基于LABVIEW的虚拟示波器设计 计算机与电子技术等专业毕业设计 毕业论文.doc

第一章：绪论 3 1．1 虚拟仪器概述 3 1．1．1 虚拟仪器的产生 3 1．1．2 虚拟仪器的概念 3 1．1．3 虚拟仪器的构成 4 1.1.4 虚拟仪器的优点 6 1．2 虚拟仪器的现状 7 1．2．1 国外现状 7 1．2．2 国内现状 8 1．2．3发展趋势 9 1.3课题背景和课题目的 10 1.4本文的研究内容 10 第二章 方案及关键技术 12 2．1 虚拟仪器创建过程 12 2.2数据采集基础知识 13 2.2.1 采样定理 13 2.2.2 模拟信号与数字信号 16 2.2.3 A/D转换技术 16 2.2.4 D/A转化技术 21 2.3 PCI6221数据采集卡慨述 25 2.4安装与测试 27 2.4.1 硬件的安装 28 2.4.2 测试 29 2.5 信号连接 30 2.5.1 管脚图 30 2.5.2输入连接 31 2.5.3 模拟信号输出连接及外围电路 33 2.6设计软件比较 33 2.7 总体设计 35 第三章 软件模块的设计 36 3.1 程序的流程图 36 3．2 程序的结构图 36 3．3 LABVIEW 简介 37 3．3．1 G语言简介 38 3．3．2 LABVIEW 程序组成 38 3．4 数据采集 39 3.4.1 DAQmx介绍 39 3.4.2 程序整体设计 40 3.4.3 程序框图 40 3.5 滤波及分析 42 3.5.1 滤波分析 42 3.5.2 数据分析 43 3.6多线程技术 44 3.6.1 Windows的多线程机制 44 3.6.2 LabVIEW与多线程 45 3.6.3 多线程技术在本设计中的应用 45 3.6.4并行处理 46 3．7小结 47 第四章 程序设计显示 48 4．1 前面板设计 48 4．2 程序的总框图 48 4．3 程序属性设置及调试结果 49 4．4 小结 51 第五章 总结与展望 52 谢 辞 53 参考文献 54 致 谢 56 第一章：绪论 1．1 虚拟仪器概述 1．1．1 虚拟仪器的产生 虚拟仪器技术是现在计算机系统和仪器系统相结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。它推动着传统仪器朝着数字化，智能化，模块化，网络化的方向发展。电子测量仪器发展至今，大体上可以分为四代：模拟仪器、数字化仪器、智能一起和虚拟仪器。第一代模拟仪器，这类仪器在某些实验室里还能看到，它是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器，如指针式万用表、晶体管电压表、指针式电流表等。第二代数字化仪器，这类仪器现在相当普遍，这类仪器将模拟信号的测量值转化为数字信号，并以数字方式输出最终结果，适用于快速响应和较高准确度的测量，如数字万用表、数字频率计等。第三代智能仪器，这类仪器内置微处理器，可以进行自动测试和数据处理功能，可能代替部分脑力老公，习惯上称为智能仪器。它的功能模块全部都是以硬件或固定软件的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。第四代虚拟仪器，它是现在计算机软件技术、通信技术和测试技术高速发展孕育出的一项革命性技术，其导致了传统仪器的结构、概念和设计观点都发生了巨大的变革，它的出现使得人类的测试技术进入了一个新的发展纪元。 虚拟仪器（Virtual Instruments.简称VI）的概念，是美国国家仪器公司（National Instruments Corp.简称NI）于1986年提出的。NI公司同时也提出了“软件即仪器”的口号，彻底打破了传统仪器只能由厂家定义，用户无法改变的局面，从而引起了仪器和自动化工业的一场革命。随着现在硬件和软件技术的飞速发展，仪器的智能化和虚拟化成为各级实验室以及研究机构发展的方向。虚拟仪器，它既具有传统仪器的功能，又有别于其他传统仪器。它能够充分利用和发挥现有计算机的先进技术，使仪器的测试和测量及自动化工业的系统测试和监控变得异常方便和快捷。 1．1．2 虚拟仪器的概念 虚拟仪器是指通过应用程序将计算机、软件的功能模块和仪器硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面（通常叫做虚拟前面板，简称前面板）来操作这台计算机就像在操作自己定义、自己设计的一台个人仪器一样，从而完成对被测信号的采集、分析、判断、显示、数字存储等。虚拟仪器以透明的方式，通过软件对数据的分析处理、表达以及图形化用户接口，把计算机资源（如微处理器、显示器等）和仪器硬件（如A/D、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等）的测试能力和控制能力结合起来。虚拟一起突破了传统仪器以硬件为主体的模式，实际上使用者是在操作具有测试软件的电子计算机进行测量，犹如操作一台虚设的电子仪器。 虚拟仪器技术的实质是充分利用必威体育精装版的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。软件是虚拟仪器的关键，当基本硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。用户