【正文】 。打開軟件后，會(huì)出現(xiàn)軟件的許多選項(xiàng)，比如：打開、創(chuàng)建等。LabWindows/CVI是National Instruments公司推出的一套面向測(cè)控領(lǐng)域的軟件開發(fā)平臺(tái)，它以ANSI C為核心,將功能強(qiáng)大,使用靈活的C語言平臺(tái)與數(shù)據(jù)采集,交互式編程方法,豐富的控件和庫函數(shù)大大增強(qiáng)了C語言的功能,為熟悉C語言的開發(fā)人員建立檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)量環(huán)境、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、過程監(jiān)控系統(tǒng)等提供了一個(gè)理想的軟件開發(fā)環(huán)境，具有廣闊的開發(fā)前景和市場(chǎng)價(jià)值，正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，它早就已經(jīng)被許許多多的工程師和科學(xué)家所接受和喜愛，各種關(guān)于虛擬儀器開發(fā)的報(bào)刊和書籍也蜂擁而至，這使得LabWindows/CVI應(yīng)用越來越廣泛。下一章將對(duì)應(yīng)用軟件LabWindows/CVI進(jìn)行簡單的描述。利用臺(tái)式機(jī)進(jìn)行測(cè)試：利用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)，接入聲卡的Line In輸入端，并且將信號(hào)同時(shí)接到傳統(tǒng)數(shù)字存儲(chǔ)示波器，執(zhí)行程序，將電腦屏幕顯示的波形與示波器顯示波形進(jìn)行比對(duì)，以此判斷出本測(cè)試系統(tǒng)的精度。其中包括：信號(hào)采集模塊、波形顯示模塊、頻譜分析模塊、波形調(diào)節(jié)模塊、信號(hào)存儲(chǔ)模塊等。 3)第三章為虛擬示波器的模塊化設(shè)計(jì)。它作為一門通用測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)工具，已經(jīng)為很多工程師和科學(xué)家所接受。 主要章節(jié)安排本說明書主要包括以下幾個(gè)章節(jié)：1)第一章為引言，主要介紹了虛擬儀器（主要是虛擬示波器）的產(chǎn)生的原因以及國內(nèi)外發(fā)展情況的差距，并簡單介紹了聲卡的由來，最后簡要說明了本次設(shè)計(jì)的主要目的和要完成的內(nèi)容。 本文的主要研究內(nèi)容利用計(jì)算機(jī)聲卡進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將待測(cè)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，并在LabWindows/CVI下設(shè)計(jì)可視化操作界面，實(shí)時(shí)顯示采集到的信號(hào)及經(jīng)頻譜分析后的曲線，并能對(duì)波形進(jìn)行控制。此外，國內(nèi)己有幾家企業(yè)在研制PC虛擬儀器，哈工大儀器王電子有限責(zé)任公司就是其中之一，它的產(chǎn)品已達(dá)到一定的批量。四川聯(lián)合大學(xué)的教師基于虛擬儀器的設(shè)計(jì)思想，研制了航空電臺(tái)二線綜合測(cè)試儀將8臺(tái)儀器集成于一體，組成虛擬儀器系統(tǒng)，使用方便、靈活。近一、兩年來這些學(xué)校在原有的基礎(chǔ)上，又開發(fā)了一批新的虛擬儀器系統(tǒng)用于教學(xué)和科研。而且我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)通信電子等產(chǎn)業(yè)的起步比較晚，相對(duì)滯后與歐美國家，因此我國對(duì)虛擬儀器的研究起步也比較晚，發(fā)展比較緩慢。虛擬儀器產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢(shì)不容樂觀。把電腦變成一臺(tái)集信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、頻率計(jì)、萬用表等多種功能于一體的儀器。基于計(jì)算機(jī)的虛擬設(shè)備已經(jīng)得到很大發(fā)展，在某些程度可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的儀器儀表測(cè)試。將虛擬儀器應(yīng)用于教學(xué)和科研，已成為當(dāng)今的發(fā)展趨勢(shì)。虛擬儀器在性能上更具有靈活性用戶可根據(jù)自身需要定制儀器的功能充分體現(xiàn)了它的優(yōu)越性徹底打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義用戶無法改變的模式[18,19]。然后由計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的處理、計(jì)算和分析以及測(cè)試結(jié)果的顯示[17]。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 測(cè)試儀器已經(jīng)有很久的歷史，早些時(shí)候的一起都是完全的測(cè)試設(shè)備，比如EEG(electroencephalo graph 腦電圖描記器)記錄系統(tǒng)和示波器，它們包括電源，傳感器，數(shù)字轉(zhuǎn)換和演示，需要人工的參數(shù)設(shè)置[16]。示波器是科研機(jī)關(guān)、企業(yè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、大專院所的必備測(cè)量設(shè)備，傳統(tǒng)示波器缺乏相應(yīng)的計(jì)算機(jī)接口配合數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理比較困難。(2)提高實(shí)驗(yàn)效率，降低教學(xué)成本，參數(shù)輸入簡便，結(jié)果顯示明確。對(duì)于一所高等院校而言，臺(tái)式示波器成本很高，而且對(duì)于剛接觸的學(xué)生來講，既難以調(diào)試，又容易損壞，使用起來極其不方便,而虛擬示波器是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的資源使本來需要硬件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)軟件化，以便最大限度的降低系統(tǒng)成本，同時(shí)提高系統(tǒng)的靈活性[13]。聲卡的組成部分主要包括：聲音控制/處理芯片，聲音輸入輸出端口和功放芯片等，其中集成了采樣保持、音效處理、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換等電路的聲音控制/處理芯片是聲卡的核心，它對(duì)聲卡的性能和檔次起到了決定的作用，具有聲波采樣處理MIDI指令和回放控制等基本功能，有些聲音控制/處理芯片還加進(jìn)了合聲、混響、音場(chǎng)調(diào)整等功能[12]。聲卡是計(jì)算機(jī)與外部環(huán)境聯(lián)系的重要途徑，作為數(shù)據(jù)采集卡來使用，聲卡可以采集音頻范圍內(nèi)的信號(hào)。但是，10年過后，正如前者所預(yù)料的，多媒體PC成了現(xiàn)今的標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)人都能利用自己的PC來聽CD、玩有聲游戲、通過Iphone等網(wǎng)絡(luò)電話來交談，幾乎每一樣事情都和PC音頻發(fā)生關(guān)系。這只聲卡在當(dāng)時(shí)引起了一場(chǎng)轟動(dòng)。虛擬示波器是虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用，它使用下位機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，通過接口電路傳輸數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)，再借助強(qiáng)大的監(jiān)控軟件模擬示波器的操作面板，實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、分析、處理、存儲(chǔ)、顯示、打印輸出等功能[7,9]。20世紀(jì)70年代，由于個(gè)人電腦技術(shù)的出現(xiàn)，人們開始考慮用電腦來處理傳統(tǒng)儀器測(cè)試的數(shù)據(jù)；20世紀(jì)80年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，計(jì)算機(jī)主板上有了多個(gè)擴(kuò)展槽，并出現(xiàn)了插在計(jì)算機(jī)里的數(shù)據(jù)采集卡，這樣的系統(tǒng)已經(jīng)可以進(jìn)行一些簡單的數(shù)據(jù)采集工作，將采集到的數(shù)據(jù)直接由計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行處理，這就是虛擬儀器技術(shù)的雛形[5]。其主要任務(wù)是通過軟件將計(jì)算機(jī)硬件與儀器硬件有機(jī)結(jié)合一起，將以前需硬件實(shí)現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)通過軟件來實(shí)現(xiàn)，完成對(duì)被測(cè)信號(hào)的采集、分析、處理、判斷及顯示等一系列功能。它基于個(gè)人電腦的測(cè)控設(shè)備或系統(tǒng)，通常由計(jì)算機(jī)、測(cè)控電路模塊和專門應(yīng)用軟件組成，通過人機(jī)交互來完成對(duì)信號(hào)的采集、分析、處理和顯示?；诼暱ǖ奶摂M示波器通過計(jì)算機(jī)的I/O接口—聲卡采集到需要測(cè)量的信號(hào)，通過軟件編程對(duì)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、分析、顯示，可以通過計(jì)算機(jī)的顯示器觀察到設(shè)計(jì)的面板，并且可以通外接設(shè)備（如鼠標(biāo)或鍵盤）對(duì)事先設(shè)計(jì)好的面板進(jìn)行操作，達(dá)到替代傳統(tǒng)儀器的目的。由于聲卡所能承載的最大電壓是1V，通過聲卡的采集的輸入信號(hào)只能限定在1V以內(nèi)。聲卡的性能指標(biāo)已經(jīng)非常成熟，擁有非常優(yōu)越的A/D轉(zhuǎn)換性能，再加上LabWindows/CVI的強(qiáng)大的函數(shù)庫和驅(qū)動(dòng)庫，使得研制虛擬示波器變得更加方便和靈活。每種儀器實(shí)現(xiàn)一種特定的功能，并以確定的方式提供給用戶。本文正是利用計(jì)算機(jī)所具有的不可代替的邏輯運(yùn)算能力，使得實(shí)現(xiàn)虛擬儀器的開發(fā)變?yōu)榭赡?，理論上可以設(shè)計(jì)出基于聲卡的虛擬示波器。中北大學(xué)2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書基于聲卡的虛擬示波器設(shè)計(jì)摘 要當(dāng)今的世界正以一種前所未有的速度發(fā)展著，科技的發(fā)展更是日新月異。計(jì)算機(jī)擁有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，故而成為人們生活中必不可少的一部分。雖然傳統(tǒng)儀器得到迅猛的發(fā)展，精度越來越高，功能越來越強(qiáng)，性能越來越好，但傳統(tǒng)儀器仍然是由廠家設(shè)定好的封閉結(jié)構(gòu)，有固定的輸入輸出和儀器操作面板。我國的高檔儀器主要依賴進(jìn)口，因?yàn)槟壳皣鴥?nèi)的技術(shù)水平還不夠成熟，沒有達(dá)到世界先進(jìn)水平，所以試圖研究一種簡單方便、成本低又能夠滿足需求的虛擬示波器是非常有必要的。本文利用計(jì)算機(jī)聲卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)采集卡，設(shè)計(jì)了一種雙通道數(shù)字存儲(chǔ)示波器。在這個(gè)前提下，量化精度是16位。關(guān)鍵詞：虛擬儀器、虛擬示波器、聲卡、LabWindowsThe Design of a Virtual Oscilloscope Based on Sound CardABSTRACTWe are living in a world developing in a speed never seen before, and the development of technology changes with new day. So far, people cannot live without puters because of their powerful processing capacity. What we use in this paper is the logically puting power of puters which is irreplaceable, so it makes it possible to develop virtual instruments or a virtual oscilloscope at last. Though traditional instruments have reached a new level, and they have got high precision, better function and performance. However, traditional instruments always cannot get rid of close structure, fixed I/O and operation panel. In addition, every instrument offers a fixed function to users in a set way. In our country, we import top grade instruments because we have not grasp this technology which is advanced in the world. So it is necessary to develop a simple and cheap virtual oscilloscope. People have done a lot about PC card which can transform analog signal to digital signal in a unexceptionable mode. Together with powerful function library and drive library, it bees more convenient and versatile. In this paper, we design a twochannel stored digital oscilloscope making use of Sound card instead of traditional data acquisition card. In fact, 1V is the maximum voltage that Sound card can stand, so we must limit the input voltage under 1V. If the instrument works properly, its sample frequency can reach KHz, and its quantification precision is 16 bits. The virtual oscilloscope collect signal from puter input