【正文】 圖 23 虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)（1）軟件開發(fā)平臺(tái)LabVIEW 是目前國(guó)際上唯一的基于數(shù)據(jù)流的編譯型圖形編程環(huán)境，它把復(fù)雜、煩瑣、費(fèi)時(shí)的語(yǔ)言編程簡(jiǎn)化成用簡(jiǎn)單或圖標(biāo)提示的方法選擇功能(圖形)，并用線條把各種圖形連接起來(lái)的簡(jiǎn)單圖形編程方式，使得不熟悉編程的工程技術(shù)人員都可以按照測(cè)試要求和任務(wù)快速“畫” 出自己的程序， “畫”出儀器面板，這大大提高了工作效率，減輕了科研和工程技術(shù)人員的工作量，因此，LabVIEW 是一種優(yōu)秀的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)。這樣可保證多廠商產(chǎn)品的互操作性和系統(tǒng)的易集成性?；?GPIB 總線結(jié)構(gòu)的接口卡數(shù)據(jù)傳輸速率一般低于 500kb/s，不適合與對(duì)系統(tǒng)速度要求較高的應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)上掛接多個(gè) DAQ 功能模塊，配合相應(yīng)的軟件，就可以構(gòu)成一臺(tái)具有多功能的測(cè)試儀器。由于卡式儀器與計(jì)算機(jī)結(jié)合緊密，能夠充分利用已有的計(jì)算機(jī)資源，較之傳統(tǒng)儀器成本更低廉、使用更靈活、性能更強(qiáng)，因此它是一種極具潛力的儀器種類。在當(dāng)前流行的 C/S/D 網(wǎng)絡(luò)模式下，利用嵌入式技術(shù)（包括數(shù)據(jù)庫(kù)嵌入和網(wǎng)絡(luò)模塊的嵌入）可以充分利用有效資源，提高測(cè)試效率 [6]。3）儀器的功能是由用戶根據(jù)需要用軟件來(lái)定義，不是事先由廠家定義的。在高速度、高帶寬和專業(yè)測(cè)試領(lǐng)域，獨(dú)立儀器具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。虛擬儀器以通用計(jì)算機(jī)和配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的測(cè)量?jī)x器（包括 GPIB、RS232 等傳統(tǒng)儀器以及新型的 VXI 模塊化儀器）為基礎(chǔ)，將儀器硬件連接到各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，直接利用計(jì)算機(jī)豐富的軟硬件資源，將計(jì)算機(jī)硬件（處理器、存儲(chǔ)器、顯示器）和測(cè)量?jī)x器（頻率計(jì)、示波器、信號(hào)源）等硬件資源與計(jì)算機(jī)軟件資源（包括數(shù)據(jù)的處理、控制、分析和表達(dá)、過程通訊以及圖形用戶界面）有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。 本設(shè)計(jì)所做的工作本設(shè)計(jì)是以研究數(shù)據(jù)采集技術(shù)為目的，利用虛擬儀器技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行多通道數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)處理、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，信號(hào)采用 NIPXI 6281 數(shù)據(jù)采集卡采集，由軟件進(jìn)行處理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)功能等。美國(guó) NI 公司在 1997 年 9 月 1 日推出模塊化儀器的主流平臺(tái)PXI，這是與 CompactPCI 完全兼容的系統(tǒng)。（2）虛擬儀器開發(fā)向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展在 1998 年 9 月成立了 IVI(Interchangeable Virtual Instrument) 基金會(huì)，IVI基金會(huì)是最終用戶、系統(tǒng)集成商和儀器制造商的一個(gè)開放的聯(lián)盟。第三階段：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的出現(xiàn)帶動(dòng)了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的飛速發(fā)展，使是的可以在一個(gè)工廠范圍內(nèi)通過總線將成千上萬(wàn)智能傳感器等智能化的儀表組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控系統(tǒng)，此階段是網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控系統(tǒng)的快速發(fā)展階段。 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 測(cè)控技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀早期的測(cè)控系統(tǒng)利用的是大型的儀表對(duì)各個(gè)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，然后通過操作盤進(jìn)行操控；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)則是以計(jì)算機(jī)為主體，配合檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與被控對(duì)象構(gòu)成的整體，系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)過程的各種監(jiān)控。虛擬儀器可以利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用，與傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器相比，具有成本低、功能強(qiáng)大、集成度高、質(zhì)量可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，能很方便地組建測(cè)試系統(tǒng)，滿足多種測(cè)量要求。s many features, breaking the traditional instruments of the framework, the formation of a new instrument model. This paper describes the measurement and control technology and virtual instrument technology status and future development trend of related technology of virtual instrument, LabVIEW related knowledge, and then expounded on the theory of data acquisition, data acquisition system is given and the hardware block diagram structure. In the analysis of the design features, based on the procedures introduced modular design, databaserelated knowledge, LabVIEW multithreading technology, given the design front panel and block diagram. This design uses a virtual NIPXI 6281 data acquisition card, the use of virtual instruments and related technology to achieve a multichannel data acquisition. The system has multichannel acquisition, display, storage management and password protection.Keywords: Virtual Instrument, DAQ, MySQL, LabVIEW 目 錄摘 要 .............................................................................................................................IABSTRACT ..................................................................................................................II第 1 章 緒論 ..................................................................................................................1 課題來(lái)源及研究的目的和意義 .........................................................................1 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 .................................................................2 測(cè)控技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ..............................................................................2 虛擬儀器的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ..............................................................................3 本設(shè)計(jì)所做的工作 .............................................................................................5第 2 章 虛擬儀器 ..........................................................................................................6 虛擬儀器的相關(guān)技術(shù) .........................................................................................6 虛擬儀器的概念 ..........................................................................................6 虛擬儀器的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì) ..............................................................................6 虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器的比較 ......................................................................7 虛擬儀器的硬件技術(shù) ..................................................................................9 虛擬儀器的軟件技術(shù) ................................................................................11 虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)的組成 ........................................................................12 虛擬儀器的開發(fā)軟件 .......................................................................................13 虛擬儀器的開發(fā)語(yǔ)言 ................................................................................13 圖形化虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)—— LabVIEW ...............................................13 本章小結(jié) ...........................................................................................................15第 3 章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) ....................................................................16 數(shù)據(jù)采集的相關(guān)介紹 .......................................................................................16 數(shù)據(jù)采集的基本任務(wù) ................................................................................16 數(shù)據(jù)采采集的相關(guān)技術(shù) ............................................................................16 輸入信號(hào)的類型 ........................................................................................17 輸入信號(hào)的連接方式 ................................................................................18 測(cè)量系統(tǒng)的分類 ........................................................................................18 測(cè)量系統(tǒng)的選擇 ........................................................................................20 采集系統(tǒng)的一般組成及各部分功能描述 ................................................21 數(shù)據(jù)采集卡的選擇 ...........................................................................................22 數(shù)據(jù)采集卡的主要性能指標(biāo) ....................................................................22 數(shù)據(jù)采集卡(DAQ 卡)的組成 ....................................................................23 PXI6281 .....................................................................................................23 本章小結(jié) ...........................................................................................................24第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù) ............................................................................25 程序模塊化設(shè)計(jì)概述 ....................................................................................