虚拟仪器课程论文.doc

课程名称: 虚拟仪器 学 院: 机电工程学院 专 业: 仪器仪表工程 姓 名: 刘 @ 学 号: 4 2 论文介绍：经过一学期的虚拟仪器学习，对LabVIEW的使用有了更深入的了解，有很多思维和方法在今后的学习中值得借用，在此感谢万老师的辛勤付出。本论文主要论点：LabVIEW的发展历史、研究现状及其展望，并分析与其它平台的比较优势，本人测控专业且目前研究方向主要涉及到FPGA的应用，所以文章分析了LabVIEW与MATLAB和FPGA等平台的融合，并在此基础上分析LabVIEW必威体育精装版的应用实例，最后做出总结与展望。 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展仪器技术领域发生了巨人的变化 美国于 1986 年首先提出基于计算机技术的虚拟仪器(Virtual lnstruments 简称Ⅵ)的概念把虚拟测试技术带入新的发展时期随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算机上加上软件和硬件使得使用者在操作这台计算机时就好象在操作一台自己设计的专用的传统电子仪器。它可代替传统的测量仪器如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。它由计算机、应用软件和仪器硬件组成。无论哪种虚拟仪器系统, 都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑、台式PC或工作站等各种计算机平台(甚至可以是掌上电脑) 上加上应用软件而构成的。 虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起大大缩小了仪器硬件的成本和体积并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。LabVIEW( Laboratory Virtual Instrument Engineering Work bench，实验室虚拟仪器工程平台) 是由美国NI公司( National Instruments 国家仪器公司) 创立的一个功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具在实验测量、工业自动化和数据分析领域有着重要作用。 现代仪器仪表技术是计算机技术和多种基础学科紧密结合的产物，随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的飞速发展,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断出现在许多方面已经冲破了传统仪器的概念,电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化。在此背景下1986年美国国 家仪器公司(National InstrumentsNI)提出了虚拟仪器(Virtual InstrumentVI)的概念。 GPIB 和RS- 232总线将计算机连接起来以实现与检测仪器的通信，从测量仪器获得数 据，并通过各种数据分析函数库等软件工具来完成对于数据的分析处理和显示。 第二阶段：开放式仪器。随着微处理器和DSP (Digital signal processing) 技术水平和性能价格比的不断提高，逐渐以标准的插入式数据处理卡 (Plig- in PC DAQ)，后来发展到即插即用的数据卡，来取代原来的传统测量仪器以完成数据 采集的任务。 第三阶段：虚拟仪器在软件和硬件方面不断取得突破性进展。20世纪九十年代虚拟仪器框架得到了广泛认同和采同。以面向对象技术为基础的虚拟仪器开 发软件已经成为标准的虚拟仪器开发平台， 图形化编程成为主流，NI公司的LabView7.1就是典型的代表。1997年，美国国家仪器( NI)推出了具有系统时钟、同步触发总线功能PXI总线，其具有PCI总线和VXI总线两者的优势。发展到这一阶段，人们认识到了虚拟仪器软件框架才是数据采集和仪器控制系统实现自 动化的关键。 1.2虚拟仪器研究现状 虚拟仪器技术目前在国外发展很快，从二十世纪70年代的GPIB，到80年代出现VXI，再到90年代出现的PCI总线成为主流产品，直到1997年NI公司推出了PXI测平台，目前是多种平台共存的状态。 以美国国家仪器公司(NI公司)为代表的一批厂商已经在市场上推出了基于虚拟器技术而设计的商品化仪器产品。在美国虚拟仪器系统及其图形编程语言，已作为理工科学生的一门必修课程。 近年来，世界各国的虚拟仪器公司开发了不少虚拟仪器开发平台软件，以便使用者用这些公司提供的开发平台软件组建自己的虚拟仪器或测试系统，并编制测试软件。最早和最具影响力的开发软件，是NI公司的LabVIEW软件和LabWindows/CVI开发软件。LabVIEW采用图形化编程方案，是非