【正文】 板的邊緣長(zhǎng)度大約3英寸。高速設(shè)計(jì)中一個(gè)最困難的方面事實(shí)上是有很多相互影響的變量影響著數(shù)字設(shè)計(jì)的輸出。高速設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一是如何處理許多變數(shù)，無(wú)論它們是可控的還是不可控的。由于時(shí)序變得更加嚴(yán)格，對(duì)于現(xiàn)代設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)過(guò)去能做的簡(jiǎn)化會(huì)變得越來(lái)越少。如果沒(méi)有處理大量變數(shù)的方法，無(wú)論設(shè)計(jì)者實(shí)際有多懂系統(tǒng)，一個(gè)設(shè)計(jì)最終都會(huì)成為憑臆測(cè)而進(jìn)行的工作。因不具備處理大量變數(shù)的能力，設(shè)計(jì)者最終將采取校對(duì)一些解決點(diǎn)并且希望這些能代替所有已知的條件。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)中一定的猜測(cè)是存在的，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的目標(biāo)是使不確定因素最小化。歷史證實(shí)了這一有洞察力的預(yù)測(cè)。與處理器性能相關(guān)的度量是其內(nèi)部時(shí)鐘速率。到本書(shū)出版時(shí)為止，本章中即使是最快的處理器都會(huì)變得使人不以為然。隨著核心頻率的增加，會(huì)需要更快的總線數(shù)據(jù)速率，因?yàn)榭偩€要為處理器提供數(shù)據(jù)。時(shí)間減少意味著適當(dāng)?shù)乜紤]任何會(huì)導(dǎo)致到達(dá)接收機(jī)的數(shù)字波形的不確定性變得更重要。第一個(gè)障礙很簡(jiǎn)單，即在一個(gè)數(shù)字設(shè)計(jì)中需要考慮的變數(shù)的絕對(duì)數(shù)量會(huì)增加。通常來(lái)講，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性隨著變量數(shù)量的增加按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。通常這些模型在本質(zhì)是三維的，或者需要非常專業(yè)的模擬技術(shù)，這已超出了數(shù)字設(shè)計(jì)師的學(xué)科范圍。上述的問(wèn)題導(dǎo)致了目前的現(xiàn)狀：需要解決新的問(wèn)題。本書(shū)將致力于使讀者掌握實(shí)際中進(jìn)行現(xiàn)代高速數(shù)字設(shè)計(jì)必須掌握的技能及足夠的理論，這些知識(shí)會(huì)幫助讀者解決作者可能還沒(méi)有遇到過(guò)的問(wèn)題。它是對(duì)傳統(tǒng)不可用戶編程的專用計(jì)算機(jī)設(shè)備的一種發(fā)展，僅應(yīng)用于某一專用領(lǐng)域（例如醫(yī)療設(shè)備），將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械工程設(shè)計(jì)結(jié)合了起來(lái)。例如，微波爐中就含有一個(gè)嵌入式系統(tǒng)，它接收來(lái)自面板的輸入，進(jìn)而控制液晶顯示器進(jìn)行顯示，控制加熱元件的開(kāi)關(guān)以煮熟食物。摩托羅拉公司和英特爾公司生產(chǎn)的微控制器最受專業(yè)人士歡迎。現(xiàn)在，到處都有嵌入式系統(tǒng)的身影，從食品加工到汽車生產(chǎn)以及更多的領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)分不同的級(jí)別。許多更復(fù)雜的醫(yī)療設(shè)備具有更強(qiáng)大的功能，實(shí)際上其受益于使用了不止一個(gè)嵌入式系統(tǒng)。但同時(shí)這還意味著我們的許多時(shí)間被嵌入式設(shè)備解放出來(lái)，我們有更多的時(shí)間做我們所喜歡做的。我們買(mǎi)的汽車也越來(lái)越多的擁有嵌入式系統(tǒng)。顯而易見(jiàn)，非常多的公司致力于嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，或獨(dú)立進(jìn)行，或按需要聯(lián)合機(jī)械制造廠家共同開(kāi)發(fā)。如果沒(méi)有嵌入式系統(tǒng)……你走進(jìn)你的車并用鑰匙發(fā)動(dòng)。用中心控制臺(tái)的光標(biāo)鍵選擇電子點(diǎn)火程序，然后轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 擁有嵌入式系統(tǒng)......你不需要傳統(tǒng)的用戶界面來(lái)決定運(yùn)行哪些程序，汽車電子點(diǎn)火裝置會(huì)隨著車鑰匙做出響應(yīng)。 你不需要從一個(gè)緩慢的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器來(lái)加載程序或數(shù)據(jù) – 絕大部分需要的信息都在Fast ROM里。但是不要只集中一個(gè)定義上，去思考絕大部分嵌入式系統(tǒng)的這些共同特點(diǎn)，至少?gòu)哪撤N程度上看，那是十分有益的。 許多嵌入式系統(tǒng)，如PDA或手機(jī)，都是高容量，低成本和低利潤(rùn)的。這將導(dǎo)致嵌入式系統(tǒng)軟件犧牲可維護(hù)性（如可移植性、透明度、模塊化）來(lái)?yè)Q取性能的最優(yōu)化（如一個(gè)小的引導(dǎo)鏡像區(qū)、一塊小RAM空間、小周期循環(huán)需求）。 許多其它的嵌入式系統(tǒng)價(jià)格方面雖然不是主要考慮的因素，但要考慮到外形的限制或重量等因素，需要用最小的器件來(lái)滿足要求。除了在可移植性、透明度、模塊化方面權(quán)衡外，嵌入式系統(tǒng)還需要使用一種低層次的語(yǔ)言的優(yōu)化，這種語(yǔ)言不是C語(yǔ)言，也不是從一個(gè)UML模型自動(dòng)生成的C語(yǔ)言代碼。2）嵌入式系統(tǒng)通常有電源的限制。因此，功耗性能在復(fù)雜性和可維護(hù)性的成本方面是被許多嵌入式系統(tǒng)青睞的。 從本質(zhì)上看，大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)在往數(shù)據(jù)流的反應(yīng)（對(duì)流向和通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)做出反應(yīng)的）方向建設(shè)。嵌入式系統(tǒng)一般包括硬件實(shí)時(shí)約束和軟件實(shí)時(shí)約束。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使用先發(fā)制人的優(yōu)先（優(yōu)先級(jí)式）調(diào)度，以確保達(dá)到實(shí)時(shí)要求，但需要仔細(xì)考慮到執(zhí)行上下文（線程）來(lái)劃分的處理，設(shè)置執(zhí)行上下文的相對(duì)優(yōu)先次序，并在上下文中管理控制/數(shù)據(jù)流之間。）4） 嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常使用自定義硬件。即使組件可能是標(biāo)準(zhǔn)的，但是自定義混合和匹配需要硬件和軟件的高度凝聚 –大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)的軟件都是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的操作系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常會(huì)占嵌入式系統(tǒng)軟件非常大的比例）。通常，嵌入式系統(tǒng)的功能是分布在多個(gè)同類處理器和/或一個(gè)分層次的主/從處理器。此外，許多嵌入式系統(tǒng)利用專門(mén)的可編程器件或特定用途集成電路技術(shù)，因此需要低層次的軟件與自定義硬件進(jìn)行交互。因此，大多數(shù)這種系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是為了滿足在建筑規(guī)格和高層次的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的各種軟件功能規(guī)格發(fā)展的需要，而不是適應(yīng)用戶的需求。大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)是為了一個(gè)初始（主要）目的而建的。也就是說(shuō)，每個(gè)部分都可以成為一個(gè)單獨(dú)的目的（獨(dú)立服務(wù)于不同的目的），而且組件之間的相互作用可能只限于少數(shù)明確界定的問(wèn)題。一個(gè)系統(tǒng)需要所有組件運(yùn)作正常來(lái)使得整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有用的功能性，這就是“單片系統(tǒng)”。例如，建立一個(gè)太空探測(cè)器進(jìn)行空間旅行或去其他行星將它們的信息發(fā)送回來(lái)。每個(gè)低層次的響應(yīng)（功能）都是涵蓋范圍廣泛而功能（整體功能實(shí)現(xiàn)）不可缺少的組成部分。手機(jī)是另外一個(gè)例子，手機(jī)的所有子功能，如用戶界面，蜂窩基站的選擇，聲碼器，通信協(xié)議等都是實(shí)現(xiàn)用戶和特定的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)間的雙向音頻信息傳遞這一整體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)（雙向音頻信息的涵蓋范圍廣泛的目標(biāo)轉(zhuǎn)移中都是）的十分重要的方面。雖然一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的軟件組件組合成一個(gè)單片功能體，那些組件本身往往差別很大。這些專門(mén)的組件都需要一個(gè)不同的開(kāi)發(fā)技能器。（和一些有著一整套輔助開(kāi)發(fā)工具的軟件制度不同）雖然有一些軟件制度有一大堆工具來(lái)協(xié)助軟件開(kāi)發(fā)，但是嵌入式系統(tǒng)軟件的發(fā)展更有限（開(kāi)發(fā)具有更多的局限性），而且經(jīng)常只使用基本的編譯工具。由于適用于嵌入式系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的商業(yè)工具選擇很有限，許多嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)自己的工具，用于調(diào)試和測(cè)試，至少是增加與內(nèi)部工具的商業(yè)工具（或者至少會(huì)在商業(yè)工具的基礎(chǔ)上改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以滿足自己的要求）。嵌入式系統(tǒng)通常用在惡劣的環(huán)境中和關(guān)鍵任務(wù)里使用，或用于醫(yī)療用途。這些又轉(zhuǎn)化到嚴(yán)格的開(kāi)發(fā)流程和測(cè)試要求。有些類型的嵌入式系統(tǒng)受到一些監(jiān)管要求的影響，而這些要求旨在通過(guò)強(qiáng)制軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程來(lái)降低故障率，或者至少指明哪些文件必須附有嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品。9） 嵌入式系統(tǒng)往往壽命很長(zhǎng)。通常情況下，嵌入式系統(tǒng)的支持時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了原來(lái)的軟件開(kāi)發(fā)人員流失率。課文B：嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)語(yǔ)言嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)偽裝成為看似以一個(gè)非計(jì)算機(jī)來(lái)廉價(jià)并且有效地執(zhí)行任務(wù)的計(jì)算機(jī)。由于任務(wù)是必須解決各種問(wèn)題，一語(yǔ)通用不足以解決寫(xiě)、分析和編譯等全部問(wèn)題（一種可以通用的語(yǔ)言恐怕寫(xiě)、分析和編譯起來(lái)會(huì)非常困難）。例如，一個(gè)用于信號(hào)處理語(yǔ)言往往更適用于一種特定（信號(hào)處理）的問(wèn)題，比如組裝方面，但可能在主控行為上十分薄弱。數(shù)據(jù)流語(yǔ)言精于信號(hào)處理，混合語(yǔ)言則與其他三類結(jié)合了語(yǔ)言（汲取了其他三類語(yǔ)言的長(zhǎng)處或綜合了其他三類語(yǔ)言的思想）。1．硬件語(yǔ)言Verilog和視覺(jué)硬件描述語(yǔ)言（超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言）是用于硬件描述和建模的最通用的語(yǔ)言。這兩個(gè)層次的描述系統(tǒng)配有結(jié)構(gòu)制度：一個(gè)系統(tǒng)由原語(yǔ)類型群，或者其他群，或并發(fā)進(jìn)程組成。Verilog提供專門(mén)針對(duì)具體硬件仿真的原語(yǔ)。 Verilog添加晶體管和邏輯門(mén)原語(yǔ)，并允許用真值表來(lái)定義新的功能。這種處理睡眠狀態(tài)一直持續(xù)，直到有一個(gè)事件使得他們運(yùn)行，讀寫(xiě)變量，然后暫停。視覺(jué)硬件描述語(yǔ)言通信更規(guī)范，更靈活。視覺(jué)硬件描述語(yǔ)言的信號(hào)像電線般運(yùn)作，但像該決議的功能可能是用戶自定義的。Verilog語(yǔ)言的系統(tǒng)軟件類型有四值向量和用于建立存儲(chǔ)器模型的陣列。此外，諸如C結(jié)構(gòu)可以定義為復(fù)合類型。視覺(jué)硬件描述語(yǔ)言是一個(gè)更大，更復(fù)雜的語(yǔ)言，能夠掌握更廣泛層次的仿真和建模任務(wù)。因此，大多數(shù)包含通過(guò)內(nèi)存來(lái)溝通的必要指令序列，一個(gè)序列會(huì)一直維持它的數(shù)值直到改變數(shù)組。算術(shù)表達(dá)式是十分典型的：編碼表達(dá)式如ax2+bx+c這種機(jī)器代碼簡(jiǎn)單，乏味，并最好由一個(gè)編譯器完成。在C + +語(yǔ)言中，加入了一些分類作為一種來(lái)建立新的數(shù)據(jù)類型，為多態(tài)代碼建模，處理錯(cuò)誤異常，和一個(gè)通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言程序是在一種以象征性的，人類可讀的形式書(shū)面的一系列處理器指令。例如，添加R5的和R2，R4可能添加寄存器R2和R4的內(nèi)容，并把結(jié)果寫(xiě)入R5的。一個(gè)處理器的匯編語(yǔ)言是由它的運(yùn)算尋址方式，寄存器代碼和存儲(chǔ)器定義的。寄存器可以被看作是小型快速易于訪問(wèn)的內(nèi)存塊。當(dāng)控制到達(dá)表達(dá)調(diào)控中的一個(gè)函數(shù)調(diào)用傳遞給被調(diào)用的函數(shù)，它運(yùn)行著直到它產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，并控制返回繼續(xù)評(píng)估調(diào)用的函數(shù)表達(dá)式。這些可以進(jìn)一步分為數(shù)組和結(jié)構(gòu)，命名字段組匯總。在程序編譯時(shí)分配全局?jǐn)?shù)據(jù)的空間，堆棧存儲(chǔ)分配和釋放時(shí)，自動(dòng)變量的函數(shù)被調(diào)用和返回，堆用品的任意大小的內(nèi)存區(qū)域，可按任何順序處理。C + +標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供了重要和強(qiáng)大的共同類和接口，包括容器，迭代器和算法的集合。類可以通過(guò)繼承來(lái)定義，它擴(kuò)展和修改現(xiàn)有的類。模板是一種可以用多種方式使用的特殊函數(shù)或類。例如，同樣分模板既可以用于整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)。和C + +一樣，Java是可面向?qū)ο?，提供類和繼承。 Java的自動(dòng)無(wú)用信息收集使程序員從內(nèi)存管理中解放出來(lái)。創(chuàng)建一個(gè)線程涉及擴(kuò)展線程類，創(chuàng)建這些對(duì)象的實(shí)例，并調(diào)用其啟動(dòng)方法來(lái)開(kāi)創(chuàng)一種新的控制去執(zhí)行目標(biāo)運(yùn)作路線。一個(gè)線程試圖獲取另一個(gè)線程擁有的鎖會(huì)被阻斷，直到釋放，這可允許一個(gè)線程獨(dú)占訪問(wèn)某個(gè)特定對(duì)象。一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)管理多個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程，每個(gè)都編寫(xiě)在一個(gè)連貫的語(yǔ)言中，如C語(yǔ)言。大多數(shù)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使用固定優(yōu)先級(jí)搶占調(diào)度，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)定之后，每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)特定的優(yōu)先級(jí)（一個(gè)小整數(shù)）時(shí)。通常使用速率單調(diào)分析來(lái)分配優(yōu)先次序，這賦予頻繁常遭遇靜止行的處理器更高的優(yōu)先次序。雖然在一般的應(yīng)用程序里很笨拙，但是數(shù)據(jù)流語(yǔ)言領(lǐng)域完美配合了信號(hào)處理算法，它使用了大量從線性系統(tǒng)理論推導(dǎo)出的算法解碼，壓縮，或篩選數(shù)據(jù)流來(lái)表現(xiàn)如聲音或者影像這種不斷變化的價(jià)值觀定期樣本?？ǘ髁鞒叹W(wǎng)絡(luò)卡恩流程網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)數(shù)據(jù)流計(jì)算的正式基礎(chǔ)。從登陸端閱讀會(huì)讓進(jìn)程等待直到數(shù)據(jù)可用，因此卡恩網(wǎng)絡(luò)的行為并不取決于執(zhí)行速度。任何處理器被編寫(xiě)一個(gè)完整的緩沖會(huì)閉塞直到空間可用，但如果系統(tǒng)因?yàn)樗芯彌_區(qū)已滿而死鎖，那調(diào)度程序就增加了最小的緩沖能力。每次1個(gè)區(qū)段運(yùn)行時(shí)，它在每一個(gè)數(shù)據(jù)端口里消耗和生產(chǎn)出固定的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)。安排執(zhí)行分兩個(gè)步驟。一旦利率確定，任何無(wú)網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)情況下模擬的執(zhí)行將會(huì)產(chǎn)生正確的安排，如果那個(gè)安排存在的話?；旌险Z(yǔ)言混合語(yǔ)言結(jié)合了別人的想法來(lái)解決不同類型的問(wèn)題。通信協(xié)議是規(guī)范和描述語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)，它使用擴(kuò)展的有限狀態(tài)機(jī)和單輸入序列。 CoCentricTM系統(tǒng)工作室結(jié)合了Esterel式的有限自動(dòng)機(jī)語(yǔ)義的數(shù)據(jù)流來(lái)模擬合成同樣需要控制的數(shù)據(jù)流應(yīng)用。在每一個(gè)時(shí)鐘脈沖周期里，則程序則開(kāi)始運(yùn)行，讀取輸入，執(zhí)行輸出和暫停。在每一個(gè)周期里，每個(gè)信號(hào)都不出現(xiàn)，除非是信號(hào)的發(fā)射陳述中運(yùn)行了使得信號(hào)在該周期出現(xiàn)。規(guī)范和描述語(yǔ)言規(guī)范和描述語(yǔ)言是一個(gè)為了描述由國(guó)際電信聯(lián)盟定義的電信議定書(shū)的圖形化的規(guī)范語(yǔ)言。每個(gè)有限狀態(tài)機(jī)消耗其序列中的最新消息，通過(guò)改變內(nèi)部狀態(tài)或發(fā)送信息到其他有限狀態(tài)機(jī)來(lái)對(duì)它做出反應(yīng)，然后進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)的變化并重復(fù)這個(gè)過(guò)程。系統(tǒng)C系統(tǒng)C語(yǔ)言是一個(gè)用于系統(tǒng)建模的C + +子集。系統(tǒng)C語(yǔ)言以Verilog和視覺(jué)硬件描述語(yǔ)言式的模塊為基礎(chǔ)建立系統(tǒng)。系統(tǒng)C調(diào)度程序執(zhí)行代碼來(lái)響應(yīng)如一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)或者延遲的事件。合作中心的系統(tǒng)工作室合作中心的系統(tǒng)StudioTM使用結(jié)合卡恩式數(shù)據(jù)流和分層與有限狀態(tài)機(jī)的層級(jí)形式主義。數(shù)據(jù)流模型是卡恩處理網(wǎng)絡(luò)。及模式和Esterel式的同步語(yǔ)義同步運(yùn)行。門(mén)控模型包含一些子模式，那些子模式的執(zhí)行在外部控制下可暫時(shí)停止。工程師使用虛擬儀器的時(shí)間已經(jīng)超過(guò)25年，他們將靈活的軟件和PC技術(shù)應(yīng)用于測(cè)試、控制和設(shè)計(jì)領(lǐng)域。什么是虛擬儀器？通過(guò)虛擬儀器，基于用戶需求的軟件定義了通用測(cè)量和控制硬件功能。虛擬儀器能使工程師和科學(xué)家減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，設(shè)計(jì)更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，并降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本。2004年，NI公司在90個(gè)國(guó)家售出了600多萬(wàn)虛擬儀器信道。為什么我們需要虛擬儀器？虛擬儀器之所以必要，是因?yàn)樗峁┝伺c今天的理念、產(chǎn)品要求相適應(yīng)的快速檢測(cè)儀器和過(guò)程的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和交付。為了滿足不斷增長(zhǎng)的需求，更快地創(chuàng)新理念和交付產(chǎn)品，科學(xué)家和工程師們求助于先進(jìn)的電子設(shè)備、處理器和軟件。新一代的版本則包含了相機(jī)、MP3播放器、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)和英特網(wǎng)瀏覽功能。工程師和科學(xué)家不用改變硬件就能在設(shè)備中增加新功能，因此無(wú)需進(jìn)行大成本的硬件重開(kāi)發(fā)便可改進(jìn)理念和產(chǎn)品，并延長(zhǎng)了產(chǎn)品壽命和使用，縮短了產(chǎn)品交付時(shí)間。然而，功能的增加也帶來(lái)了價(jià)格的提高。設(shè)備級(jí)的軟件能快速開(kāi)發(fā)、擴(kuò)展系統(tǒng)功能，而設(shè)計(jì)與測(cè)試設(shè)備必須為這些功能提供驗(yàn)證工具。虛擬儀器使用高效的軟件、模塊化的I/O和商業(yè)平臺(tái)，所以對(duì)保持與新概念和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度同步有獨(dú)特的定位。 其次，虛擬儀器單元是模塊化的I/O，設(shè)計(jì)成能以任何順序和數(shù)量快速地進(jìn)行合并來(lái)確保虛擬儀器能夠監(jiān)視控制開(kāi)發(fā)中的任何問(wèn)題。再者，使用商業(yè)平臺(tái)的虛擬儀器單元通常能加強(qiáng)精確同步，保證虛擬儀器利用最近的計(jì)算機(jī)能力和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)?？傊?，技術(shù)創(chuàng)新要求軟件加速新概念和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，同時(shí)需要儀器快速適應(yīng)新功能。為什么虛擬儀器如此成功？虛擬儀器為建立測(cè)量和自動(dòng)化系統(tǒng)提供了一個(gè)新模型，因此被廣泛采用。這些因素使得虛擬儀器系統(tǒng)可以具有非常廣泛的用戶基礎(chǔ)。虛擬儀器利用PC性能的提高來(lái)進(jìn)行分析測(cè)量，并解決了新一代PC處理器、硬驅(qū)動(dòng)、顯示和I/O總線應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)的新問(wèn)題。圖2 PC機(jī)10，000倍性能提升幫助提高虛擬儀器系統(tǒng)的性能虛擬儀器的另一個(gè)動(dòng)力是高性能、低成本的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的增多。而傳統(tǒng)的專利轉(zhuǎn)換技術(shù)似乎前進(jìn)得很慢，商用半導(dǎo)體技術(shù)趨于遵循摩爾氏定律，即每18個(gè)月性能翻倍。系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件促進(jìn)了虛擬儀器的發(fā)展，這些軟件為設(shè)計(jì)特定儀器系統(tǒng)提供了直觀的接口。LabVIEW的圖形開(kāi)發(fā)環(huán)境提供了靈活、有效的編程語(yǔ)言，同時(shí)也提供了用于測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用的高級(jí)功能模塊和配置工具程序。軟件使得工程師和科學(xué)家創(chuàng)造用戶定義的儀器成為可能。LabVIEW對(duì)信號(hào)采集、測(cè)量分析和數(shù)據(jù)表達(dá)來(lái)說(shuō)是有力的圖形開(kāi)發(fā)環(huán)境，它給予編程語(yǔ)言靈活性，而不是傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具的復(fù)雜性。LabVIEW是被數(shù)千工程師和科學(xué)家鐘愛(ài)的圖形