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1、基于labview的电子技术实验系统的设计基于labview的电子技术实验系统的设计作者：指导教师：所在院系：信息工程系日期：2010-12-44-基于labview的电子技术实验系统的设计目录摘 要-3-引言-4-1.1传统电子学实验室教学模式的弊端-4-1.1.1实验室设备利用率低-4-1.1.2实验信息管理混乱-4-1.1.3实验教师工作繁杂-5-1.2虚拟仪器在电子实验教学中的应用-5-1.2.1虚拟仪器概述-5-1.2.2LabVIEW的编程简介-5-1.2.3虚拟仪器中的数字电子技术-6-第一章数字电路教学实验的设计-9-1.1平台的构建-9-1.2半加器的设计-
2、10-1.3全加器的设计-11-1.4比较器的设计-12-1.5双向同步计数器的设计-12-1.6与非门的设计-14-1.7D触发器的设计-14-1.8JK触发器的设计-15-1.9译码器的设计-16-第二章虚拟数字示波器的设计与实现-18-2.1虚拟示波器的介绍-18-2.2软件设计思想-19-2.3前面板设计-20-2．4信号采集模块-22-2.5信号测量和分析控制模块-23-2.6虚拟示波器的具体软件设计-23-第三章基于虚拟仪器的实验室设计方案-27-3．1虚拟仪器实验室的硬件平台-27-3．1．1DAQ虚拟仪器系统-28-3．1．2GPIB虚拟仪器系统-31-3．1
3、．3VXI虚拟仪器系统-32-3．1．4PXI虚拟仪器系统-33-3．1．5USB和IEEEl394虚拟仪器系统-34-3．1．6RS一232虚拟仪器系统-35-3．2虚拟仪器实验室的软件平台-36-3．2．1虚拟仪器软件体系结构(VISA)-37-3．2．2仪器驱动程序-37-3．2．3应用软件-38-第四章论文总结-40-参考文献-43-致谢-44--44-基于labview的电子技术实验系统的设计摘 要随着低成本高性能的计算机资源普及运用，数字化仪器平台逐渐取代传统电子仪器已成为一种趋势。我国理工科学校的教学、科研需要大量的测量分析仪器设备，特别是电子类实验教学，每种仪
4、器都必须配置多套，而且有些仪器设备价格十分昂贵。因此购置仪器设备的巨大投入经费，一般学校难以承受，造成仪器设备缺乏和过时陈旧等现象，严重影响教学科研效果。另外，由于传统电子学实验室教学模式存在的弊端，造成实验室设备利用率低，实验信息管理混乱，实验教师工作繁杂，最终不仅仅浪费了学校大量的人力物力，而且学生还不能真正地掌握实验，培养过关的动手能力（学校实验室仪器配备不全，一些必要的实验无法展开）。如果把虚拟仪器运用到实验教学和科研中，不但可以节约大量仪器设备的经费投入，而且能够提高实验教学和科研的质量与效率。尤其是虚拟仪器LabVIEW在数字电路实验教学中的应用，效果更为明显。关
5、键词:电子技术实验教学虚拟仪器LabVIEW优势-44-基于labview的电子技术实验系统的设计引言实验室是教学、科研的重要基地,实验室的建设也反映了学校的教学体系、学科建设和管理体制的水平。电子学实验是理工科专业教学的一个重要内容,是培养学生电子技术应用和工程设计能力不可缺少的教学环节。由于其面向的是一个发展迅速的学科,所以实验室教学方法、手段和水平也要不断改进和提高,以适应学科的发展。1.1传统电子学实验室教学模式的弊端1.1.1实验室设备利用率低高校实验室教学设备数量有限,特别是一些贵重仪器,要做到学生与设备一对一配套是不现实的。在传统的实验室教学模式中,一般会将学生
6、分为若干小组,以组为单位作实验,使部分同学难以全部参与和投入,没能充分了解和掌握实验全过程。1.1.2实验信息管理混乱实验信息,特别是实验数据的存储、分析和查询是电子实验的一个重要内容。在传统实验教学模式中,学生靠手工记录和分析数据。存在的问题是:第一,记录时人为误差较大;第二,不便于保存、查询和整理。-44-基于labview的电子技术实验系统的设计1.1.3实验教师工作繁杂实验报告的评阅,典型问题的解答与数据核对,包含大量的重复性工作,给指导教师带来很多重复性劳动,精力很难集中在实验台上。1.2虚拟仪器在电子实验教学中的应用1.2.1虚拟仪器概述 所谓虚拟仪器，就是在以
7、计算机为核心的硬件平台上，配合以相应的输入/输出接口，具有计算机显示器的虚拟面板，测试功能由测试软件来实现的一种计算机仪器系统。自美国国家仪器公司(NationalInstruments，NI)在1986年提出虚拟仪器的概念之后，虚拟仪器技术便一直成为发达国家自动测控领域的研究热点和应用前沿。目前，最著名的虚拟仪器系统是NI的LabVIEW，其最广泛的应用领域是测控领域，而文章将要探讨的，是将该系统应用于数字逻辑电路的教学、实验的问题。文章认为，由于虚拟仪器的自身特点及数字与模拟电路的差异性，虚拟仪器系
