虚拟仪器VI讲义_第一章_绪论_14页.ppt

,第一章 绪 论,1.1,虚拟仪器的基本概念,1.2,虚拟仪器的基本结构和类型,1.3,虚拟仪器的发展,1.4,虚拟仪器的应用,第一章 绪 论,1.1,虚拟仪器的基本概念,传统仪器,厂商定义功能,虚拟仪器,用户定义功能,图,1-1,仪器概念的转换,图,1-2,虚拟仪器的内部功能划分,表,1-1 VI,与传统仪器的比较,VI,传统仪器,开放、灵活，可与计算机技术保持同步发展,封闭、固定,用户定义仪器功能,厂商定义仪器功能,关键是软件,关键是硬件,价格低、可复用与可重配置性强,价格昂贵,技术更新周期短,(1,2,年,),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,开发与维护开销高,与网络及其它周边设备方便互联的面向应用的仪器系统,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,GPIB,Serial,DAQ,Process,or,Unit Under Test,VXI,Image Acquisition,Motion,Control,PXI,Application,Software,Hardware&Driver Software,LabWindows,/CVI,LabVIEW,图,1-3,虚拟仪器系统构成,1.2.1 DAQ,仪器系统的构成,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,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。,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；,3.MXI,总线控制方案。,GPIB,Serial,DAQ,Process,or,Unit Under Test,VXI,Image Acquisition,Motion,Control,PXI,Application,Software,Hardware&Driver Software,表,1-2 DAQ,、,GPIB,、,VUX,虚拟仪器系统的比较,平台,特性,GPIB,PC-DAQ,VXI,传输宽度,8,8,，,16,，,32,(expandable to 64),8,，,16,，,32,(expandable 64),吞吐率,1MB/s(3-wire),8MB/s(HS488),1-2MB/s(ISA),132MB/s(PCI),40MB/s,80MB/s(VME64),定时与控制,能力,None,None,8 TTL Trigger Line,2 ECL Trigger Line,面市产品,种类,10,000,1,000,1,000,扩展能力,Using Multiple,Interface Cards,Available From,Third Parties,Standardised,Using MXI,结构大小,Large,Small,Medium,1.3,虚拟仪器的发展,Process,or,Unit Under Test,PXI,图,1-5,虚拟仪器的演变,图,1-6 VI,的仪器驱动程序,操作接口,I/O,接口,Instrument,Driver,功能接口,编程接口,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,虚拟仪器的发展趋势,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。,(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。,(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,Process,or,Unit Under Test,PXI,航空,航天,教学,核工业,军工,通信测试,铁道,.,