1 第1章 虚拟仪器绪论

虚拟仪器的基本概念虚拟仪器的组成虚拟仪器的特点与应用虚拟仪器技术发展趋势

虚拟仪器系统分析与设计Analysis and Design of Virtual Instruments systems教师:办公室：电话： E-mail:

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主要内容第1章绪论 1-2

第2章虚拟仪器软件开发平台(LabVIEW)第3章虚拟仪器设计基础第4章虚拟仪器数据采集与信号处理第5章虚拟仪器总线接口技术第6章虚拟仪器软件标准第7章虚拟仪器通信技术第8章虚拟仪器工程设计实例第9章参观实习

1-25 5 3 3 2 2 2

第9章综合设计题(独立完成)合计

6-832

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讲课和上机安排1学习方式： (1)课堂授课与讨论； (2)上机自学练习； (3)平时作业练习与综合设计考查。 2课程安排： (1)课堂授课：22-24学时； (2)虚拟仪器系统综合设计题：6-8学时。 3考试： (1)平时成绩40%;(其中课堂20%、平时作业20%)

(2)期末综合设计题

60%。

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课程介绍“虚拟仪器系统分析与设计”三大任务任务之一：了解虚拟仪器基本概念任务之二：学会使用LabVIEW8.2或LabVIEW2010任务之三：掌握虚拟仪器设计原理与方法

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参考资料

[1]王建新,隋美丽著. LabWindows/CVI虚拟仪器高级应用[M].北京：化学工业出版社, 2013[2]张重雄,张思维编著.虚拟仪器技术分析与设计[M].北京:电子工业出版社, 2012[3]彭勇,潘晓烨,谢龙汉编著. LabVIEW虚拟仪器设计及分析[M].北京:清华大学出版社, 2011[4]宋宇峰等著. LabWindows/CVI逐步深入与开

发实例[M].北京：机械工业出版社, 2003

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第1章绪论 教学重点 虚拟仪器的基本概念虚拟仪器的组成虚拟仪器的特点与应用虚拟仪器技术发展趋势

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1.1虚拟仪器的基本概念Instrument,VI 什么是虚拟仪器?虚拟仪器是指在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己设计定义，具有虚拟的操作面板，测试功能由测试软件来实现的一种计算机仪器系统。 Virtual

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虚拟的含义 虚拟的仪器面板

传统仪器面板上的器件都是实物，而虚拟仪器面板控件是外形与实物相像的图标，其操作对应着相应的软件程序，使用鼠标式键盘操作虚拟面板的控件。 虚拟仪器的测控功能传统的仪器特别是早期的仪器，它的功能是通过硬件来实现的，而虚拟仪器是通过软件编程来实现的

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仪器的发展历史 第一代仪器：模拟仪器 第二代仪器：数字化仪器 第三代仪器：智能仪器

第四代仪器：虚拟仪器

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虚拟仪器的出现计算机技术和仪器技术结合充分利用计算机丰富的软硬件资源，可以较大突破传统仪器在数据处理、表达、传递、存储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。还可以把

仪器的三大功能全部放在计算机上实现。 构成虚拟仪器在计算机中插入数据采集卡，然后，用软件在屏幕上生成仪器面板，用软件来进行信号处理分析，实现传统仪器的功能，这就是虚拟仪器。

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仪器概念的转变

传统仪器厂商定义功能

虚拟仪器用户定义功能

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1.2虚拟仪器的组成

虚拟仪器的组成包括硬件和软件两个基本要素。

虚拟仪器的硬件结构

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虚拟仪器构成形式 基于数据采集卡的虚拟仪器基于GPIB方式的虚拟仪器基于VXI总线方式的虚拟仪器基于PXI总线方式的虚拟仪器基于LXI总线方式的虚拟仪器

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基于数据采集卡的虚拟仪器 在以PC

机为基础的虚拟仪器中，插入式数据采集卡DAQ (Data Acquisition)是虚拟仪器中最常用的接口形式之一。其功能是将现场数据采集到计算机，或将计算机数据输出给受控对象。

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基于GPIB方式的虚拟仪器GPIB (General Purpose Interface Bus)是由HP公司于1978年制定的总线标准，是传统测试仪器在数字接口方面的延伸和扩展

GPIB电缆GPIB Interface

DMM

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基于VXI总线方式的虚拟仪器

虚拟仪器技术中最引人注目的应用是基于VXI总线 (VMEbus Extension for Instrumentation)平台技术的自动测试仪器系统。由于VXI总线具有标准开放、结构紧凑、数据吞吐能力强、定时和同步指确、模块可重复利用、众多厂家支持等优点得到广泛应用。CPU仪器1仪器2

RAM

仪器3

主控计算机

单CPU系统