基于LabWindowsCVI的虚拟示波器
文献综述
文献综述：基于LabWindows/CVI的虚拟示波器设计1 前言随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）于20世纪80年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。
经过十几年的发展，虚拟仪器技术将高速发展的计算机技术、电子技术、通信技术和检测技术结合起来，开创了个人计算机仪器时代，是测量仪器工业发展的一个里程碑。
所谓虚拟仪器，就是在以计算机为核心的硬件平台上，有用户设计定义、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。
虚拟示波器相比传统示波器具有价格低廉、功能丰富、可编程性以及显示直观等众多优势。
本设计不仅仅具有示波器基本功能，更依据CVI语言的特点丰富了数字滤波、信号保存以及回显等功能。
不仅具有了价格低廉、界面美观等特点，而且具有传统示波器中比较高端的存储、回显以及数字滤波等功能，更可以根据需要随时灵活修改程序，增加功能以满足更个性化的要求[1]。
本课题在掌握了虚拟仪器的基本结构及信号处理的相关知识基础之上，设计了一套虚拟示波器。
对虚拟仪器的概念，结构，发展趋势进行了相关分析。
介绍了与信号处理相关的基础知识，主要是傅里叶变换。
虚拟仪器主要由硬件和软件两个部分构成。
本文对虚拟示波器的硬件即数据采集卡进行了初略的介绍，对其软件部分进行了详细研究。
在此基础上完成了频谱分析模块，存储模块，显示模块，滤波模块，测量模块的设计。
2 虚拟示波器设计及设计背景2.1传统仪器的缺陷传统的测量仪器是一个自封闭的系统，它作为独立的设备拥有自己的机箱包括各种开关旋钮的操作面板，信号输入输出端，指针式或LED显示表，CRT或LCD 波形显示窗口，打印输出端口。
仪器内部包括有传感器、信号处理器、A/D转换器、微处理器、存储器和内部总线等专门化的电路。
基于LabWindows_CVI的虚拟测试平台研究与开发
与 开 发
２ ０ 年 Ｉ月 ０７ １ 第己 卷 第 １期 ５ Ｉ
基 于 Ｌ ｂ ｉｄ ｗｓ Ｃ Ｉ的 拟 测 试 平 台研 究 与 开 发 ＊ ａＷ ｎｏ Ｖ 虚
—
周
兵与 电气工程学院 北京 １０ ８ ） ０ ０３
ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｔｉ ａ ｅ ．Ｔｈ ｉｔ ａ ｎ ｔ ｕ ｅ ｔｔｃ ｉ ｕ ｓａ ｐｉｄ ｉ ｔ ｈｅｉ ｓｒ ｍ ｅ ｔｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ．ａ ｄｓａ ｄ ｒ ｎ ｅｖｒｕ ｌ ｓｒ ｍ ｎ ｅ ｈｎｑ ｅｉ ｐ ｌ ｎ ｏｔ ｎ ｔｕ ｎ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｉ ｅ ｎ ｔ ｎ ａ ｄｉ —
摘
要： 本文提 出了一种基于虚拟仪器的雷达发射 机 自动测 试系统的研究 方案 ， 将虚拟仪 器的概念应 用到标准仪器 的测量控
制系统中 ， 通过编程语 言 Ｌ ｂ ｎ ０ ／ Ⅵ 对标准仪器进行控制 。该测控系统采用基 于 Ｇ Ｉ 的主从式分布结构 。在测控 ａ Ｗｉｄ啪 Ｃ ＰＢ卡 过程 中， 工控机平 台成为控 制环节 的主节点 ， 通过 Ｇ Ｉ Ｐ Ｂ电缆连接微 波信号源 、 脉冲信号源 、 数字示波器 、 峰值功率计 ４台标 准 仪器来进行整个系统的数据信息传递 ， 完成发射机导引头各参数 的实 时采集 、 选择性存储 、 波形打印 。 关键 词： 虚拟仪器 ； 标准仪器 ； 测控系统 ； Ｐ Ｂ Ｇ Ｉ
０ 引 言
随着科 学技术 的发展 ， 达发射 机系统 的技 术 密集 度 雷
的准确性 ， 同时还能 实现各 模块数 据 的有效共 享 。 本文 介绍 的虚拟测试 平 台是根据 某科 研所 的需 求 ， 基 于 目前先进 的虚 拟 仪 器技 术 开 发设 计 的。利 用 Ｌ ｂ ｎ ａ Ｗｉ—
「基于LABVIEW的虚拟示波器设计—虚拟示波器」
「基于LABVIEW的虚拟示波器设计—虚拟示波器」虚拟示波器是一种通过计算机软件来模拟传统示波器的工作原理和功能的设备。
它可以用于信号的检测和分析，具有方便、灵活、实时性强等优点。
本文将介绍基于LABVIEW的虚拟示波器设计。
LABVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种基于图形化编程的开发环境。
它可以实现快速的数据采集和处理，适用于各种工程应用。
借助LABVIEW的强大功能，我们可以设计出一个功能完善的虚拟示波器。
首先，我们需要从外部设备中获取信号。
LABVIEW支持多种类型的数据采集设备，如数据采集卡、传感器等。
我们可以通过连接这些设备，将信号输入到LABVIEW中。
LABVIEW提供了丰富的数据采集和处理函数，能够方便地获取并处理输入信号。
接着，我们需要设计一个用户界面，用于显示信号和调节示波器的各个参数。
LABVIEW中提供了多种界面控件，如图表、调节器等。
我们可以根据需要，在用户界面中添加这些控件，并设置相应的属性。
通过LABVIEW的可视化编程方式，我们可以直观地完成用户界面的设计。
在信号显示方面，虚拟示波器需要能够实时地显示输入信号的波形。
LABVIEW提供了图表控件，可以用于显示波形图。
我们可以将获取到的信号数据传递给图表控件，然后设置相应的显示参数，如坐标轴范围、背景颜色等。
这样，用户就能够清晰地看到输入信号的变化。
除了实时显示信号波形外，虚拟示波器还应具备其他功能，如调节触发电平、选择触发方式等。
LABVIEW中提供了丰富的函数库，可以方便地实现这些功能。
我们可以通过在用户界面中添加调节器、开关等控件，并将其与相应的函数进行关联，从而实现示波器的各个参数的调节。
总之，基于LABVIEW的虚拟示波器设计具有很大的灵活性和可扩展性。
我们可以根据需求进行定制，实现更多功能，如频谱分析、数据存储等。
同时，LABVIEW提供了强大的数据处理和可视化功能，能够让我们更加方便地进行数据分析和结果展示。
基于LabWindows／CVI的虚拟函数信号发生器的设计
基于LabWindows／CVI的虚拟函数信号发生器的设计基于LabWindows／CVI的虚拟函数信号发生器的设计1 虚拟仪器和LabWindows/CVI 简介虚拟仪器是1986 年美国国家仪器公司(NI)提出的一种新型仪器概念。
他是计算机技术介入仪器领域所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类。
在虚拟仪器中计算机处于核心地位，计算机软件技术和测试系统更紧密地地结合成一个有机整体，仪器的结构概念和设计观点都发生了根本变化。
虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。
其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等。
在这里，硬件仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个系统的关键。
当基本硬件确定了以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。
虚拟仪器应用软件集成了仪器的所有采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面等功能，使传统仪器的某些硬件甚至整个仪器都被计算机软件所代替。
因此从某种意义上说，计算机即是仪器，软件即是仪器。
虚拟仪器的软件是其最核心、最关键的部分，其主要功能是对硬件执行通信和控制，对信号进行分析和处理，以及对结果进行恰当的表达和输出等。
虚拟仪器的软件开发平台目前主要有两类：第一类是基于传统语言的TurboC，Microsoft 公司的Visual Basic 与Visual C++，Borland 公司的Delphi，Sybase 公司的PowerBuilder，这类语言具有适应面广、开发灵活的特点，但开发人员需有较多的编程经验和较强的调试能力;第二类用专业图形化编程软件进行开发。
如HP 公司的VEE，NI 公司的Lab-VIEW 和LabWindows/CVI 等。
NI 公司的LabVIEW 软件开发平台是一种专业图形化编程软件，采用图形化编程方式，结构流程清晰，但缺点是对硬件的要求较高，比较依赖NI 的专用产品，对信号控制方式不够灵活。
而Lab-Windows/CVI 以ANSI。
基于Labwindows／CVI和SBS实时光网的虚拟示波器系统设计
维普资讯
图３网络虚拟示波
器控制流程
ｉ 晦蚺 啦｛ ｄ 涟群 Ｅ、 ｝
是一个用于互联很 多节点卡的通用链接板 ， 以 形成 网络。 综合的错误监控和纠错特点确保最
册 摧时 烙
高 的Ｈ ｂ ｕ 可靠性 。 数据源控制 中心通过该实时
数据采集光纤 网络与远程终端实现数据的交换 和信 息的共享。
虚 拟 仪 器
心。 据源控制 中心 ， 数 实质是一 台大型服务器 ， 其主 要职能 是接收来 自远程信 息数据源 的数 随着计算机 软硬 件技 术不 断发展 与提高 ， 据 ，同时 ，还可将这些数据通过实时光 网或 以 虚拟仪器技术已成为 当前测控领域内的关键性 太网向其余数据信息处理终端进行发送 ， 并将 技术。在远程测控与仿真方面 ，虚拟仪器 网络 数据分析 中心发出的远程控制指令发送给各远 化 ，已成为急待解决的问题 。通过利用 Ｓ Ｓ Ｂ 实 程 设 备 终 端 。此外 ，该 数 据 源控 制 中心 ，也 可 时光 网、虚拟仪器 技术 、Ａｃｉｅ ｔｖ Ｘ技术 以及 将各客户终端数据分析处理 结果 ，发布到整个 ＤＣ Ｍ 技术，实现了网络化虚拟示波器 ， Ｏ 从而 网络上 ， 从而实现 整个 网络 的数据信息资源共
实 时虚 拟 仪 器测 控 网络 提 供 了依据 。
程设 备终端 的数据 ， 并将这些数据按照一定 的
关键词 ： Ｌ ｂ ｉｄ ｗ ／ ＶＩＳ 实 时光网； ａｗｎｏ ｓ Ｃ ； ＢＳ 多线程 ； ｃｉｅ Ｄ ＯＭ； 规 则 整 合 成 一数 据 流 ， 发 送 给 数 据 源 控 制 中 Ａ ｔ Ｘ； Ｃ ｖ
网络稳定性 、 高带宽和非常低的延迟 特性 。 广 和 现 实 的 测控 专 业 工 具 有 机 的 结合 起 来 ， 熟 为
基于labview的虚拟示波器的设计
基于LabVIEW的虚拟示波器的设计毕业论文摘要虚拟仪器是现代测量技术和计算机技术相结合的产物，标志着自动测试与电子测试仪器领域技术发展的一个崭新方向．随着信息技术和计算机技术的高速发展，数字信号处理作为一门新兴的学科，其重要性日益在各个领域的应用中体现出来。
本文介绍了利用LabVIEW 图形编程语言进行虚拟仪器开发的方法，设计了一种基于PC机声卡的虚拟示波器，说明了虚拟仪器在现代测试领域中的重要地位以及其广阔的发展前景．从某种意义上说，“软件就是仪器”。
关键词LabVIEW,虚拟仪器，示波器The design of virtual wave displayer based onLabVIEWAbstractVirtual instrument is the produce that merges the computer technology and measurement technique．It stands for a brand new development directory in the field of auto-measurement and electronic measurement。
With the rapid development of information technology and the computer technology, the digital signal processing takes an emerging discipline, its importance displays day by day in each domain application. This article introduces how to develop virtual instruments using graph programming language-LabVIEW ,designs a virtual signal displayer based on PC and explains the important part and wide development prospects of virtual instrument in modern measurement technique field．In a sense, “The software is an instrument”.Keywords LabVIEW, virtual instrument目录第1章绪论 (1)1.1 虚拟仪器的概述 (1)1.1.1 什么是虚拟仪器 (1)1.1.2 虚拟仪器的构成 (2)1.1.3 虚拟仪器的优点 (3)1.1.4 虚拟仪器的发展现状 (4)1.1.5 虚拟仪器的发展趋势 (4)1.2 图形化编程语言LabVIEW (5)1.2.1 什么是LabVIEW (5)1.2.2 LabVIEW的主要特点 (5)1.2.3 LabVIEW调试与运行 (6)第2章示波器的原理 (7)2.1 模拟示波器 (7)2.1.1 示波器的基本结构 (7)2.1.2 示波器的扫描原理 (9)2.2 数字示波器 (9)2.2.1 数字示波器的基本原理 (10)2.2.2 数字示波器的特点 (11)2.3 虚拟示波器 (12)第3章系统的硬件设计 (14)3.1 声卡 (14)3.1.1 声卡的工作原理 (14)3.1.2 声卡的基本结构 (14)3.2 硬件设置 (16)3.2.1 实验中声卡的参数设置 (16)3.2.2 虚拟示波器中声卡的连接方式 (16)3.3 前置运算电路 (16)第4章系统的软件设计 (18)4.1 虚拟示波器工作流程图 (18)4.2 数据采集模块 (18)4.3 频谱分析模块 (22)4.4 数据测量和显示模块 (23)第5章系统调试与程序显示 (25)5.1 虚拟示波器性能 (25)5.1.1 程序设计思路.................................................. 错误！未定义书签。
基于LabWindows／CVI虚拟示波器的设计与实现.
基于LabWindows／CVI虚拟示波器的设计与实现0引言随着虚拟仪器技术的发展，采用“虚拟仪器”来取代传统仪器的新的测控方法正在取代传统的测控系统，即利用数据采集卡、信号调理卡或其他计算机外围硬件进行信号的采集与检测，然后由计算机来实现对信号的处理、计算和分析以及测试结果的显示。
Labwindows／CⅥ是基于标准C语言的集成软件开发环境，其开发虚拟仪器的步骤主要是先确定程序的基本框架，创建用户界面，然后完成程序代码的编写，最后创建工程文件，将程序文件、头文0 引言随着虚拟仪器技术的发展，采用“虚拟仪器”来取代传统仪器的新的测控方法正在取代传统的测控系统，即利用数据采集卡、信号调理卡或其他计算机外围硬件进行信号的采集与检测，然后由计算机来实现对信号的处理、计算和分析以及测试结果的显示。
Labwindows／CⅥ是基于标准C语言的集成软件开发环境，其开发虚拟仪器的步骤主要是先确定程序的基本框架，创建用户界面，然后完成程序代码的编写，最后创建工程文件，将程序文件、头文件、用户界面文件加入工程中，编译调试生成可执行文件。
1 数据采集卡的设计传统的数据采集卡包括多路开关、放大器、采样／保持器、A／D转换器、D／A转换器等器件组成。
PCI(peripheral component interconnect)总线即外部部件互连总线，是一种高性能32／64位地址数据复用高速外围设备接口局部总线。
随着微处理机的性能不断提高，人们对微机系统的I／O带宽不断提出新的要求，原有的标准总线，如ISA、EISA和Mc已经逐渐不能胜任现代数据采集技术的要求。
PCI局部总线的引入，打破了数据传输的瓶颈，以其优异的性能和适应性，成为微机总线的主流，基于PCI总线的数据采集系统是高速数据采集系统的发展方向。
基于PCI总线的数据采集卡的整体结构可以设计如图1所示：完成数据采集卡的硬件设计后，需要进行板卡的驱动程序编写。
其中的WDM(Window Driver Model)是Microsof讼司力推的驱动模型，其提供了更多特性，包括即插即用、电源管理、WMI等，且WDM还是一个跨平台的驱动程序模型，可以在不修改代码的情况下重新编译就可以在不同平台上运行了。
基于LabVIEW 的虚拟示波器开发及应用
基于LabVIEW的虚拟示波器开发及应用Development and Application of Virtual OscilloscopeBased on LabVIEW班级：0704114姓名：周超学号：07摘要:在LabVIEW 环境下通过调用动态链接库(DLL)函数的方法对DSO2902示波器进行了二次开发。
所开发的虚拟示波器具有2路模拟量采集通道,能够实现通道选择、数据采集、数据保存与回放、频谱分析、李沙育图形及波形参数测量功能。
仪器前面板界面友好,操作方便。
同时，本系统采用软冗余技术,提高了自动控制系统的可靠性, 避免了因PLC停机而引起控制系统出现故障。
关键词:虚拟示波器数据采集动态链接库绪论虚拟仪器是随着计算机技术、电子测量技术和通信技术而发展起来的一种新型仪器, 它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, 能够充分利用计算机系统强大的数据处理能力。
在自动测试与控制系统的集成中, 为了加快系统构建的速度,通常选取功能强大,价格合理的现成仪器硬件模块,结合自身开发的软件实现系统集成。
为了采集水射流等离子弧放电波形并将测量系统与控制系统集成, 本文对Link Instruments 公司的DSO2902 示波器硬件进行了二次开发。
该硬件模块具有2 路模拟量采集通道,采样频率可达250MHz,同时该公司还提供了实现模块硬件控制的动态链接库(DLL)。
在上述软硬件基础上,以LabVIEWE 为平台设计了满足自动测试系统要求的双通道虚拟数字存储示波器, 能够实现数据采集、数据保存与回放、频谱分析、李沙育图形及波形参数测量等功能。
1 硬件DLL函数及其调用方法1.1 DLL 函数说明在LabVIEW 中通过CLF (Call Library Function) 节点调用DLL 函数可以充分利用已有的硬件, 使得LabVIEW 的应用更加灵活和广泛。