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简述虚拟仪器的硬件与软件结构(word文档良心出品).doc
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1) 硬件部分:构建基于计算机的虚拟仪器,需要有相应的硬件来支持。虚拟仪器的硬
件组成一般分为基础硬件平台和外围硬件设备。基础硬件平台目前可以选择各种类型的
计算机,虚拟仪器充分地利用了计算机的图形用户界面(GUI),所开发的具体应用
程序都是基于Windows运行环境。而外围硬件设备则主要包括:各种计算机内置
插卡和外置程控测试设备。这里的外置程控测试设备是指带有某种接口的测试设备。
内置功能插卡产品正在不断面市。单个插卡就可以完全实现以前体积相对庞大的单台设
备的功能。它可以替代任意波形发生器、计数器、数字万用表、示波器及逻辑分析仪等。
一定程度上实现了测试与测量仪器系统的小型化,提高了便携性。计算机内置插卡中的
数据采集(DAQ)是VI的重要组成部分,包括A/D、D/A转换,数字输输出等
电路。其性能决定了数据采集的精度和速度,影响着仪器的整体性能。DAQ卡种类繁
多,功能齐全,从数据采集的前向通道至后向通道的各个环节,都有对应的DAQ产品。
随着A/D、D/A转换技术、信号波形处理技术的不断改进,DAQ卡的采样率已达
1GB/s,精度高达24位,通道数高达64个,并能任意结合数字I/O、模拟输
出和计数器、定时器通道,可以完成模拟波形采集与产生、数字量信号采集、波形采集
及数据自动存储、模拟I/O、数字I/O、定时I/O、信号调理等工作。
2) 软件部分:VI系统的核心部分是软件。VI的软件由用户应用软件、试验程序和
测量仪器驱动程序等三个部分组成,图形化编程技术平台如HPVEE、LabVIE
W和LabWindows/CVI位于最上层。虚拟仪器软件体系结构VISA(V
irtual Instrumenta- tion Software Arc
hitecture)主要包含两个层次:用户应用程序和设备驱动程序。其中设备驱
动程序是联系用户应用程序与底层硬件设备的基础。每一种设备驱动程序都是为增加编
程灵活性和提高数据吞吐量而设计的。每个设备驱动程序都具有一个共同的应用程序编
程接口,因此,不管虚拟仪器所使用的计算机或者操作系统是什么,最终所编写的用户
应用程序都是可移植的。对于市场上的大多数计算机内置插卡,厂家都配备了相应的设
备驱动程序。用户在编制应用程序时,可以像调用系统函数那样,直接调用设备驱动程
序,进行设备操作。
3) 虚拟仪器的“面板”显示在PC的屏幕上,仪器的操作是通过鼠标和键盘选中不同
的按键和旋钮来完成的,触摸屏也可直接点触屏幕完成。
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