虚拟仪器_labview_课件PPT1

第一章 绪 论
下面根据近年来计算机技术和仪器仪表技术的 发展情况展望一下虚拟仪器的发展趋势。
(1)美国NI公司提出“软件就是仪器”，仪器 =AD/DA+CPU+软件。仪器硬件开发技术将趋于简 单，适用面更广。但是，仪器软件的工作量将大 幅度增加，仪器的价值、性能、开发难度与开发 周期将完全取决于仪器中的软件部分。
第一章 绪 论
(2)因特网的广泛应用使分析仪器的远程诊断 和维修以及远程教育成为可能，还会对仪器设计 和使用带来许多意想不到的新思路。
(3)从VXI总线等的发展可看出未来在标准化、 规范化方面会进一步加强，影响虚拟仪器的设计， 降低仪器的支持和维护成本口。
(4)在编程语言方面，肯定要从C/C++转向网 上的世界语—Java语言。
板GPIB(IEEE-488) GPIB 仪器
VXI VXI 仪器
RS-232
RS-232 仪器
Digital Signal Processing
数字信号处理
Digital Filtering
数字滤波
Statistics
统计
Numerical Analysis
数字分析
Networking
网络
Hardcopy Output
(5)朝小型化、大众化发展，就象个人计算机 一样，将出现个人分析仪器，甚至个人实验室。
1.4 虚拟仪器的应用
航空； 航天； 教学； 核工业； 军工； 通信测试； 铁道； ……. Process
or Unit Under
Test
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PXI
Temperature
Flow Pressure Alarm Conditions
Control Panel
STOP
Conditioning
D A
CO
A/D
TI/O Timing
ROM
第一章 绪 论
虚拟仪器的概念: 所谓的虚拟仪器，就是在以通用计算机为核
心的硬件平台上，由用户设计定义，具有虚拟 面板，测试功能由测试软件实现的一种计算机 仪器系统。
Unit Under
结构大小 Test Large
Small PXI
8 TTL Trigger Line 2 ECL Trigger Line
>1,000
Standardised Using MXI
Medium
1.3 虚拟仪器的发展
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全部可编程的系统
VXI 机箱
IEEE 488 挂接和叠放系统
吞吐率 1MB/s(3-wire)
PC-DAQ 8，A1Sp6op，flit3cw2aatrioen (expandable to 64) 1-2MB/s(ISA)
VXI
8，16，32 (expandableΒιβλιοθήκη Baidu64)
40MB/s
8MB/s(HS488) 132MB/s(PCI) 80MB/s(VME64)
关键是软件 价格低、可复用与可重配置性强 技术更新周期短(1～2年)
关键是硬件 价格昂贵 技术更新周期长(5～10年)
软件使得开发与维护费用降至最 低
与网络及其它周边设备方便互联 的面向应用的仪器系统
开发与维护开销高
功能单一、互联有限的独立 设备
1.2 虚拟仪器的基本结构和类型
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Hardware & Driver Software
1.2.3 VXI仪器系统的构成 典型VXI仪器有三种不同配置方法：
1. GPIB控制方案；
2. 嵌入式计算机控制方案；
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3. MXI总线控制方案。
第一章 绪 论
第一章 绪 论
表1-2 DAQ、GPIB、VUX虚拟仪器系统的比较
平台 特性
传输宽度
GPIB 8
Hardware & Driver Software
这里的“虚拟”有两层含义： ● 虚拟的仪器面板； ● 由软件实现仪器的测量功能（软件就是 仪器）。
第一章 绪 论
Acquisition and Control
采集与控制
Data Analysis
数据分析
Data Presentation
数据表达
Plug-in Daya Acquisition
插入式数据采集
硬拷贝输出
File I/O
文件 I/O
Graphical User Interface
图形用户接口
图图1-13.1 虚虚拟拟仪仪器器的的内内部部功功能能划划分分
表1-1 VI与传统仪器的比较
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VI
开放、灵活，可与计算机技术保 持同步发展
用户定义仪器功能
传统仪器 封闭、固定
厂商定义仪器功能
定时与控制 GPIB None
能力
Serial
DAQ
None
面市产品
>10,000 VXI
>1,000
种类
Image
Acquisition
扩展能力 ProcUessisng Multiple AvaiMlaobtlieonFrom oIrnterface Cards ThiCrdonPtarortlies
Application Software
• LabWindows/CVI • LabVIEW
GPIB
Serial
DAQ
VXI
Image Acquisition
Process or
Unit Under Test
Motion Control
PXI
图1-4 虚拟仪器系统构成
1.2.1 DAQ仪器系统的构成
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1.1 虚拟仪器的基本概念
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传统仪器 厂商定义功能
ROMM礟ath DICSAPONLNDATYROLPROCE礟SSMOERMBOU4S8R8YPORT
CAon/DdDit/iADonI/iTTOniIgm/Oing
第一章 绪 论
虚拟仪器 用户定义功能
GUI 带有 RTSI 的
数据采集板
模拟仪器系统Process
or
Unit Under
Test
PXI
图1-5 虚拟仪器的演变
1000多种仪器的驱 动程序
60多个厂商的产品
提供源程序 减少开发时间
操作接口
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I/O 接口
Instrument Driver
编程接口
功能接口
虚拟仪器的发展趋势
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典型的DAQ虚拟仪器由四部分构成：
现场信号
、传感器 执行机构
信号调理
（放大、 过滤等）
DAQ采集
板、卡或 盒
DAQ采集 控制软件
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1.2.2 GPIB仪器系统的构成 典型GPIB仪器由：一台计算机、一块GPIB接
口卡、和若干GPIB仪器通过GPIB电缆连接而成。
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