[信息與通信]虛擬儀器設(shè)計第1章—概述-在線瀏覽
2025-05-09 06:56本頁面
【正文】 式 自 動 測 試 系 統(tǒng) 特 定 設(shè) 計 專 用 型 臺 式 儀 器 積 木 型 模 塊 儀 器 集 成 型 14 ?（ 2）虛擬儀器是技術(shù)發(fā)展的結(jié)果 ? 計算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展，及其在電子測量技術(shù)與儀器領(lǐng)域中的應(yīng)用，使新測試?yán)碚?、測試方法、測試技術(shù)不斷出現(xiàn)，儀器與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不斷推陳出新，電子測量儀器及自動測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了質(zhì)的變化，功能與性能得到不斷提高。 ? 在上述的背景下，提出了全新概念的儀器 —— 虛擬儀器。 15 ? 1990年代，虛擬儀器得到業(yè)界廣泛認(rèn)可和應(yīng)用，相繼推出了基于 GPIB總線（ General Purpose Interface Bus）、 PCDAQ（ Data Acquisition）和 VXI總線（ VMEbus eXtension for Instrumentation， 1987年）、PXI總線（ PCI eXtension for Instrumentation， 1997年）等多種虛擬儀器系統(tǒng)。 ? 底層驅(qū)動和上層應(yīng)用軟件融為一體。play， 1993年） ※ VISA（ Virtual Instrument Software Architecture, 虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu)） ※ IVI（ Interchangeable Virtual Instruments，可互換式虛擬儀器， 1997年） 16 虛擬儀器技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)與測試技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 ? （ 1）新的總線技術(shù)的應(yīng)用（如 HS488， 1394b等）。 ? （ 3）智能化、模塊化、集成化是硬件發(fā)展的主流。第一是軟件標(biāo)準(zhǔn)化問題；第二是如何利用各種軟件開發(fā)環(huán)境及工具，編制出符合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用軟件。 ? （ 6）應(yīng)用范圍更加廣泛。 虛擬儀器技術(shù)是在 PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所以完全“繼承”了以現(xiàn)成即用的 PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。將因特網(wǎng)和虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合，就能夠輕松地與發(fā)布測量結(jié)果到世界上的任何地方。 虛擬儀器 = A/D + CPU + 軟件。 。 。隨著測試系統(tǒng)在功能上不斷地趨于復(fù)雜，通常需要集成多個測量設(shè)備，而連接和集成這些不同設(shè)備則有相當(dāng)難度。 19 比較內(nèi)容 虛擬儀器 傳統(tǒng)儀器 系統(tǒng)構(gòu)成 軟件是關(guān)鍵 硬件是關(guān)鍵 開發(fā)周期 開發(fā)時間短、技術(shù)要求低、系統(tǒng)通用性強(qiáng) 開發(fā)時間長、技術(shù)要求高、系統(tǒng)功能較專一 開發(fā)與維護(hù)費(fèi)用 低 高 技術(shù)更新周期 短（ ） 長（ 510年） 價格 價格低、可復(fù)用與可重配置性強(qiáng) 價格昂貴 功能可塑性 用戶定義儀器功能，柔性 廠商定義儀器功能，剛性 系統(tǒng)開放性 開放、靈活，與計算機(jī)技術(shù)同步發(fā)展 封閉、固定 構(gòu)成復(fù)雜系統(tǒng)能力 易與網(wǎng)絡(luò)及其他周邊設(shè)備互連 功能單一的獨(dú)立設(shè)備 人機(jī)交互 無限的顯示選項、界面友好 有限的顯示選項 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較： 儀器 = A/D + CPU + 軟件 20 虛擬儀器的構(gòu)成 1. 通用儀器硬件平臺 (簡稱硬件平臺 ) （ ?信號采集及控制） 2. 應(yīng)用軟件 （ ?信號分析與處理、顯示） 兩大部分構(gòu) 成 21 ? 1. 虛擬儀器通用硬件平臺的構(gòu)成形式 ? 通常為帶有某種標(biāo)準(zhǔn)總線接口的各種測試設(shè)備（分立式或模塊式儀器），主要有 PC總線的數(shù)據(jù)采集模塊（ PCDAQ）、 GPIB總線儀器、 VXI總線儀器模塊、 PXI總線儀器模塊、 RS232串口、 USB接口儀器等類型，或多種類型的組合。 2． I/O 接口儀器驅(qū)動程序 ： 完成特定外部硬件設(shè)備的擴(kuò)展、驅(qū)動與通信。 2. 專用于虛擬儀器開發(fā)的軟件編程環(huán)境： 圖形化編程（ G語言）環(huán)境： HPVEE、 NI LabVIEW； 文本編程環(huán)境： NI LabWindows/CVI。 29 LabVIEW概
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