臺的手工操作向大規(guī)模自動測試系統(tǒng)發(fā)展。經(jīng)過多年的發(fā)展，VXI系統(tǒng)的組建和使用越來越方便，有其他儀器無法比擬的優(yōu)勢，適用于組建大、中規(guī)模自動測量系統(tǒng)以及對速度、精度要求高的場合，但VXI系統(tǒng)要求有專用的機(jī)箱、零槽管理器及嵌入式控制器，造價比較高。7. USB接口方式的VIUniversal Serial Bus（USB）因為其在PC機(jī)上的廣泛使用、逐漸的成為儀器控制的主流總線技術(shù)。因此，計算機(jī)技術(shù)在顯示、存儲能力、處理器性能、網(wǎng)絡(luò)、總線標(biāo)準(zhǔn)等方面的發(fā)展，導(dǎo)致了虛擬儀器系統(tǒng)的快速發(fā)展。1. 儀器面板控制軟件 儀器面板控制軟件即測試管理層，是用戶與儀器之間交流信息的紐帶。高層是應(yīng)用函數(shù)/VI層，它根據(jù)具體測量要求調(diào)用底層的函數(shù)/VI。①計算機(jī)是載體,②軟件是核心③高質(zhì)量的A/D采集卡及調(diào)理放大器是關(guān)鍵。（5）基于計算機(jī)的開放式標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)。虛擬儀器在組成和改變儀器的功能和技術(shù)性能方面具有靈活性和經(jīng)濟(jì)性，因而特別適應(yīng)于當(dāng)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展和科學(xué)研究不斷深化所提出的更高跟新的測量課題和測量需要。VXI總線將成為未來虛擬儀器的理想硬件平臺，這是由VXI總線的性能決定的；另一方面，基于PCIDAQ的虛擬儀器系統(tǒng)由于性價比高、靈活性好而受到大多數(shù)用戶的青睞，將得到高速的發(fā)展。所以，鋸齒波電壓加到水平偏轉(zhuǎn)板上，它迫使射線以恒定的速度從左向右沿水平方向偏轉(zhuǎn)。 數(shù)字示波器的基本原理數(shù)字示波器用A/D變換器把模擬波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后存儲在半導(dǎo)體存儲器RAM中，需要時，將RAM中存儲內(nèi)容調(diào)出，通過相應(yīng)的D/A轉(zhuǎn)換器，再恢復(fù)成模擬量顯示在示波管屏幕上。采樣定律證明，對于一個最高頻率為的信號，當(dāng)采樣頻率時，其采樣后所得到的脈沖序列將包括原信號的全部信息。RAM地址選擇器在RAM進(jìn)行寫操作時，將寫地址輸出選做RAM地址；讀操作時，則將讀地址輸出選做RAM地址。時基分頻電路也產(chǎn)生該脈沖，供讀地址計數(shù)器和顯示地址計數(shù)器，以產(chǎn)生穩(wěn)定階梯掃描電壓。 4 虛擬儀器開發(fā)軟件LabVIEW LabVIEW簡介LabVIEW是（實(shí)驗室虛擬儀器工作平臺）是一個程序開發(fā)環(huán)境。LabVIEW具有許多特性，能使測量和自動化應(yīng)用方案完成適用于用戶企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營，能將應(yīng)用方案以網(wǎng)頁的形式發(fā)表，或在互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對象，具體表現(xiàn)有開關(guān)、旋鈕、圖形以及其他控制（control）和顯示對象（indicator）。我們可以看到流程圖中包括了前面板上的開關(guān)和隨機(jī)數(shù)顯示器的連線端子，還有一個隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的函數(shù)及程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)。工具模板提供了用于圖形操作的各種工具,比如定位、標(biāo)注、斷點(diǎn)、連線、文字注釋等。每個圖標(biāo)代表一類子模板。 3. 由于采用數(shù)據(jù)流模型，它實(shí)現(xiàn)了自動的多線程，從而能充分利用處理器尤其是多處理器的處理能力。串口同時也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議；很多GPIB兼容的設(shè)備也帶有RS232口。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時在另一根線上接收數(shù)據(jù)。常用物理標(biāo)準(zhǔn)還有有RS232C、IRS422A、RS423A、RS485。圖52 DB92. DB9 連接器在 AT 機(jī)及以后，不支持20mA 電流環(huán)接口，使用DB9連接器，如圖52所示。為了保證碼元畸變小于4%的要求，接口標(biāo)準(zhǔn)在電氣特性中規(guī)定，驅(qū)動器的負(fù)載電容應(yīng)小于2500pF。零Modem 的最簡連線（3 線制）圖53是零MODEM 方式的最簡單連接（即三線連接），圖中的2 號線與3 號線交叉連接是因為在直連方式時，把通信雙方都當(dāng)作數(shù)據(jù)終端設(shè)備看待，雙方都可發(fā)也可收。因此，起始位所起的作用就是表示字符傳送開始2. 數(shù)據(jù)位：這是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。在本次畢業(yè)設(shè)計中，采用停止位為1.4. 奇偶校驗位：在串口通信中一種簡單的檢錯方式。這意味著串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為4800Hz。發(fā)送數(shù)據(jù)使用VISA Write，接收數(shù)據(jù)使用VISA Read。1. 配置串口，如圖610圖610配置串口VISA resource name：VISA資源名稱，本文指串口號，Baud rate：波特率，本文取默認(rèn)的9600；Data bits：一幀信息中的位數(shù)，LabVIEW中允許58位數(shù)據(jù)，本文取默認(rèn)值8位；Stop bits：一幀信息中的停止位位數(shù)，可為1位，2位，本文取1位；Parity：奇偶校驗設(shè)置。圖613數(shù)據(jù)回放部分程序總框圖如圖614：614 程序總框圖 前面板設(shè)計在LabVIEW程序編譯以后，LabVIEW前面板會自動出現(xiàn)相應(yīng)的控制量和顯示量，前面板的設(shè)計主要是將所有的控制量和顯示量結(jié)合起來，形成一個完整且合理的控制顯示界面，再將界面進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿阑b飾，使其直觀形象，美觀大方。 （3）在相同的硬件條件下，可以通過修改和增加軟件模塊，形成新的儀器功能。隨著PC技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)已成為一項前沿學(xué)科，代表著儀器發(fā)展的最新方向之一，不斷的被推向各個新的領(lǐng)域，在新的世紀(jì)將大行其道?！皼]有測量就沒有鑒別，科學(xué)技術(shù)就不能前進(jìn)”。致謝在杭州電子科技大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活，給予了我一份彌足珍貴的人生經(jīng)歷，豐富了我的人生內(nèi)涵，更幸運(yùn)的是，我遇到了很多良師益友。USA:MC GrawHill．1998[14] 岳靜．虛擬儀器及其發(fā)展前景[J] May 2007 :2830.。駱懿導(dǎo)師一絲不茍的作風(fēng)、豐富廣博的學(xué)識和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的風(fēng)范給我留下深刻的印象，也必將對我今后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。9 結(jié)束語LabVIEW是開發(fā)虛擬儀器應(yīng)用軟件的高效率工具, 基于LabVIEW的虛擬示波器是一種較好的虛擬儀器。隨著高速A/D芯片和電路的進(jìn)一步集成化，可以設(shè)想在不遠(yuǎn)的將來，一臺有安裝虛擬儀器軟件的標(biāo)準(zhǔn)微機(jī)成為一個多功能的測量儀器站，從根本上改變目前專用儀器的研制和生產(chǎn)方式，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的潛在經(jīng)濟(jì)效益。主要有以下幾個方面需要改進(jìn)和研究：，而數(shù)據(jù)采集卡的采樣速率、分辨率影響著示波器的分辨率和顯示的波形。圖615是編輯好的前面板。2. 圖形顯示部分: VISA read將從指定串口收集的數(shù)據(jù)寫入計算機(jī)內(nèi)存中，并通過字符串至字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換等控件于波形顯示控件相連，如圖611所示。當(dāng)然也可以分批讀取接收緩沖區(qū)或者只從中讀取一定字節(jié)的數(shù)據(jù)。波特率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值，但是波特率和距離成反比。對于偶和奇校驗的情況，串口會設(shè)置校驗位（數(shù)據(jù)位后面的一位），用一個值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個或者奇?zhèn)€邏輯高位。在本次畢業(yè)設(shè)計中，采用的數(shù)據(jù)位為8。（1）RTS 與CTS 互聯(lián)：只要請求發(fā)送，立即得到允許（2）DTR 與DSR互聯(lián)：只要本端準(zhǔn)備好，認(rèn)為本端立即可以接收（DSR、數(shù)傳機(jī)準(zhǔn)備好）圖53串口連接 串口通信接線方法表51串口的針腳定義：9針串口（DB9）25針串口（DB25）針號功能說明縮寫針號功能說明縮寫1數(shù)據(jù)載波檢測DCD8數(shù)據(jù)載波檢測DCD2接收數(shù)據(jù)RXD3接收數(shù)據(jù)RXD3發(fā)送數(shù)據(jù)TXD2發(fā)送數(shù)據(jù)TXD4數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備DTR20數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備DTR5信號地GND7信號地GND6數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好DSR6數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好DSR7請求發(fā)送RTS4請求發(fā)送RTS8清除發(fā)送CTS5清除發(fā)送CTS9振鈴指示DELL22振鈴指示DELL首先，串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實(shí)現(xiàn)：同一個串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連，兩個串口相連或一個串口和多個串口相連。當(dāng)通信距離較近時，可不需要Modem，通信雙方可以直接連接，這種情況下，只需使用少數(shù)幾根信號線。它只提供異步通信的9 個信號。例如，目前在IBM PC 機(jī)上的COMCOM2 接口，就是RS232C接口。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗。串口通信的概念非常簡單，串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)。 5. 通過應(yīng)用程序生成器可以輕