虚拟仪器-labview-课件PPT1

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第一章绪论1.1虚拟仪器的基本概念第一章绪论PROCESSORBUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAYANDCONTROL488PORT礟MathMEMORY礟ROMPROCESSORBUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAYANDCONTROL488PORT礟MathMEMORY礟ROMControlPanelFlowPressureAlarmConditionsSTOPTemperature传统仪器厂商定义功能虚拟仪器用户定义功能第一章绪论虚拟仪器的概念:所谓的虚拟仪器，就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义，具有虚拟面板，测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。这里的“虚拟”有两层含义：●虚拟的仪器面板；●由软件实现仪器的测量功能（软件就是仪器）。第一章绪论图1.1虚拟仪器的内部功能划分AcquisitionandControl采集与控制Plug-inDayaAcquisition插入式数据采集板GPIB(IEEE-488)GPIB仪器VXIVXI仪器RS-232RS-232仪器DataAnalysis数据分析DigitalSignalProcessing数字信号处理DigitalFiltering数字滤波Statistics统计NumericalAnalysis数字分析DataPresentation数据表达HardcopyOutput硬拷贝输出FileI/O文件I/OGraphicalUserInterface图形用户接口Networking网络图1-3虚拟仪器的内部功能划分第一章绪论表1-1VI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第一章绪论1.2虚拟仪器的基本结构和类型GPIBSerialDAQProcessorUnitUnderTestVXIImageAcquisitionMotionControlPXIApplicationSoftwareHardware&DriverSoftware•LabWindows/CVI•LabVIEW图1-4虚拟仪器系统构成第一章绪论1.2.1DAQ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采集控制软件第一章绪论1.2.2GPIB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。第一章绪论1.2.3VXI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；第一章绪论2.嵌入式计算机控制方案；第一章绪论3.MXI总线控制方案。第一章绪论GPIBSerialDAQProcessorUnitUnderTestVXIImageAcquisitionMotionControlPXIApplicationSoftwareHardware&DriverSoftware表1-2DAQ、GPIB、VUX虚拟仪器系统的比较平台特性GPIBPC-DAQVXI传输宽度88，16，32(expandableto64)8，16，32(expandable64)吞吐率1MB/s(3-wire)8MB/s(HS488)1-2MB/s(ISA)132MB/s(PCI)40MB/s80MB/s(VME64)定时与控制能力NoneNone8TTLTriggerLine2ECLTriggerLine面市产品种类10,0001,0001,000扩展能力UsingMultipleInterfaceCardsAvailableFromThirdPartiesStandardisedUsingMXI结构大小LargeSmallMedium第一章绪论1.3虚拟仪器的发展ProcessorUnitUnderTestPXI图1-5虚拟仪器的演变第一章绪论操作接口I/O接口InstrumentDriver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第一章绪论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。第一章绪论(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。(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。(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。第一章绪论1.4虚拟仪器的应用ProcessorUnitUnderTestPXI航空；航天；教学；核工业；军工；通信测试；铁道；…….