对虚拟仪器平台下示波器的设计与实现

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1、万方数据虚拟仪器平台下示波器的设计与实现胡亚琦1，夏宝华2(1．兰州交通大学电信学院甘肃兰州730070f2．西北师范大学附属中学甘肃兰州730070)摘要：根据高等工科院校实验教学中实验设备紧张的现实，介绍虚拟平台下虚拟仪器的开发，并用I。abVIEW软件结合PCI一6024E数据采集卡设计实现了一款虚拟数字存储示波器，该示波器具有波形显示、读写、存储、打印和测量参数数字显示功能。实际使用结果表明，示波器精度和稳定性都能满足使用要求。在此基础上增加软件设计，还可实现频谱分析仪，万用表，频率计等功能，

2、实现仪器的一机多用。关键词：虚拟仪器；数字示波器；数据采集；LabVIEW中图分类号：TM935文献标识码：B文章编号：1004—373X(2008)02～180一03DesignandImplementationoftheOscilloscopewithVirtualInstrumentationHUYaqil。XIABaohua2(1．SchoolofElectronicandInformationEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou，7300

3、70，Chinat2．TheFirstMiddleSchoolofNorthwestNormalUniversity，Lanzhou，730070，China)Abstract：Inviewofthefactthatequipmentsaredeficientinengineeringcolleges’experimentalteaching，thedevelopmentofvirtualinstrumentonvirtualplatformisintroduced．WithLabVlEWsoftwa

4、reanddataacquisitioncardPCI一6024E，avirtu—aldigitalstorageoscilloscopeisdesignedandimplemented．Thisoscilloscopeprovidesthefunctionalitiesofwaveformdisplay，·I／0，storage，printanddigitaldisplayofmeasurementparameters．Theactualapplicationresultshowsthattheac

5、curacyandstabilityofthevirtualoscilloscopemeettherequirement．Withmoresoftwareenhancement，thevirtualoscilloscopeachievesmulti—purposeandcanbeusedasspectrumanalyzer，multimeter。frequencymeterandsoon．Keywords：virtualinstrumentation：digitaloscilloscope；dataa

6、cquisition；LabVlEW在高等院校理工科教学中，实验教学是整个教学过程中的重要环节，特别是基础课、专业基础课的实验教学在本科教学中尤为重要，他对学生的专业知识起着有效的支撑作用。但是，近年来随着学生人数的增加、实验教学改革不断深入，原有实验室的设备和规模难以满足发展的需要。虚拟仪器的出现很好地解决了这些问题。虚拟仪器是以计算机为核心，功能由用户定义和设计，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现。虚拟仪器的关键是用软件来实现硬件的功能，实现“软件即仪器”。本文应用虚拟仪器开发平台LabⅥEW

7、开发了一种多功能虚拟示波器，不仅扩展了示波器的分析和计算能力，还降低了仪器的价格，增强了仪器的通用性，实现了波形显示、存储、打印和读取以及多个测量参数自动显示、相位差自动计算等功能。l虚拟仪器的系统构成虚拟仪器由硬件和软件2大部分构成(见图1)。虚拟仪器硬件通常包括通用计算机和外围设备。外围硬件设备可以选择GPIB系统、VXI系统、PXI系统、数据采集系统或其他系统，也可选择由2种或2种以上系统构成的混合系统。其中，最简单、最廉价的形式是采用基于ISA或PCI总线的数据采集卡，及基于RS232或USB

8、收稿日期：2007一07—15180总线的便携式数据采集模块。图1虚拟仪器的系统构成虚拟仪器的软件包括操作系统、仪器驱动器和应用软件3个层次。操作系统可以选择Windows2000／NT／XP／Me，SUNOS，Linux等。仪器驱动器软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序，应用软件通过仪器驱动器实现与外围硬件模块的通信连接。应用软件包括实现仪器功能的软件程序和实现虚拟面板的软件程序，用户通过虚拟面板与虚拟仪器进行交流。为了方便仪器制造商和用户进行仪器驱动