【正文】 e LabVIEW software development platform.The article expounds the background, concept, the development of virtual instrument, position, etc., focus on using graphical programming software LABVIEW virtual oscilloscope design method and its waveform display, spectrum analysis, and other functions, eventually developing a audio signals to display the virtual oscilloscope.In this paper, the design of virtual oscilloscope tested signal right acquisition and display, can be reached the design requirements of virtual oscilloscope.This topic in the mastery of the basic structure of virtual instrument and signal processing based on knowledge, design a set of virtual oscilloscope. The concept of virtual instrument, the structure, the development trend of related analysis.Keywords: Virtual instrument Virtual oscilloscope LabVIEW 目 錄緒 論 1第一章 虛擬儀器技術(shù)概述 21．1虛擬儀器概述 2 2 2 虛擬儀器特點(diǎn) 3 4 4 5 6 6 7第二章 LABVIEW概述 9 LabVIEW的基本概述 9 9 10 10第三章 虛擬示波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 12 13 14 14 15第四章 虛擬示波器的調(diào)試與結(jié)果分析 19 測(cè)試與結(jié)果 19 性能分析 20結(jié) 論 21參 考 文 獻(xiàn) 22致 謝 23Ⅰ緒 論虛擬儀器技術(shù)是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和儀器系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)物，是當(dāng)今計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)。它推動(dòng)著傳統(tǒng)儀器朝著數(shù)字化，智能化，模塊化，網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。本文所設(shè)計(jì)的虛擬示波器經(jīng)過(guò)測(cè)試可以對(duì)信號(hào)正確的采集和顯示，達(dá)到了本次虛擬示波器的設(shè)計(jì)要求。第三代智能儀器，這類(lèi)儀器內(nèi)置微處理器，可以進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試和數(shù)據(jù)處理功能，可能代替部分腦力勞工，習(xí)慣上稱(chēng)為智能儀器。用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要，設(shè)計(jì)自己的儀器系統(tǒng)，滿(mǎn)足多種多樣的應(yīng)用要求。而且高性能處理器、高分辨率顯示器、大容量硬盤(pán)等已成為虛擬儀器的標(biāo)準(zhǔn)配置。下表是虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較。LABVIEW采用圖形化編程方案，是非常實(shí)用的開(kāi)發(fā)軟件。[7]目前主流的虛擬儀器主要是VXI/PXI各種計(jì)算機(jī)總線(xiàn)和總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的各種插卡和儀器模塊間或有其它總線(xiàn)式的儀器模塊，工作方式多是插入各種總線(xiàn)機(jī)箱內(nèi)或直接插入計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)，少數(shù)情況下是獨(dú)立模塊以接口形式接入計(jì)算機(jī)。主要檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率特性、負(fù)荷特性等。[5]虛擬儀器正在繼續(xù)迅速發(fā)展。它可以取代測(cè)量技術(shù)在傳統(tǒng)領(lǐng)域的各類(lèi)儀器。一方面，大力引進(jìn)國(guó)外虛擬儀器方面的生產(chǎn)技術(shù)；另一方面，發(fā)展基于計(jì)算機(jī)的插卡式硬件模塊為主的測(cè)控技術(shù)，發(fā)展圖形化平臺(tái)的軟件產(chǎn)品，充分利用我們現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)及測(cè)控技術(shù)硬件，縮短與國(guó)際先進(jìn)水平的差距。（3）構(gòu)建圖形化流程圖在LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境中，后臺(tái)流程圖與前面板控制顯示對(duì)象一一對(duì)應(yīng)，開(kāi)發(fā)人員的任務(wù)是通過(guò)連接不同的功能函數(shù)模塊使數(shù)據(jù)流從輸入對(duì)象經(jīng)過(guò)處理傳送到輸出對(duì)象。本論文開(kāi)發(fā)了一臺(tái)虛擬示波器。，LabVIEW作為一個(gè)完整優(yōu)異的圖形化軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境得到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的認(rèn)可，并開(kāi)始迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，贏(yíng)得了廣大用戶(hù)的青睞。像C或C++等其它計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言一樣，LabVIEW也是一種通用編程系統(tǒng)，具有各種各樣、功能強(qiáng)大的函數(shù)庫(kù)，包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串行儀器控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，甚至還有目前十分熱門(mén)的網(wǎng)絡(luò)功能。使用虛擬儀器產(chǎn)品，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要重新構(gòu)筑新的儀器系統(tǒng)。通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)、控制按鈕，也可在計(jì)算機(jī)顯示器上直接觀(guān)看結(jié)果。這樣，其它的虛擬儀器才能將數(shù)據(jù)傳輸給子儀器。調(diào)試程序時(shí)可以利用單步執(zhí)行、設(shè)置斷點(diǎn)、設(shè)置探針來(lái)顯示數(shù)據(jù)流動(dòng)方向。由于沒(méi)有外界信號(hào)輸入設(shè)備，所以不能用外部數(shù)據(jù)采集的方法輸入信號(hào)波形，那么自己設(shè)計(jì)一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，使兩個(gè)通道都能實(shí)現(xiàn)基本模擬信號(hào)正弦波、三角波、方波、鋸齒波的輸入。在程序的編寫(xiě)中，使用了條件結(jié)構(gòu)，while循環(huán)結(jié)構(gòu)以及常用的數(shù)據(jù)處理函數(shù)，同時(shí)還用到了信號(hào)生成控件VI、旋鈕控件VI等多個(gè)LabVIEW控件。圖310延遲時(shí)間圖310是為了更清楚的觀(guān)測(cè)而設(shè)置的，運(yùn)行期間信號(hào)變化很快，不利于做詳細(xì)的觀(guān)測(cè)比較，解決該問(wèn)題的方法是設(shè)置一個(gè)延遲時(shí)間模塊。用虛擬信號(hào)發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生不同頻率和幅值的波形，通過(guò)虛擬示波器來(lái)顯示、測(cè)量、處理和分析這些波形，來(lái)檢測(cè)虛擬示波器的性能。世界各國(guó)的工程師和科學(xué)家們都已將NILabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)工具用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而改善了產(chǎn)品質(zhì)量、縮短了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間，并提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)效率。經(jīng)過(guò)測(cè)試，本文設(shè)計(jì)的示波器能對(duì)波形和參數(shù)正確的顯示，達(dá)到了虛擬示波器的設(shè)計(jì)要求。因?yàn)橛羞@樣的良師益友，使我在設(shè)計(jì)中減少了走彎路的次數(shù)，順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。（2）充分利用了計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，波形顯示效果逼真。虛擬儀器提供的各種工具能滿(mǎn)足我們?nèi)魏雾?xiàng)目需要。前面板上，“通道選擇”選擇“A+B”，“CHA”和“CHB”可分別下拉選擇正弦波、三角波、方波、鋸齒波，這時(shí)，屏幕上顯示的即為圖16所示的幾組波形，可以調(diào)節(jié)幅值、頻率等旋鈕來(lái)改變波形的幅值和頻率等。圖312即為B通道單獨(dú)顯示波形的程序框圖，前面板輸出的只有B通道的波形。圖32 虛擬雙蹤示波器前面板圖33 虛擬雙蹤示波器程序框圖 選擇及波形發(fā)生在程序框圖面板上調(diào)用一個(gè)子VI，程序框圖如下：圖34 子VI程序框圖利用基本函數(shù)發(fā)生器創(chuàng)建波形發(fā)生模塊，實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的選擇。采用波形圖控件。通過(guò)波形的顯示，最后把波形的其他參數(shù)以數(shù)字的形式都顯示出來(lái)。運(yùn)行和調(diào)試程序。(2)創(chuàng)建框圖程序。可以預(yù)見(jiàn)，由于LabVIEW這些其他語(yǔ)言無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為該領(lǐng)域的一朵奇葩！最終將引發(fā)傳統(tǒng)的儀器產(chǎn)業(yè)新的革命。LabVIEW的動(dòng)態(tài)連續(xù)跟蹤方式，可以連續(xù)、動(dòng)態(tài)地觀(guān)察程序中的數(shù)據(jù)及其變化情況，比其它語(yǔ)言的