第九章个人仪器及系统(附一)要点分析.pptVIP

　　 Functions模板共有13个子模板，每个模板又含多个选项。Functions不仅包含一般语言的基本要素，还包括了大量与文件输入/输出、数据 采集、GP-IB等专用程序块。 右图表示从数据采集 ( Data Acquisition) 子模块下的模拟输入Analog Input子模块中，选取了AI Sample Channel虚拟仪器功能方框，该功能方框的功能是测量指定通道上信号的一个采样点，并返回测量值。 　　框图程序是用户用图形编程语言编写程序的界面，用户可以根据执定的测试方案通过Functions 模板的选项，选择不同的图形化结点(Node)，然后用连线的方法把这些结点连接 起来，即可构成所需要的框图程序。 框图程序共有功能函数、子程序、结构和代码接口结点4种结点类型：功能函数结点用于进行一些基本操作；子程序结点是以前创建的程序(供调用)；结构结点用于控制程序的执行方式，如For循环，While 循环控制等；代码接口结点是为框图程序与用户提供的C语言文本程序的接口。 9.4.3 虚拟仪器设计举例 本节拟通过虚拟电子实验室系统的设计说明虚拟仪器的设计方法 仪器功能： 示波器 动态信号分析仪 任意波形发生器 函数发生器 数字万用表 数字记录仪 等精度频率计 软件平台： LabView 硬件平台： NI-6024E DAQ 板 　　自研信号调理器 设计目标：把电子实验室的主要仪器功能”装进”计算机内部 基于 LabView 虚拟电子实验室系统的设计 计算机 信号调理器 NI-6024E 自制 通用计算机(LabVIEW) “虚拟电子实验室系统”的整体结构 　　DAQ板采用NI公司生产的PCI—6024E DAQ多功能数据采集板，它具有16个模拟输入的程控放大器；一个12bit A/D转换器；两个12bit的D/A转换器；两个24bit的定时器/计数器以及8个TTL电平的数字I/O端口等资源。 　　它采用了先进的即插即用，不需要任何开关与跨接器，仅通过安装驱动程序即可实现设备的完全配置。驱动程序可以从NI网站上下载。 　　上述7种虚拟仪器依据组成特点可分为基于模拟输入功能、基于模拟输出功能和基于定时/计数功能三种类型。 　　(1) 　基于模拟输入功能的虚拟仪器 　　双踪数字示波器、数字万用表、数据记录仪、频谱分析仪属于基于模拟输入功能的虚拟仪器。这4种仪器在数据处理内容和结果显示的形式上有很大差异，但是数据采集的实现方法相似，都是基于DAQ板中的A/D转换器配合信号调理电路板中的输入电路（模拟开关、衰减器、放大器等）来实现的。 　　(2) 基于模拟输出功能的虚拟仪器 　　任意波形发生器、函数发生器这两种仪器都是先通过DAQ板中的D/A转换器将波形数据转换为相应的模拟电压波形，然后再通过信号调理电路板中的输出电路将信号送出，因而这两种仪器归为基于模拟输出功能的虚拟仪器。 　　(3) 基于定时/计数器功能的虚拟仪器 　　DAQ板中有两个24bit的定时器/计数器，因而不仅可以满足一般频率测试的要求，在信号调理电路板中配置少量外围电路后，还能实现具有双计数器、高性能的等精度频率测量功能。由于LabVIEW已经提供了技术成熟的接口函数，因此设计时不需要考虑系统软件与外界硬件的接口。 双踪数字示波器 函数发生器 数字多用表 任意波形发生器 数据记录仪 等精度频率计 动态信号分析仪 　　　　下图为虚拟电子实验室系统的总面板，选择不同的“软键”，便可以进入不同的虚拟仪器的环境。 数字多用表（DMM）软面板 数字多用表（DMM）顶层流程图 基于 LabView　数字多用表（DMM）的设计 基于 LabView　数字多用表（DMM）的设计 量程部分 测量部分 双踪数字示波器（Scope）软面板 双踪数字示波器（Scope）顶层流程图 动态信号分析仪（DSA）软面板 动态信号分析仪（DSA）顶层流程图  个人计算机对HPPC仪器的控制有人工控制和程序控制两种。  在人工控制方式下，HPPC仪器系统软件在PC机的显示屏上向用户提供一幅可以人-机对话的软面板。  在程序控制方式下，用户可以使用PC仪器的软件方便地编制各种应用程序。PC 仪器系统软件采用的语句与BASIC语言类同，比如 OUTPUT，MEASURE，FUNCTION等。例如个人计算机向DMM发送命令，使其处于测直流电压功能，则只需一句程序　CALL SET.FUNCTION(MY.DMM，DCVOLTS，非常类似普通语言，易于使用者掌握。 　　除此之外，HP－PC仪器系统还带有GP－ IB口，以便于和其他带GP－IB总线的仪器连接，应用于自动测