【正文】 ELVIS II。100 MS/s的示波器選項(xiàng)可以用于NI ELVIS II+中。該硬件平臺(tái)適用于一年級(jí)直至四年級(jí)的課程，幫助教師教授不同的課程概念，包括測(cè)量與儀器、模擬與數(shù)字電路、控制與機(jī)電一體化、電信與嵌入式理論等。學(xué)生可以將在教科書中學(xué)習(xí)的概念應(yīng)用到LabVIEW中，從而通過對(duì)電路行為和交互式電路建模進(jìn)行學(xué)習(xí)。教育工作者可以使用NI教學(xué)實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器套件系統(tǒng)（NI ELVIS），來進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、儀器、控制、電信和嵌入式/單片機(jī)課程的理論中的教學(xué)。使用NIELVIS驅(qū)動(dòng)程序，學(xué)生們可以通過NIELVISmx儀器啟動(dòng)器訪問12種儀器套件。 NI ELVIS虛擬儀器是開源的，可以在LabVIEW中進(jìn)行定制。這為各個(gè)儀器提供了通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊進(jìn)行配置的功能，因此他們能夠在LabVIEW中對(duì)采集到的數(shù)據(jù)完成自定義以及更為復(fù)雜的分析。圖21為ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)，主要由ELVIS實(shí)驗(yàn)臺(tái)和原型設(shè)計(jì)面板兩部分構(gòu)成，如圖21所示： 圖 21 ELVIS儀器套件的組成 12款集成儀器NI ELVIS包括12款最常用的儀器組合，在一個(gè)平臺(tái)中包括了示波器、數(shù)字萬用表、函數(shù)發(fā)生器、可調(diào)數(shù)字電源、動(dòng)態(tài)信號(hào)分析器、波特分析器、2線/3線電流電壓分析器、任意波形發(fā)生器、數(shù)字讀寫及阻抗分析器?？煞譃槟M示波器和數(shù)字示波器。它可以有很多特殊功能，但主要功能就是對(duì)電壓、電阻和電流進(jìn)行測(cè)量，如圖23所示：圖 23 數(shù)字多用表ELVIS II工作臺(tái)側(cè)面有三個(gè)萬用表用Banana插孔，這是帶隔離的專用萬用表，其中測(cè)電壓、電阻、二極管和通斷測(cè)量連到VΩ和COM。上述連接方法可參考DMM Launcher的提示， 原型板上有多種電阻、電容、電感等器件搭建的電路，方便演示數(shù)字萬用表的基本功能；阻抗分析儀通過改變頻率可以清楚地看到電路的阻抗變化，實(shí)部和虛部與頻率的關(guān)系。它可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、鋸齒波，甚至任意波形。在這種半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中畫出的幅頻特性和相頻曲線稱為對(duì)數(shù)頻率特性或波特圖，如圖26所示：圖26波特分析器這是12種儀器其中一些大家較為熟知的功能，除此之外，其余各種儀器有其對(duì)應(yīng)的功能。此外，NI ELVIS儀器均由LabVIEW圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)語言設(shè)計(jì)，教學(xué)時(shí)可以對(duì)器件進(jìn)行自定義以滿足特殊需求。 NI ELVIS 的基礎(chǔ)NI ELVIS 的基礎(chǔ)是行業(yè)領(lǐng)先的圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)境NI LabVIEW。舉例來說，NI ELVIS 可以在LabVIEW環(huán)境內(nèi)被調(diào)用，因?yàn)樗麄兌际情_源的虛擬儀器。 NI ELVIS 硬件結(jié)構(gòu)及其工作原理 NI ELVIS原型實(shí)驗(yàn)板 NI ELVIS原型實(shí)驗(yàn)板又稱原型設(shè)計(jì)面板，連接在平臺(tái)工作站上，為用戶提供了一個(gè)組建電路的平臺(tái)利用NI ELVIS平臺(tái)工作站可以交替使用多塊原型實(shí)驗(yàn)板。這種設(shè)置下可以直接訪問DAQ設(shè)備的DIO線。當(dāng)可調(diào)電源處于手動(dòng)模式時(shí)，用戶只能使用以下部分說明的控制方式， ①電源“—”控制 —手動(dòng)開關(guān)：控制負(fù)極性電源是處于手動(dòng)還是軟件控制模式； —電壓調(diào)節(jié)旋鈕：控制負(fù)電源的輸出。 ②電源“+”控制 —手動(dòng)開關(guān)：控制正極性電源是處于手動(dòng)還是軟件控制模式； —電壓調(diào)節(jié)旋鈕：控制正電源的輸出。（5）函數(shù)發(fā)生器控制（Function Generator）：可以通過平臺(tái)工作站上的硬件控制（手動(dòng)模式）或NI ELVISFGEN SFP上的控制（軟件模式）來控制函數(shù)發(fā)生器。NI ELVIS可以生成正弦波、方波或三角波； ③幅值旋鈕（Coarse Requency）：調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的波形振幅； ④頻率粗調(diào)旋鈕（Amplitude）：設(shè)定函數(shù)發(fā)生器所能產(chǎn)生的頻率范圍； ⑤頻率微調(diào)旋鈕（Frequency）：調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器的輸出頻率。 ①電流香蕉型插孔（Current）： —HI：測(cè)量除了電壓、還有電流、電阻時(shí)的正輸入； —LO：測(cè)量除了電壓、還有電流、電阻時(shí)的負(fù)輸入； ②電壓香蕉型插孔（Voltage）： —HI：測(cè)量電壓的正輸入； —LO：測(cè)量電壓的負(fù)輸入。 ①CH A BNC連接器：示波器的通道A的輸入端；②CH B BNC連接器：示波器的通道B的輸入端；③ 觸發(fā)器BNC連接器（Trigger）：示波器的觸發(fā)器的輸入端。（1）首先，在進(jìn)行ELVIS連線之前，確保ELVIS工作平臺(tái)上的電源開關(guān)是關(guān)閉的，以確保在斷電的情況下，進(jìn)行導(dǎo)線的連接。（3）把ELVIS工作臺(tái)上的電源插口，用適配器連上，并把適配器的另一端插入到插排上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)ELVIS工作臺(tái)的供電。ELVIS的工作平臺(tái)的界面如下圖所示： 圖 28 ELVIS的工作平臺(tái)NI ELVIS可與National Instruments E/M系列的DAQ設(shè)備結(jié)合使用，這些DAQ設(shè)備內(nèi)含性能較好的多功能模擬、數(shù)字和定時(shí)I/O單元，可以和PCI總線或PXI總線計(jì)算機(jī)相連DAQ設(shè)備支持的功能包括AI，AO，DIO和定時(shí)I/O（DIO）。旁路模式下使用DAQ硬件時(shí)，NI ELVIS通過DAQ設(shè)備的8條DIO總線與計(jì)算機(jī)通信，通信開關(guān)控制I/O（DIO）到NI ELVIS的路由。當(dāng)通信開關(guān)設(shè)置為旁路模式時(shí)，開關(guān)旁邊的LED燈點(diǎn)亮。 當(dāng)處于旁路模式時(shí)，通過手動(dòng)控制，硬件函數(shù)發(fā)生器和可調(diào)電源仍然可用，計(jì)數(shù)器/定時(shí)器、AI、AO和DAQ設(shè)備也可用；當(dāng)通信開關(guān)處于旁路模式時(shí)，NI ELVIS SFP儀器會(huì)通知用戶；當(dāng)通信開關(guān)撥到旁路模式時(shí)，不可用的SFP控制將變灰。為了測(cè)試NI ELVIS硬件參數(shù)進(jìn)行合適的配置，按照下列步驟完成測(cè)試。（2）在原型版上用導(dǎo)線把FGEN連接到AI0+上，AIGND連接到AI0上。（4）選擇（FGEN）信號(hào)發(fā)生器。（6）在信號(hào)發(fā)生器(FGEN)上的儀表盤上，把信號(hào)的路徑從FGEN BNC調(diào)整為Prototyping Board。 配置NI ELVIS軟件 用戶在使用NI ELVIS之前，必須通過選擇連到NI ELVIS平臺(tái)工作站的DAQ設(shè)備來配置NI ELVIS軟件。（2）選擇Start→Programs→National Instruments→NI →NI ELVIS，打開NI ELVIS儀器啟動(dòng)器。注意：如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生，那么僅有Configure按鈕可用。 （5）單擊窗口通信部分中的Check（檢查）按鈕來檢驗(yàn)與NI ELVIS平臺(tái)工作站的通信。（7）如果計(jì)算機(jī)通過選定的DAQ設(shè)備初始化NI ELVIS硬件，那么NI ELVIS配置好后，用戶就可以開始使用NI ELVIS了；如果配置嘗試失敗，按錯(cuò)誤對(duì)話框中給出的建議操作或返回DAQ設(shè)備的控制并選擇另外一臺(tái)設(shè)備。ELVIS是基于LabVIEW圖形化開發(fā)環(huán)境，集成了理論／仿真與低成本、動(dòng)手上機(jī)的設(shè)計(jì)／原型平臺(tái)構(gòu)成。ELVIS平臺(tái)，主要包含三部分。NI使用者利用個(gè)人電腦即可對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試和原型設(shè)計(jì)，并通過USB(2)工作臺(tái)和面包板用戶可自定義工作臺(tái)，其控制面板有示波器、數(shù)字萬用表、可變電源等基本儀器，通過連接器可將其顯示在ELVIS軟面板。在原型面包板上給出了ELVIS所有的信號(hào)終端，它們分列在電路面包板兩旁，并通過電纜連接至USB數(shù)據(jù)采集卡。每一種儀器都配備有用于點(diǎn)擊式配置的Express這些軟面板儀器都是實(shí)驗(yàn)中典型的和必需的通用電子儀器及虛擬儀器，主要包括示波器、函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字萬用表、任意的波形發(fā)生器等。ELVISⅡ(簡稱ELVISⅡ)教學(xué)設(shè)計(jì)和建模平臺(tái)是基于LabVIEW圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件．用于電路設(shè)計(jì)概念、儀器、控制、電信和MCU等的理論和實(shí)踐教學(xué)，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)有相當(dāng)?shù)膭?chuàng)新性。電子教學(xué)應(yīng)用ELVIS是電子教學(xué)平臺(tái)的重要組件，它包含有Multisim及LabVIEW，可利用理論聯(lián)系實(shí)踐的方式輔助《電路設(shè)計(jì)》等概念課程的教學(xué)。Signal(2)LabVIEW中的遠(yuǎn)程面板能讓教育者在線生成虛擬儀器，并通過因特網(wǎng)提供給世界各地的學(xué)生，使其輕松地在遠(yuǎn)程教學(xué)中獲取概念，演示試驗(yàn)。ELVIS的12款最常用儀器組合。此外，ELVIS儀器均由LabVIEW設(shè)計(jì)，教學(xué)時(shí)可快速地重新定義器件，以滿足各種特殊需要。Quanser為ELVIS提供了QNET直流馬達(dá)、QNET溫度訓(xùn)練系統(tǒng)及QNET倒立擺等最新的插件板。(5) 電信概念的教學(xué)應(yīng)用Emona在DATEx中，學(xué)生可以用跳線連接電路功能模塊，從而創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)的通信系統(tǒng)硬件。I／0連接。DATEx套裝包含預(yù)制教程，讓學(xué)生通過親手實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)模擬、數(shù)字通信概念．包括AM，F(xiàn)M，DSB，SSB，PAM，PCM，TDM，ASK，F(xiàn)SK，QPSK，QAM及噪聲生成等。MCU插件板來進(jìn)行MCU系統(tǒng)設(shè)計(jì)及測(cè)試教學(xué)。套件還包括