虚拟仪器技术作业 第二章
虚拟仪器课程设计作业
虚拟仪器课程设计作业一、教学目标本课程旨在通过虚拟仪器的相关知识，使学生掌握虚拟仪器的基本概念、设计与应用。
在知识目标上，要求学生了解虚拟仪器的定义、分类及基本原理，掌握虚拟仪器的软件设计方法，以及熟悉虚拟仪器在工程实践中的应用。
在技能目标上，要求学生能够运用虚拟仪器软件进行简单的设计与仿真，具备实际操作虚拟仪器的能力。
在情感态度价值观目标上，培养学生对科技创新的兴趣，提高学生解决实际问题的积极性，培养学生的团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括虚拟仪器的基本概念、硬件平台与软件设计，以及虚拟仪器在各个领域的应用。
具体包括：虚拟仪器的定义与分类、虚拟仪器的硬件平台、虚拟仪器的软件设计方法、虚拟仪器在信号处理、通信、自动化等领域的应用案例。
三、教学方法针对本课程的特点和学生实际情况，将采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法。
讲授法用于向学生传授虚拟仪器的基本概念、原理和设计方法；案例分析法用于分析虚拟仪器在实际工程中的应用案例，使学生更好地理解和掌握知识；实验法用于培养学生的实际操作能力，提高学生的实践技能。
四、教学资源为了保证本课程的教学质量，将选择和准备相应的教学资源。
教材方面，将选择国内外的优秀教材，如《虚拟仪器技术与应用》等；参考书方面，将提供相关的学术论文、技术文档等，以丰富学生的知识体系；多媒体资料方面，将制作课件、视频等，以直观地展示虚拟仪器的原理和应用；实验设备方面，将配置相应的虚拟仪器软件和硬件平台，以满足学生的实践需求。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等；作业主要评估学生的实践能力，要求学生完成一定数量的实验报告和设计项目；考试则主要评估学生对虚拟仪器基本概念和原理的理解，以及运用所学知识解决实际问题的能力。
评估结果将以分数或等级形式给出，同时附以具体的评价和建议，以帮助学生了解自己的学习状况，进一步提高学习效果。
虚拟仪器技术实验指导书(紫金2012)
实验2 LabVIEW图形、数组、簇编程实验（设计型）1.实验目的（1）学习如何创建数组和簇，掌握它们的区别以及相应的操作。
（2）学习并掌握波形图和波形图表的使用，了解它们的区别。
2.实验设备安装有LabVIEW8.2的计算机3.实验内容（1）利用For循环建立一个一维数组并给出数组中的元素个数；建立一个二维数组给出数组中元素个数，并求出二维数组中元素的最大值、最小值。
（2）产生两个一维数组，分别组成一个二维数组和一个簇，然后用波形图显示二维数组，用XY图显示簇。
（3）设计一个VI来测量温度，每隔0.25秒测一次，共测定10秒，温度范围为0~100度。
在数据采集过程中，VI将在波形图表上实时地显示测量结果。
在采集过程结束后，在波形图上画出数据波形曲线，并算出温度的最大值，最小值和平均值。
4.实验原理（1）数组数组是一些具有相同类型的元素组成的集合。
数组包含两方面的内容：元素和维数。
数组中的元素可以是数字、布尔、字符、路径、波形和簇等数据类型。
（2）簇簇相当于一个容器，容器中的元素可以是各种不同的数据类型。
也就是说，可以在一个簇中放置控制选板上的各种控件，如数字控件、布尔控件、数组控件等，但是不能将输入控件和输出控件同时放入其中。
（3）图形子选板LabVIEW8.2的图形子选板提供了完成各种图形显示功能的控件。
按照处理测量数据的方式和显示过程的不同，图形显示控件主要分成两大类，一类为图形，另一类称为图表。
这两类控件都是用于图形化显示采集或生成的数据。
图形和图表的区别在于各自不同的数据显示和更新方式。
含有图形的VI通常先将数据采集到数组中，再将数据绘制到图形中。
该过程类似于电子表格，即先存储数据再生成数据的曲线。
数据绘制到图形上时，图形不显示之前绘制的数据而只显示当前的新数据。
图形一般用于连续采集数据的快速过程。
与图形相反，图表将新的数据点追加到已显示的数据点上以形成历史记录。
在图表中，可结合先前采集到的数据查看当前读数或测量值。
虚拟仪器技术习题答案
习题答案第1章1. 如何弹出工具模板？答: 1.点击主菜单查看，在下拉列表中选择工具选板。
2.在前面板和流程图的任意空白处按住shift 点击右键。
2.如何进行前面板编辑区与流程图编辑区的切换。
答: 1.点击主菜单窗口，在下拉列表中选择显示程序框图或显示前面板。
2.直接使用快捷键ctrl+E 。
3.传统仪器和虚拟仪器各有何优点？虚拟仪器能否取代传统仪器？虚拟仪器具有传统独立仪器无法比拟的优势，但它并不否定传统仪器的作用，它们相互交叉又相互补充，相得益彰。
在高速度、高带宽和专业测试领域，独立仪器具有无可替代的优势。
在中低档测试领域，虚拟仪器可取代一部分独立仪器的工作，但完成复杂环境下的自动化测试是虚拟仪器的拿手好戏，是传统的独立仪器难以胜任的，甚至不可思议的工作。
4. 编写程序计算以下算式，写出计算结果，并写出四个以上所用控件或函数名称。
X 45542750201162412022854⨯+-+÷-⨯+，6252.73811253178÷-⨯++X 算式1前面板和运行结果算式1流程图算式2 前面板和运行结果算式2流程图第2章1. 简述NI ELVIS系统的基本组成。
答：NI ELVIS系统实际上就是将LabVIEW和NI 的DAQ数据采集卡相结合，综合应用得到一个LabVIEW非常好的教学实验平台。
它包括硬件和软件两部分。
硬件包括一台可运行LabVIEW的计算机、一块多功能数据采集卡、一根68针电缆和NI ELVIS教学实验操控工作台。
软件则包括LabVIEW开发环境、NIDAQ、可以针对ELVIS硬件进行程序设计的一系列LabVIEW API和一个基于LabVIEW设计虚拟仪器软件包。
2. 简述NI ELVIS系统中信号发生器的两种控制方式。
答：1.硬件面板控制。
硬件面板与软件控制切换按钮可控制面板控制指示灯的亮灭，仅在指示灯亮时，面板上的所有按钮才对发出的信号起作用。
波形选择按钮可控制发出的信号是正弦波信号、方波信号还是三角波信号。
虚拟仪器实验作业
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验一练习1：分别利用for和while循环的移位寄存功能，用两种方法求0＋5＋10＋15…＋45＋50的值（等差数列的和）。
练习2：设计一评分程序，输入不同的分数会得到不同的评论，分数小于60，“不及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你没有通过考试”；分数在60～69之间，“及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“及格”；分数在70～79之间，“中等”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你考试通过了”；分数在80～89之间，“良好”指示灯会亮起来，同时显示字符串“成绩良好”；分数在90～99之间，“优秀”指示灯会亮起来，同时显示字符串“恭喜”；分数为100，“第一名”指示灯会亮起来，同时显示字符串“第一名”；如果输入为0～100以外的数字，会有错误提示，同时显示字符串“错误”。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验二练习3：用顺序结构实现数值匹配：输入1～100之间的任意1个整数，然后系统随机产生1～100之间的整数，直到和预先输入的整数一样，然后输出匹配的次数和匹配的时间。
练习100次累加，用累加值除以循环次数，求这些随机数的平均数。
再用判断平均数是否在范围内，如果在此范围内则点亮指示灯，‘比较’子模板中的‘判定范围并强制转换’函数判断数的范围。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验三练习1：建立一个VI，产生一个包含20个随机数的数组，并输出它的第1，5，12，18个元素所组成的数组。
练习2：创建一个2行10列的二维数组，为数组赋值如下：10，11，12， (19)19，18，17， (10)然后将此二维数组改为一个一维数组，成员为10，11，12，…19，19，18，17，10石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验四练习3：用数组函数创建一个二维数组显示控件，数组元素为：1，2，3， (10)2，3，4，….10，13，4，5，….10，1，210，9，8， (1)9，8，7，….1，108，7，6，….1，10，9然后，用数组函数求出创建的数组大小，并将创建的数组转置。
虚拟仪器作业
实例分析：滚珠轴承故障诊断(外圈故障)
实例分析：滚珠轴承故障监测(内圈故障)
4. 总 结
LabVIEW是一种图形化的编程语言，是一 个功能强大且灵活的软件，已被工业界、学术 界和研究实验室所接受，被视为一个标准的数 据采集和仪器控制软件。利用LabVIEW 可以方 便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使 得编程及使用过程生动有趣。
2. LabVIEW与信号处理
数据采集的基本结构
图1 模拟信号的数据采集的基本结构
2. LabVIEW与信号处理
数据采集的基本流程
传感 信号
信号 调理
A/D
缓存
计算机
多路开关
图2 模拟信号的数据采集过程
图3 NI提供的数据采集平台
2. LabVIEW与信号处理
NI USB-6229是一款USB高性 能M系列多功能DAQ模块，在 高采样率下也能保持高精度。 NI USB-6229是数据记录类应 用和配合NI信号调理进行传感 器测量的理想选择。 NI USB6229为移动应用或空间上有限 制的应用专门设计。其即插即 用的安装最大程度地降低了配 置和设置时间，同时它能直接 与螺丝端子相连，从而削减了 成本并简化了信号的连接。
信号频域分析举例
Hilbert变换提取信号包络实例
信号频域分析举例
具体步骤如下。 （1）新建“提取信号包络.vi”，添加 “Gaussian Modulated Sine Pattern.vi”，以生成一个高斯调制正弦 信号，对其各个参数幅值、中心频率、 采样数、时延等创建各个输入控件， 以便进行调节。 （2）添加“Fast Hilbert Transform.vi” 计算信号的希尔伯特变换结果，并与
虚拟仪器在故障诊断中的应用
虚拟仪器技术应用教程习题参考答案[13页]
![虚拟仪器技术应用教程习题参考答案[13页]](https://img.taocdn.com/s3/m/c8a7aecfe109581b6bd97f19227916888586b957.png)
第1章1. 简述虚拟仪器概念。
参考答案：虚拟仪器是借助于强大的计算机软件和硬件环境的支持，建立虚拟的测试仪器面板，完成仪器的控制、数据分析和结果输出。
虚拟仪器是充分利用了常用台式计算机的计算、显示和互联网等，大大提高了效能。
以软件为中心的虚拟仪器系统为用户提供了创新技术，并大幅降低了生产成本。
通过虚拟仪器，用户可以精确地（用户定义）构建满足其需求的测量和自动化系统，而不是受传统固定功能仪器（供应商定义）的限制2. 虚拟仪器由哪些部分组成？参考答案：虚拟仪器是基于计算机的测试平台，由硬件系统和软件系统组成。
硬件包括计算机、各种I/O接口设备（采集卡和信号调理电路）和被测对象。
软件包括应用程序开发环境、仪器驱动层、虚拟仪器应用程序编程接口。
3. 虚拟仪器编程语言有哪些？参考答案：虚拟仪器开发工具一般可以分为两大类：通用软件开发环境和专用软件开发环境。
通用软件开发环境包括Borland公司的 C++ Builder、Delphi，Microsoft公司的VB、VC++、Visual Studio .NET等。
专用软件开发环境主要有Agilent公司的 VEE、 NI公司的 LabVIEW及Labwindows/CVI等。
4. LabVIEW语言和其他语言相比有什么特点？参考答案：LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。
LabVIEW是数据流驱动，它是以数据流来决定程序框图元素的执行顺序，而不是以命令的先后顺序来决定，需要输入参数的程序框图节点总是在向它提供参数的程序框图节点执行完毕后才执行。
5. LabVIEW前面板在系统设计中的作用是什么？参考答案：前面板是图形用户界面，可创建控制器和显示器控件，设计的界面可以模拟真实仪表仪器的前面板，用于设置输入和观察输出。
bVIEW程序框图在系统设计中的作用是什么？参考答案：LabVIEW使用程序框图来添加源代码。
虚拟仪器大作业
虚拟仪器技术大作业题目：建立一个用于绘制温度曲线，数据分析的程序班级电1404-2 学号2014姓名成绩________ 教师签字目录摘要 (3)设计目的 (4)第一章软件设计 (5)1.1前面板设计： (5)1.2后面板设计： (5)1.3后面板总程序为： (8)第二章设计心得 (9)摘要Labview是一种图形化的编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
Labview集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。
它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。
这是一个功能强大且灵活的软件。
利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
本次课程设计是对于一分钟的数据进行处理，并且将处理结果进行保存。
关键字：Labview 数据处理保存设计目的用50~80范围内的随机数代替温度值，采集1分钟数据。
在数据采集期间，程序在波形图表上实时显示测量温度值，实时统计大于70。
的温度点的出现次数，当温度超过75。
时出现文本显示框报警提示信息：温度超限！当前温度是XX.XX !,当未超限时报警提示框显示空白信息。
在数据采集完后，VI程序将绘出温度波形图，并且显示出测量温度的最小值、最大值和平均值，最后将大于700的温度次数、温度最大值、温度最小值、温度平均值以以下格式存入以班级学号姓名为文件名的文本文件中：现在的时间是：XXXX年XX月XX日XX时XX分XX秒，采集的前1分钟数据特征如下：大于70。
的温度出现次数为：XXX次温度最大值是:XX.XX度温度最小值是:XX.XX度平均温度是：XX.XX度图2后面板设计第一章软件设计1.1前面板设计：104温度超过75"时 最大值「79.975 ..................... 密少1S _____50.0943 平均值164.8692■2017/6/2 10:50:121.2后面板设计:(1)绘制温度曲线，用50-80范围内的随机数代替温度值，显示1分钟数据。
虚拟仪器2(1)
虚拟仪器2(1)
第一节：LabWindows/CVI 软件系统
n LabWindows/CVI软件由二大部分组成： n （1）。应用程序： n 虚拟仪器的应用程序包括二类： n A.实现虚拟面板功能的软件程序。 n B.定义测试功能的流程图软件程序。 n （2）。I/O接口仪器驱动程序： n 完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通讯。
器文件的总合。 n ②*.uir文件 n 它是用户界面文件，该文件为虚拟仪器的面板文件，类似VB或VC
中的窗体文件，该文件中可包含仪器面板中的各类控件，如：旋 钮、开关等。 n 每个控件有自己的属性，如旋钮的刻度等。同时控件还有事件， 当用鼠标单击控件或用键盘改变控件时，单击事件发生，调用相 应的回调函数，完成相应的仪器功能。
n 以后的发展形成了hp公司的图形化软件
VEE；
n NI公司的图形化软件LabVIEW和文本式
编程语言LabWindows/CVI这三个典型代 表产品。
虚拟仪器2(1)
第二章 虚拟仪器的软件构成
n 本章的内容将系统介绍商业化的软件 LabVIEW、LabWindows/CVI和VEE；
n 介绍这些软件的构成、工作原理和使用 方法。
虚拟仪器2(1)
1．LabWindows/CVI的特点：
n ①由于LabWindows/CVI的编程技术主要采用 事件驱动与回调函数方式，编程方法简单易学；
n ②运用LabWindows/CVI进行软件设计是以工 程文件为主体框架，包含了C语言源代码文件 （*.C）、头文件（*.h）和用户界面文件 （*.uir）三个部分；
各种仪器通讯总线标准的所有功能函数。
虚拟仪器2(1)
2．LabWindows/CVI实施对象 编程的概念
(完整word版)虚拟仪器LABVIEW大作业
LABVIEW回声探测器实验作业安徽工业大学电气信息学院自动化093回声探测器LabVIEW是由美国国家仪器公司创立的功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。
它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机语言。
在以PC为基础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅此次于C++/C语言。
LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件，LabVIEW使用的编程语言是G语言。
G语言用图表表示函数，用连线表示数据流向。
这次编程所用的是较新版本的LabVIEW 8.5。
一.设计目的：该实验基于labview8.5虚拟平台，使用图形语言编程，由回声发生器子VI产生回声信号，通过回声探测器进行探测分析。
本实例利用两个波形图来分别显示回声信号和回声探测信号，并对这两个信号进行比对分析。
本实验设计主要内容包括三个部分：回声产生部分，回声探测部分，和结果显示部分。
回声探测器实例的前面板如图1：图11.程序框图主要功能模块介绍：如图2回声探测器实例的程序框图主要有四个功能模块组成，分别为回声产生子Vi功能模块，回声探测功能模块，结果显示功能模块，While循环功能模块，下面对每个功能块实现的具体处理功能和任务进行详细介绍。
图21>.回声产生子VI功能模块回声产生子VI功能模块用来产生回声信号，此子VI命名为回声产生器.vi，图3给出了回声产生子VI功能图回声信号图3该子Vi主要用来产生回声信号，可将该模块产生的信号输入相应的波形图和回声探测功能模块中。
另外，该子VI可以通过改变输入控件的参数来产生不同的信号。
2>.回声探测功能模块回声探测功能模块的功能是通过“快速希尔伯特变换”，“实部虚部至极坐标转换”和“自然对数”等一系列函数节点的运算，将回声产生子VI功能模块产生的回声信号信息特征探测出来，“快速希尔伯特变换”函数变换是在FFT函数进行傅立叶变换的基础上执行离散希尔伯特变换的。
虚拟仪器作业
1-3设计一个程序，利用一个布尔开关控制灯的亮和灭。
1-4在前面板输入两个数，分别对这两个数进行加、减运算，并在前面板上显示结果。
1-5设计一个计算两点斜率的VI程序作为子程序。
2-3将习题2-1中产生的一组随机数，利用移位寄存器找出最大值，并在前面板显示。
2-4设计一个求1+2+3+4+…+n的VI程序。
2-5创建一个VI程序，比较两个数，如果其中一个数大于或等于另一个数，则LED点亮。
2-6利用公式节点和选择结构完成下列运算：输入数值x1和x2，如果x1和x2之和大于等于零，则输出x1+sinx2；如果x1和x2之和小于零，则输出sinx1+x2。
2-7将一随机数发生器产生的数字与前面板输入的给定数字进行比较，计算当两个树皮配饰所需要的时间
3-1设计一个VI，产生如下的常数数组：
1.0
2.0
3.0
4.0
2.0
3.0
4.0
5.0
3.0
4.0
5.0
6.0
3-2利用For循环创建一维数组。
3-3利用For循环创建二维数组。
3-4设计一个VI，对50个随机数组成的数组倒序排列，例如把Array[0]变成Array[49]，以此类推。
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虚拟仪器技术作业第二章2-1 数据采集系统主要实现哪些基本功能。
解：数据采集、信号调理、二次数据计算、屏幕显示、数据存储、打印输出、人机联系。
2-2 简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点。
解：基本机构形式：（1）集中采集式：分时采集：多路被测信号分别由各自的传感器和模拟信号调理电路组成的通道经多路转换开关切换，进入共用的采样／保持器（Ｓ/Ｈ）和Ａ/Ｄ转换器进行数据采集。
它的特点是多路信号共同使用一个采样/保持器和Ａ/Ｄ转换器，简化了电路结构，降低了成本。
但是会产生时间偏斜误差；同步采集：在多路转换开关之前，给每路信号通道各加一个采样／保持器，使多路信号的采样在同一时刻进行，即同步采样。
（2）分散采集式：是每一路信号一般都有一个采样/保持器和Ａ/Ｄ转换器，因而也不再需要模拟多路转换开关。
分布式单机数据采集系统：可实现无相差并行数据采集控制，系统实时响应性好，能够满足中、小规模并行数据采集的要求；网络式数据采集系统：由若干个“数据采集站”和一台上位机及通信线路组成，可独立完成数据采集和预处理任务，还可将数据以数字信号的形式传送给上位机。
该系统适应能力强、可靠性高。
2-3 采样周期与哪些因素有关？如何选择采样周期？解：采样周期与信号x(t)的截止频率fc有关；根据采样定理Ts≤fc/2确定采样周期。
2-4 为什么要在数据采集系统中使用测量放大器？解：使用测量放大器的原因：弱信号、强干扰1）通用运算放大器的抗共模干扰能力远低于测量放大器。
尤其对于交流共模信号，原因：无法接入“输入保护电路”。
2）提高抗共模干扰能力和抑制漂移，要求运放的两个输入端等效直流电阻对称：运放的输入阻抗受反馈电阻的影响，不能做得太高，不适合做多点检测的前置放大器；运放两输入端电阻的对称，调节放大器增益不方便。
3）测量放大器具有高共模抑制比、高输入阻抗、低温漂，对微小的差模信号很敏感，适合测量远距离传输过来的信号，十分适宜与传感器配合使用。
2-5 设一个数据采集系统有测量放大器，如图所示。
已知Ｒ1＝Ｒ2＝5kΩ，Rg＝100Ω，Ｒ3＝Ｒ4＝10kΩ，Ｒ5＝20kΩ，试求此放大器的增益。
图2-5解：差模增益：Ｋ＝ＲsＲ2-1（１＋Ｒ1Ｒg-1＋Ｒ1’Ｒg-1）2-6 能否用Ａ／Ｄ卡采集脉冲信号？解：2-7 假如用100kＨz的采集设备采集100kＨz的信号，会得到什么样的结果？解：根据采样定理，采集一个有限带宽的模拟信号，采样频率至少应两倍于最高信号频率。
采集的信号会发生及畸变，会产生混叠频率，不能准确采集到该信号。
2-8 对于毫伏（mV）级信号采用高增益的好处是什么？解：输入范围、分辨率以及增益决定了输入信号可识别的最小模拟变化量。
对于小的输入电压范围，提高增益可以提高精度。
2-9 采样／保持器使用中应注意的问题有哪些？解：1.保持电压下降率对A／D转换器输入端的电压稳定度的影响；2. 孔径时间与精度、信号的最大变化率的关系。
2-10 什么叫混叠现象？如何计算混叠频率？解：采样率过低时还原信号的频率看上去与原始信号不同，这种信号畸变称为混叠。
混叠频率fa是输入信号的频率和与它最靠近的采样频率整数倍的差的绝对值。
2-11 有哪些抑制噪声的方法？解：信号调理、增加采样点数、取均值。
2-12 多个通道有哪些采样方式？解：1）循环采样：只采用一个A/D芯片，通过多路转换开关实现不同通道的切换；通道转换时间造成多通道不能同时采样；可以通过外加采样/保持电路保证采样的同步。
2）同步采样：每个通道采用独立的放大器和采样保持器以及A/D转换器，不同通道采用同一时钟；保证不同通道的采样时间相同（信号同步）；3）间隔采样：采样频率由扫描时钟控制，通道切换时间间隔由通道时钟控制。
2-13 什么叫触发？触发有哪几种方式？解：触发方式一般有软件触发和硬件触发之分。
可以灵活应用于包括数据采集的各种场合，按照所设定的条件截取信号。
触发方式：（1）数字边沿触发；（2）模拟边沿触发；（3）模拟窗口触发。
2-14 简述缓存的基本原理。
解：缓存器是指PC内存的一个区域，它用来临时存放数据。
缓存的使用情况：1）需要采集或产生许多样本，其速率超过了实际显示、存储到硬件或实时分析的速度。
2）需要连续采集或产生交流数据（大于10样本/s），并且要同时分析或显示某些数据。
３）采样周期必须准确、均匀地通过数据样本。
2-15 简述被测信号的分类。
解：根据被测信号的电学属性，可以把电压信号分为接地信号和浮动信号两种类型。
（1）接地信号：将信号的一端与系统地（如大地等）连接起来；（2）浮动信号：一个不与任何地（如大地或建筑物的地）连接的电压信号。
2-16 简述被测信号接入数据采集设备的方式。
解：（1）差分连接方式：信号输入端的正负极分别与两个不同的模拟输入端口相连接，并通过多路开关分别连接到仪用放大器的正负极上；（2）参考地单端连接方式：被测信号一端接模拟输入通道，另一端接系统地；（3）无参考地单端连接方式：被测信号的一端接模拟输入通道，另一端接共用参考端，但这个参考端电压相对于测量系统的地来说是不断变化的。
3-1 简单描述总线的基本概念。
解：总线即在模块和模块之间或设备与设备之间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括指令、数据和地址。
3-2评价总线的性能指标有哪些？解：（1）总线宽度：指数据总线的位数，用位(bit)来表示。
如8位、16位、32位、64位总线宽度。
（2）寻址能力：地址总线的位数及能直接寻址的存储器空间的大小。
（3）总线频率：总线工作频率，以MHz表示，是总线工作速率的一个重要参数。
（4）数据传输率：在一定的时间内总线上可传送的数据总量，用每秒最大传输数据量来表示。
（5）总线定时协议：总线上进行信息传送必须遵守定时规则，以使源与目的同步。
（6）热拔插：允许带电插拔工作中的板卡。
（7）即插即用？？？：自动配置扩展板卡及其他设备的能力。
（8）负载能力：总线上所有能挂接的器件个数。
3-3如何计算总线的数据传输速率？解：总线数据传输速率=(总线宽度÷8位)*总线频率3-4试述GPIB总线的三线挂钩通信联络过程。
解：（1）听者使NRFD呈高电平，表示已做好接收准备，总线上所有听者是“线或”连接至NRFD线上，因此只要有一个听者未做好准备，NRFD就呈低电平。
（2）讲者发现NRFD呈高电平后，就把数据放在总线上，并令DAV 为低电平，表示DIO线上的数据已稳定且有效。
（3）听者发现DAV线呈低由平，就今NRFD呈低电平，表示准备接收数据。
（4）在接收数据的过程中，NDAC线一直保持低电平，直至每个听者都接收完数据，才上升为高电平，所有听者也是“线或”接到NDAC 线上。
（5）当讲者检出NDAC为高，就令DAV为高，表示总线上的数据不再有效。
（6）听者检出DAV为高电平，就令NDAC再次变为低电平，以准备进行下一个过程。
3-5简述GPIB总线信号的名称及其作用。
解：如下表所示：3-6简述PCI总线的传输机制。
PCI总线上所有的数据基本上都是FRAME、TRDY和IRDY三条信号线控制的。
PCI总线的传输遵循如下管理规则：1）FRAME和IRDY定义了总线的忙或闲状态。
当其中一个有效时，总线是忙的；当两个都无效时，总线处于空闲状态。
2）一旦FRAME信号被置为无效，在同一传输期间不能重新设置。
3）除非设置了IRDY信号，一般情况下不能设置FRAME信号无效。
4）一旦主设备设置了IRDY信号，直到当前数据周期结束为止，主设备不能改变IRDY 信号和FRAME信号的状态。
3-7简单描述VXI总线的系统结构以及VXI系统的配置方案。
从物理结构来看，一个VⅪ总线系统由一个能为嵌入式模块提供安装环境与背板连接的主机箱组成。
从电气结构来看，VXI总线使用与ME总线相同的地址和数据转换信号，但又在此基础上增加了专为定时和同步设计的仪器总线。
根据测试系统的控制方式，常用的VXI总线自动测试系统的硬件方案可分为以下三种（1）GPIB方式，GPIB方式通过GPIB接口把数据采集设备与外部的计算机平台相连。
（2）多系统扩展接口控制方式，MXI控制方式利用MXI总线把计算机内部总线与VXI背板直接相连，这样，计算机就可在其寻址空间内直接与ⅪI通信。
（3）嵌人式方案，这种方案是将一台计算机嵌入VXI主机箱零槽中，应用时只需接上显示器、键盘和鼠标等外围设备即可实现VXI控制。
3-8 PXI 总线与PCI总线相比有哪些区别?PXI 是一种坚固的基于PC的测量和自动化平台。
PCI总线是一种树型结构，并且独立于CPU总线，可以和CPU总线并行操作。
PXI是PCI在仪器领域的扩展，它将Compact PCI标准定义的PCI总线技术发展成适合于试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件标准，从而形成了新的虚拟仪器体系结构。
PXI与PCI相似，只是增加了系统槽定位、系统冷却和环境测试等内容3-9PXI总线与VXI总线的主要区别有哪些?PXI (PCI eXtensions for Instrumentation) 定义为用于测试、测量与控制应用，基于PC的一种小型模块化仪器平台。
VXI，基于VME总线，在对仪器进行扩展的同时，它保留了VME 模块化系统的方法。
，VXI成功地减小了仪器系统的尺寸并提高了系统集成化水平。
VXI基于VME总线，而PXI基于PCI总线，PCI在台式PC中广泛应用。
而且由于标准PCI总线最大带宽是132Mb/s，标准VME总线只有40Mb/s，所以PXI总线更有优势。
PXI技术来源于现成的PC技术，所以比起VXI来，其性能提高更快，成本更低。
3-10试画出RS-232接口的三线制连线图。
3-11 试画出USB的电缆结构。
由４线电缆组成，VBus、GND提供设备工作电源。
VBus在源端的标称电压值为+5V，GND为其对应地线。
D+和D-为绞线形式的信号传输线，阻抗90Ω。
3-12 简述ZigBee的基本概念以及其组网模式。
（P115）ＺｉｇＢｅｅ是一种无线网络技术标准。
ＺｉｇＢｅｅ是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。
它此前被称为“ＨｏｍｅＲＦＬｉｔｅ”或“ＦｉｒｅＦｌｙ”无线技术，主要用于近距离无线连接。
它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。
这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。
3-13 简述网络化虚拟仪器系统的两种组网模式。
（P124）3-14 根据哪些指标来选择不同的总线结构？（P129）价格、尺寸、通道数（该题不确定）3-15 简述LXI总线的特点以及LXI总线的三种定时触发模式。