虚拟仪器技术2-软件标准.ppt

虚拟仪器技术;任课老师;授课方案;参考文献;;1.1虚拟仪器的根本概念;如：虚拟示波器;虚拟数字电压表

基于虚拟仪器的

温度检测与控制;2.虚拟仪器的特点

从虚拟仪器的组成结构上来看：

〔1〕虚拟仪器的硬件是通用的〔包括通用计算机硬件平台和通用的测量功能硬件〕；

〔2〕良好的人机界面。虚拟仪器的面板〔或称软面板〕是虚拟的〔通过“控件〞虚拟出面板〕；

〔3〕功能强。虚拟仪器的功能是由用户软件定义的。;

〔4〕虚拟仪器之“虚拟〞含义：

虚拟仪器面板；

软件实现仪器功能。如：基于高速数据采集硬件，通过计算机软件编程可实现“虚拟示波器〞、“虚拟频谱仪〞、“虚拟交流数字电压表〞、“虚拟频率计〞、“虚拟相位计〞等不同仪器。

〔5〕因此，软件是虚拟仪器的核心，NI提出“软件即仪器〞〔Thesoftwareistheinstrument〕。;与传统仪器相比，虚拟仪器技术特点：

〔1〕功能强、性价比高、开放性〔可扩充性〕好；

充分利用计算机丰富的软硬资源。

仪器功能可通过软件灵活设计〔基于相同的硬件，通过软件设计可实现不同的虚拟仪器〕。

仪器升级方便，性价比高〔一机多用〕。

基于计算机网络技术，可实现“网络化虚拟仪器〞。

〔2〕操作方便；

通过图形用户界面〔GUI〕操作虚拟仪器面板。

〔3〕硬件模块化、系列化；

基于仪器总线技术，设计出模块化、系列化硬件。;比较内容;1.2虚拟仪器的形成和开展;〔2〕仪器与自动测试系统总线技术

总线〔bus〕：信号或信息传输的公共路径。

片内总线：微处理器芯片内连接内部各逻辑单元；

片间总线：元件级总线〔如典型的微机“三总线结构〞〕。还有串行总线，如：Motorola的SPI〔SerialPeripheralInterface，串行外围接口〕、Philips的I2C〔InterICbus，片间总线〕、NS的MicroWire〔串行同步双工通信接口〕等。

内总线：板级总线。如个人计算机的PC/XT、PC/AT、ISA、EISA、MCA、PCI，及工业控制的STD、VME、CompatPCI，仪器与测量系统的CAMAC、VXI、PXI等。

外总线：外部通信总线。如RS-232/485、USB、IEEE1394、EPP、SCSI；现场总线CAN、LONworks、FF；仪器与测量系统的GPIB、CAMAC、HP-IL、MXI等。;通过总线技术???可实现：

模块化硬件设计；

标准化；

便于生产、维护〔维修〕、升级；

较好的经济性。;仪器与自动测试系统几种常用总线的比较

摘自：EvaluatingPXIandVXIPlatformsforyourMeasurementandAutomationNeeds，NI;〔2〕虚拟仪器是技术开展的结果

计算机技术、软件技术、总线技术、网络技术、微电子技术的开展，及其在电子测量技术与仪器领域中的应用，使新测试理论、测试方法、测试技术不断出现，仪器与系统的结构不断推陈出新，电子测量仪器及自动测试系统的结构也发生了质的变化，功能与性能得到不断提高。

计算机〔PC机〕处于核心地位，计算机软件技术和仪器与测试系统更紧密结合成了一个有机整体。

在上述的背景下，提出了全新概念的仪器——虚拟仪器。

1986年，美国国家仪器公司〔NI,NationalInstrument〕提出了虚拟仪器〔VirtualInstrumentation〕的概念。;1990年代，虚拟仪器得到业界广泛认可和应用，相继推出了基于GPIB总线〔GeneralPurposeInterfaceBus〕、PC-DAQ〔DataAcquisition〕和VXI总线〔VMEbuseXtensionforInstrumentation，1987年〕、PXI总线〔PCIeXtensionforInstrumentation，1997年〕等多种虚拟仪器系统。

虚拟仪器软件采用面向对象和可视化编程技术。

底层驱动和上层应用软件融为一体。

虚拟仪器软件的标准化：VPP〔VXI即插即用，VXIplugplay，1993年〕和VISA〔VirtualInstrumentSoftwareArchitecture,虚拟仪器软件体系结构〕。IVI〔InterchangeableVirtualInstruments，可互换式虚拟仪器，1997年〕。;〔3〕虚拟仪器技术的开展与展望

虚拟仪器技术是计算机技术与测试技术相结合的产物。多门学科多种技术的融合，如测试技术、计算机技术、软件技术、数字信号处理、总线与接口、网络与通信、传感技术、光电技术、微机械技术等。

〔1〕新的总线技术的应用〔如HS488，1394b等〕。

〔2〕速度不断提高。

〔3〕智能化、模块