虚拟仪器技术(第二章)解析.ppt

主讲教师：王颖 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 软件要求： 能够与各类I/O硬件进行连接 全面的内置测量算法 能够创建各类处理系统，可以应用于DSP和FPGA等技术。 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 第二章 虚拟仪器及其构成原理 北京化工大学 信息科学与技术学院 * BUCT 信息科学与技术学院 Virtual Instrument Technology ● 不再是普通的、针对特定参数的测试系统，是 一个集多参数、综合测试的开发平台。 2.1 虚拟仪器及其系统描述 2.1.1 虚拟仪器的实现原理 ● 将组成虚拟仪器测试系统的基本单元，使用非 常简单的方法，配置成真实的测试系统，系统 硬件采用标准接口相连，软件通过可重置的 源代码库相连。 2.1.2 虚拟仪器的结构 ● 虚拟仪器及其系统的功能完全由用户根据需要 自行定义，这种定义可以在测试开始前随时进 行，能够完成多参数、综合测试，并在一段时 间内能完成若干测试系统的功能。 2.1.3 虚拟仪器的功能特点 ● 一些特定的硬件“消失”了，取而代之的是 “虚面板”、“虚开关”、“虚按钮”等 “软面板”环境。 2.1.4 虚拟仪器的外在特性 ● 由虚拟仪器硬件平台、通用和专用模块等硬 件、应用软件组合集成，由用户定义功能， 具有虚拟面板，用户能自行开发用于多参数 测试的测试仪器及系统。 2.1.5 虚拟仪器及其系统定义 2.1.6 虚拟仪器的实质 将测试仪器及其系统的功能、技术参数、精度指标 有序地、保真地集成在一个“测试功能软件库” 中，通过与通用和专用硬件搭配，在虚拟仪器及其 系统中精确无误地实现被集成测试仪器及测试系统 的全部功能。 专用模块硬件一般包括标准接口、外接传感器和变 送器，无论测量属何种物理参数，只影响传感器的 选择，与虚拟仪器及其系统无关。 2.1.6 虚拟仪器的实质 测试仪器及其系统充分发挥硬件的功能和软件的灵活 性、可塑性。 由用户定义功能是虚拟仪器的必备功能，是其关键， 仪器的状态设置要最大限度地实现可编程控制，尽可 能用计算机的软硬件取代传统仪器功能单元。 虚拟仪器外在体现是虚拟面板，是虚拟仪器的基本属 性之一，是虚拟仪器与用户的交互界面。 ● 从系统设计者角度的描述 虚拟仪器的硬件组合方式、软件选取、可重复使用源代码库的结构与实现是设计者研究和设计的重点。其体系结构是如何最佳、最合理地将总线系统、通用和专用模块硬件、应用软件集成在一起，满足测试任务的要求，其体系结构体现在系统的组成和实现，实现指逻辑框图、程序流程图的逻辑实现和硬件连接、功能模块性能的物理实现。 2.2 虚拟仪器的体系结构 2.2.1 体系结构描述 ● 从系统使用者角度的描述 从系统使用者看，虚拟仪器的体系结构是系统概念性结构和其功能特性。系统使用者用系统进行测试，直接接触设计语言的形式、图形或其它编程语言、以及透明的系统功能。系统的结构是传统系统级的属性，是系统使用者完成测试必须了解的结构，是系统硬件、软件的交界面。 2.2.1 体系结构描述 ● 体系结构定义 虚拟仪器测试系统的体系结构是从系统设计者和系统使用者两个方面看的体系结构，是系统硬件、软件功能的优化集成配置。 2