【正文】 電流輸出，通過(guò)2個(gè)50Ω的取樣電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分的電壓信號(hào)。8路DA轉(zhuǎn)換電路課由該電路擴(kuò)展而得到。圖74 DAC902接口電路Intel 51256芯片是32K8位SRAM，有32768個(gè)存儲(chǔ)單元；每個(gè)單元存儲(chǔ)8位二進(jìn)制信息；用單一的5V電源；有8根數(shù)據(jù)輸入/輸出線D7～D0；有15根（215=32768）地址線A14～A0，其中9根用于行地址譯碼輸入，6根用于列地址譯碼輸入；有3根控制線：片選控制、輸出允許和讀寫(xiě)控制R/W。圖75 51256芯片管腳圖如圖76是由LM311等構(gòu)成的窗口比較器電路。在基本比較器電路的輸出端接入由與非門(mén)構(gòu)成的窗口比較器電路。輸入U(xiǎn)i只限于單極性電壓，當(dāng)輸人電壓Ui低于窗口的下限設(shè)定值UL時(shí)，A1輸出高電平，A2輸出低電平。若輸入電壓Ui超過(guò)下限值UL，而在上限值UH以下時(shí)，A2輸出低電平經(jīng)反相器反相，再經(jīng)與非門(mén)相與輸出低電平，即可表示窗口的范圍。若超出上限值，A1輸出為低電平，不滿足相與條件，則輸出U。變?yōu)楦唠娖健?duì)于這種窗口比較器，也可以有設(shè)定值以下、設(shè)定范圍內(nèi)與設(shè)定值以上的三種輸出方式。RP1的阻值設(shè)定下限值UL，RP2的阻值設(shè)定上限值UH，但必要條件是UHUL。圖76 基本窗口比較器電路 虛擬邏輯分析儀的軟件設(shè)計(jì)虛擬邏輯分析儀的軟件主要是將硬件采集、傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示?；贚abVIEW的虛擬邏輯分析儀軟件設(shè)計(jì)如圖77所示。圖77虛擬邏輯分析儀的程序框圖模擬波形發(fā)生程序：基于LabVIEW設(shè)計(jì)的這部分程序應(yīng)用了兩個(gè)For循環(huán)語(yǔ)句，外面的For循環(huán)是用來(lái)設(shè)置模擬輸入信號(hào)通道數(shù)目的；內(nèi)層For循環(huán)則是用來(lái)產(chǎn)生模擬信號(hào)的，在內(nèi)層循環(huán)的里面有隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生模塊，當(dāng)其產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)大于常量時(shí)，就輸出高電平，否則輸出為低電平。邏輯狀態(tài)顯示程序：基于LabVIEW設(shè)計(jì)的這部分程序也應(yīng)用到了一個(gè)For循環(huán)語(yǔ)句，這部分主要是解決轉(zhuǎn)換后的數(shù)字波形如何顯示問(wèn)題，首先將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)轉(zhuǎn)換成數(shù)組，接著對(duì)該數(shù)組進(jìn)行轉(zhuǎn)置處理，在通過(guò)數(shù)字波形顯示模塊輸出，最后由前面板的波形顯示模塊顯示出來(lái)。 虛擬邏輯分析儀測(cè)試結(jié)果本設(shè)計(jì)重在實(shí)現(xiàn)基于LabVIEW的虛擬邏輯分析儀的軟件設(shè)計(jì)，因此這里所實(shí)現(xiàn)的是對(duì)LabVIEW產(chǎn)生的虛擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量、顯示，并不是實(shí)際采集信號(hào)，圖74為對(duì)模擬12通道輸入信號(hào)的時(shí)序測(cè)量結(jié)果。 8 7 6 5 4 2 3 1圖78虛擬邏輯分析儀的測(cè)試結(jié)果面板介紹：圖中1區(qū)為邏輯分析儀的時(shí)序儀選項(xiàng)卡；2區(qū)為邏輯分析儀的狀態(tài)儀選項(xiàng)卡；3區(qū)邏輯分析儀的仿真信號(hào)選項(xiàng)卡；4邏輯分析儀的測(cè)量結(jié)果顯示區(qū)；5為邏輯分析儀的開(kāi)關(guān)；6為觸發(fā)設(shè)置；7為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放按鈕；8為模擬輸入信號(hào)設(shè)置區(qū)。 虛擬邏輯分析儀與傳統(tǒng)邏輯分析儀的比較邏輯分析儀是現(xiàn)代數(shù)據(jù)域測(cè)試儀器中極其重要的一種通用測(cè)試儀器[1],傳統(tǒng)的邏輯分析儀給人留下的印象是價(jià)格昂貴、使用不方便、分析功能不強(qiáng)等。隨著PC機(jī)不斷遍及,其運(yùn)算速度也以驚人的速度遞增。PC機(jī)的數(shù)據(jù)分析、處理能力遠(yuǎn)非邏輯分析儀所采用的處理器所能比擬,并且其通過(guò)顯示器所能提供的非常友好而復(fù)雜的操作界面對(duì)于傳統(tǒng)的邏輯分析儀來(lái)說(shuō)幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。將傳統(tǒng)邏輯分析儀的部分功能轉(zhuǎn)移到PC機(jī)實(shí)現(xiàn)是邏輯分析儀的一個(gè)發(fā)展方向,基于數(shù)據(jù)采集卡和PC機(jī)結(jié)合的虛擬邏輯分析儀利用了PC機(jī)強(qiáng)大的軟硬件資源, 成為邏輯分析儀的一個(gè)新的發(fā)展方向。第八章 綜合面板設(shè)計(jì)本章主要介紹虛擬電子測(cè)量?jī)x器的綜合面板設(shè)計(jì)。 界面設(shè)計(jì)原則操作界面設(shè)計(jì)基本上有三項(xiàng)原則：一、 合理的功能設(shè)計(jì)1. 功能模塊化2. 減少不同功能間的相互耦合二、 強(qiáng)調(diào)可用性1. 易學(xué)易記2. 使用安全三、 盡可能給使用者帶來(lái)愉悅1. 布局合理2. 適當(dāng)使用顏色 LabVIEW的前面板設(shè)計(jì)前面板是VI的用戶界面，創(chuàng)建VI時(shí)，通常先設(shè)計(jì)前面板，然后設(shè)計(jì)程序框圖在前面板上創(chuàng)建的輸入/輸出任務(wù)。前面板上有用戶輸入控制和輸出顯示兩類對(duì)象，用于模擬真實(shí)儀表的前面板?？刂坪惋@示對(duì)象以各種各樣的圖形形式出現(xiàn)在前面板上，具體體現(xiàn)為旋鈕、按鈕、圖形、指示燈，以及其它的控制和顯示對(duì)象等，這時(shí)用戶界面更加直觀易懂。對(duì)于LabVIEW的前面板設(shè)計(jì)，主要應(yīng)用的是工具選板和控件選板。如圖81所示。圖81 LabVIEW的控件選板及調(diào)色板 虛擬電子測(cè)量?jī)x器的前面板綜合設(shè)計(jì) 密碼登陸程序設(shè)計(jì)一臺(tái)完整的通用虛擬電子測(cè)量?jī)x器無(wú)須多次打開(kāi)多個(gè)界面，因?yàn)槟菢硬环奖銉x器的使用，即浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)資源。我們可以將所有功能儀器程序后面板綜合在一起，前面板可以采用控制卡的形式進(jìn)行任意切換。將設(shè)計(jì)好的程序生成可執(zhí)行文件（.exe）形式如圖82，我們只需要雙擊該圖標(biāo)就可以進(jìn)入這臺(tái)綜合的虛擬電子測(cè)量?jī)x器，選擇我們需要用到的儀器進(jìn)行工作并可以隨時(shí)切換成其它儀器或同步使用。 圖82虛擬電子測(cè)量?jī)x器的可執(zhí)行文件雙擊圖標(biāo)后將打開(kāi)這樣一個(gè)界面，如圖83所示。可以看到當(dāng)前儀器的版權(quán)、版本等信息，我們此時(shí)并不能使用該儀器，要想打開(kāi)并使用這臺(tái)儀器，我們必須得輸入正確的密碼口令。圖83請(qǐng)輸入正確密碼使用該儀器這項(xiàng)功能的設(shè)置是其它通用電子測(cè)量?jī)x器所沒(méi)有的，但是有時(shí)這項(xiàng)功能也是十分必要的，不同的密碼也可以控制儀器部分功能的使用，就如在學(xué)生用它做實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)腦分析計(jì)算能力，可以把有些功能鎖定，不能使學(xué)生養(yǎng)成投機(jī)取巧的習(xí)性，當(dāng)他們分析計(jì)算結(jié)束再輸入密碼與儀器分析的結(jié)果進(jìn)行比較、校對(duì)，當(dāng)然用途也不僅如此。當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)如圖84所示彈出Wrong Password提示,請(qǐng)重新輸入密碼。 圖84密碼輸入錯(cuò)誤請(qǐng)核對(duì)后重新輸入當(dāng)我們正確的輸入密碼后，我們才真正的進(jìn)入了這臺(tái)虛擬電子測(cè)量?jī)x器的工作界面，我們現(xiàn)在可以使用它的所有功能了。密碼登陸后面板程序如圖85所示。圖85 密碼登陸程序 程序說(shuō)明：密碼登陸程序中主要是應(yīng)用了字符串的比較、條件結(jié)構(gòu)、While循環(huán)、蜂鳴聲以及單按鈕對(duì)話框等等。當(dāng)點(diǎn)擊登錄按鈕或敲回車鍵時(shí)，程序判斷輸入字符串與要比較的字符串是否一致，如果一致，則登陸成功條件為真，以后的各個(gè)儀器才可以工作；倘若輸入密碼不一致，則顯示W(wǎng)rong Password并發(fā)出咚咚響聲提示錯(cuò)誤。 綜合面板設(shè)計(jì)一臺(tái)完整的通用虛擬電子測(cè)量?jī)x面板如以下圖列所示，以控制卡的形式任意切換，選擇所需要的儀器進(jìn)行工作，部分儀器可以同時(shí)工作。選項(xiàng)卡可以增添許多子板卡，這樣我們可以將一個(gè)儀器界面設(shè)置在一個(gè)子板卡上，點(diǎn)擊板卡“頭”即可更換儀器界面。例如：；打開(kāi)一個(gè)新的面板則出現(xiàn)一臺(tái)新的儀器。圖86 密碼登陸界面 圖87 示波器界面 圖88信號(hào)發(fā)生器界面 圖89 頻譜分析儀界面 圖810頻率特性測(cè)試儀界面 圖811 邏輯分析儀界面 圖812 電工表1界面 圖813 電工表2界面 圖814 登陸初始界面以上為一臺(tái)完整虛擬電子測(cè)量?jī)x器的部分前面板示例，操作界面友好。全文總結(jié)可重構(gòu)虛擬電子測(cè)量系統(tǒng)的研制可以實(shí)現(xiàn)“一套系統(tǒng)替代多個(gè)實(shí)驗(yàn)室”的目的，不僅可以降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資金投入，而且可以使實(shí)驗(yàn)擺脫仿真階段，跨入教學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)際相結(jié)合的階段。研究工作及成果總結(jié)：“關(guān)于可重構(gòu)系統(tǒng)”的知識(shí)，初步了解了國(guó)內(nèi)外可重構(gòu)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，熟悉了可重構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，并將可重構(gòu)的設(shè)計(jì)思想運(yùn)用到了本文的設(shè)計(jì)中。2. 基于圖形化虛擬儀器軟件平臺(tái)LabVIEW完成了虛擬電子測(cè)量?jī)x器面板的綜合設(shè)計(jì)。3. 運(yùn)用虛擬儀器的軟件可重構(gòu)性低成本、高效率地實(shí)現(xiàn)了的頻譜分析儀、頻率特性測(cè)試儀。、電工表1和電工表2的軟面板，實(shí)現(xiàn)了儀器功能仿真設(shè)計(jì)。下一步研究的建議：1. 制作硬件模塊，將本文實(shí)現(xiàn)的仿真儀器連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部信號(hào)的采集測(cè)量。2. 研制其它的通用模塊化儀器。如：電磁噪聲測(cè)試儀、集成電路測(cè)試儀、電路板測(cè)試儀、數(shù)字I/O、程控電源等。現(xiàn)有的系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)一些測(cè)試功能，但應(yīng)用于教學(xué)中需要一些實(shí)驗(yàn)案例。所以應(yīng)該進(jìn)行對(duì)電子類各門(mén)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)案例設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)[1] . 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版), 2002,25(2).Wang XianLin. 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