虚拟仪器的特点和构成

1  虚拟仪器的特点和构成
    1.1  [url=http://www.ourselec.com]虚拟仪器[/url]的特点
    与传统仪器相比，虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性 好等明显优点，具体表现为：
    智能化程度高，处理能力强   虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器软件水平。用户完全可以根据实际应用需求，将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成，从而将智能仪器水平提高到一个新的层次。
    复用性强，系统费用低 应用虚拟仪器思想，用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器，如同一个高   速数字采样器，可设计出数字示波器、逻辑分析仪、计数器等多种仪器。这样形成的测试仪   器系统功能更灵活、更高效、更开放、系统费用更低。通过与计算机网络连接，还可实现虚 拟仪器的分布式共享，更好地发挥仪器的使用价值。
    可操作性强，易用灵活 虚拟仪器面板可由用户定义，针对不同应用可以设计不同的操作显示界面。使用计算机的   多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解，测量结果可以直接进入数   据库系统或通过网络发送。测量完后还可打印、显示所需的报表或曲线，这些都使得仪器的 可操作性大大提高而且易用、灵活。
    1.2  虚拟仪器的构成
    [url=http://www.ourselec.com]虚拟仪器[/url]的构建主要从硬件电路的设计、软件开发与设计2个方面考虑。
    硬件电路的设计主要根据用户所面对的任务决定，其中接口设计可选用的接口总线标准包 括GP   IB总线、VXI总线等。推荐选用VXI总线。因为他具有通用性强、可扩充性好、传输速   率高、抗干扰能力强以及良好的开放性能等优点，因此自1987被首次推出后迅速得到各大仪   器生产厂家的认可，目前VXI模块化仪器被认为是虚拟仪器的最理想平台，是仪器硬件的发   展方向。由于VXI虚拟仪器的硬件平台的基本组成是一些通用模块和专用接口。因此硬件电 路的设计一般可以选择用现有的各种不同的功能模块来搭建。通用模块包括：信号调   理和高速数据采集；信号输出与控制；数据实时处理。这3部分概括了数字化仪 器的基本组成。将具有一种或多种功能的通用模块组建起来，就能构成任何一种虚拟仪器。   
  例如使用高速数据采集模块和高速实时数据处理模块就能构成1台示波器、1台数字化仪或   1台频谱分析仪；使用信号输   出与控制模块和实时数据处理模块就能构成1台函数发生器、   1台信号源或1台控制器。专用接口是针对特定用途仪器需要的设计，也包括一些现场总线   接口和各类传感器接口。系统的主要硬件包括控制器、主机箱和仪器模块。常用的控制方案   有GPIB总线控制方式的硬件方案、MXI总线控制方式的硬件方案、嵌入式计算机控制方式的   硬件方案3种。VXI仪器模块又称为器件（devices）。VXI有4种器件：寄存器基器件、消   息基器件、存储器器件和扩展器件。存储器器件不过是专用寄存器基器件，用来保存和传输   大量数据。扩展器目前是备用件，为今后新型器件提供发展通道。将VXI仪器制作成寄存器   基器件，还是消息基器件是首先要做出的决策。寄存器基器件的通信情况极像VME总线器件 ，是在低层用二进制信息编制程序。他的明显优点在于速度寄存器基器件完全是在   直接 硬件控制这一层次上进行通信的。这种高速通信可以使测试系统吞吐量大大提高。