《测试系统平台》PPT课件.ppt

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1、2023/7/19,第七章 测试系统平台,1.接口技术2.智能仪器 3.自动测试系统 4.虚拟仪器,2023/7/19,7.1 接口技术,接口技术是计算机辅助测试技术中极为重要的内容之一。测量系统内部各单元（芯片、模块、插件板、仪器和系统）之间，都要用通信线路联系。这种连接上述各单元实现数据传递和信息联络的通信线路称为总线，而各单元与总线相连的硬件部分，是与总线技术规范适配的接口电路，简称为接口。广义而言，接口总线就是两个互相连接的系统之间的共同边界。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,（一）接口总线的分类与特点,按微机系统结构的层次区分，接口总线可以分为以下三种：（1）芯片总线：是最

2、低一级的总线，用于实现芯片之间的连接，也常称之为元件级总线。（2）内总线：比芯片总线高一层次，用来连接各种插件板，以组成完整的微机化一起或系统，常称为板级总线。如多总线（Multibus）、STD总线，Apple I总线和IBMPC总线等。（3）外总线：比内总线高一层次，用以实现仪器或系统之间的通信，以组成一种较大的系统，因此又称为通信总线。如RS232、GPIB和Centronic总线等。,7.1.1 接口技术概述,第七章 测试系统平台,2023/7/19,从信息位传送方式划分，总线又可分为并行总线和串行总线两类。并行总线用每位各自的导线同时并行地传递信息的所有位，速度快，但成本高，不宜远距

3、离通信，如GPIB和Centronic总线等；串行总线把全部信息放在一条或两条导线上，一位接一位地分时串行传递，如RS232、RS422、RS423等，其速度慢，但成本低，特别适合远距离通信。并行总线和串行总线的发展,第七章 测试系统平台,2023/7/19,（二）接口总线的标准化,接口总线标准化后，具有很强的兼容性。各种插件板测量仪器或可程控仪器的接口部分，可按标准化的接口总线的规范设计，软件也可以模块化，有利用测量系统的开发、扩充和灵活组建，便于推广应用。接口总线的标准化，还促进接口电路芯片的集成化，既简化了接口的硬件设计，又提高了可靠性。目前，除芯片总线外，各种内总线和外总线已建立了多项

4、国际公认的总线标准。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,（二）接口总线的标准化,接口总线的标准化，按不同等级兼容水平可分为以下三种：（1）对接口的输入、输出信号建立统一规范，包括输入输出信号线数量、各信号的定义、传递方式和传递速度、信号逻辑电平和波形、信号线的输入阻抗和驱动能力等，这是信号级兼容水平的标准化。（2）除了对接口的输入输出信号建立统一规范外，还对接口的命令系统也建立统一规范，包括命令的定义和功能、命令的编码格式等，这种标准化称为命令级兼容。（3）不仅命令系统兼容，而且对输入、输出数据的定义和编码格式也建立统一的规范，就是程序级兼容。,第七章 测试系统平台,2023/7/19

5、,当然，不论实现何种等级的兼容，接口的机械结构都应建立统一规范，包括：接插件的结构和几何尺寸、各引脚的定义和数量、插件板的结构和几何尺寸等。,（三）接口总线的应答通信方式,为了准确可靠地传递数据和系统之间能协调工作，接口总线的通信必须采用应答方式。应答通信的原理是通信双方在传递每一个数据的过程中，通过接口的应答线彼此确认，在实践和控制方法上相互协调。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,（三）接口总线的应答通信方式,以下图的仪器与微机的通信为例，讨论应答通信原理。,（1）首先，仪器用数据线把测量数据送入接口，同时用请求线送出“数据准备好”信号。,（2）微机用“读输入”信号线查询对方是否给

6、接口送出“数据准,备好”信号。若有则立刻通过数据线读取数据。（3）微机读取数据后，用回答线把“输入响应”信号送入接口表示数据已经读取，通知仪器可以再送入下一个数据。若仪器已准备好下一个数据则又重复上述过程。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,RS232接口总线（RS-Recommeded Standard）是美国电子工业协会EIA（Electronics Industries Association）1969年公布的用二进制数据串行传送的一种标准接口。现在大多数微机都配置有RS232接口，用来与显示终端、打印机等外围设备通信。智能仪器和数据采集系统常用RS232接口与微机、显示器或打印

7、机通信。,7.1.2 RS232标准接口总线,第七章 测试系统平台,2023/7/19,RS232接口总线是一种信号级兼容的外总线，其主要标准如下所述：1.接口的联接器件 DB-25型、DB-9标准连接器。2.信号电平和逻辑 由于长距离传输必然引入干扰，而且通信双方由不同电源供电，可能造成地电平差异。因此RS232接口标准对信号电平制定了特殊规范。,（一）RS232接口标准,第七章 测试系统平台,2023/7/19,如图8-8所示，定义用12V标称脉冲电平实现信息传送，采用负逻辑。-5-15V为逻辑“1”，+5+15V为逻辑“0”。-3+3V为过渡区，接口传送出错。噪声余量为2V。接口中采用了

8、电平转换器以便与TTL电平兼容。,（一）RS232接口标准,第七章 测试系统平台,2023/7/19,3.串行通信字符格式 为简化接口硬件和可靠通信，RS232严格规定了通信的字符格式，如图8-9所示，在异步通信中，使用起始位和停止位作为异步传送方式的起止标识。每个字符必须由起始位（1位低电平），用停止位（1位、1位半或2位高电平）结束，称为一帧。,（一）RS232接口标准,第七章 测试系统平台,2023/7/19,在起始位和停止位之间是7位数据（串行通信用ASCII字符传送）和1位奇偶校验位。奇偶校验位用来检测发送端向接收端长距离传输中字符有否出错。有时在停止位后，不会立刻紧跟下一个起始位，

9、一直维持逻辑“1”，这些位称为空闲位。4.数据传送速率 用波特率来描述数据传送的速率。其定义为每秒时间内传送串行字符的总位数，如每秒钟传送30个字符，每个字符由10位组成，则数据传送速率为300位/s，而波特率或位速率为300。RS232接口标准规定，波特率在50-19.2K之间共分为11个等级，由用户按数据通信设备的快慢选用。,（一）RS232接口标准,第七章 测试系统平台,2023/7/19,第七章 测试系统平台,2023/7/19,由于RS232C已成为国际上广泛应用的通用接口总线，接口的主要电路已实现集成化，如通用异步接收器/发送器UAR/T(Universal Asynchrouno

10、us Receiver/Transmitter)Intel8251、Z80SIO、MC6850（ACIA）等。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,GPIB标准接口总线是命令级兼容的外总线，主要用来连接各种仪器，组建由微机控制的中小规模的自动测试系统。各种仪器只要配备了这种接口，就可以像搭积木一样，按照要求灵活组建自动测量系统。,7.1.3 GPIB标准接口总线,第七章 测试系统平台,2023/7/19,上图是具有GPIB标准接口总线的微机、数字化波形存储器、打印机和绘图仪，用GPIB标准接口总线连接组成的切削力合刀具振动测试系统。实际上，GPIB标准接口总线是设置在仪器内部成为仪器的一

11、个组成部分。,（一）、基于GPIB标准接口总线的测试系统,第七章 测试系统平台,2023/7/19,为了叙述方便，把测试系统内的微机或各种仪器设备统称为器件。GPIB接口总线按照功能可分为器件功能和接口功能两部分。器件功能是在程序控制（远控）下，使器件实现其自身基本任务的能力，是与器件用途密切相关，并因不同器件而异的，因此不可能统一。器件功能常称为次级接口。接口功能是GPIB接口的核心，是为在系统中完成各器件之间通信联络的关键部分。这部分与器件功能无关，因此可以实现标准化。GPIB接口标准是对接口功能作出了规定。接口功能常称为初级接口。,（一）、基于GPIB标准接口总线的测试系统,第七章 测试

12、系统平台,2023/7/19,虽然在GPIB接口总线上组建的测试系统，按不同的测试任务，可选用的测试仪器是名目繁多。但是按它们的作用来区分，大致有以下三种：（1）讲者（Talker）指发送数据到其他器件的器件，主要指测试仪器，如数字电压表，数字多用表等。（2）听者（Listener）只接收讲者发送的数据的器件，主要指记录仪器，如数字化记录仪、打印机等。（3）控者（Contoller）是指挥接口总线上各仪器进行数据交换的器件，主要是指微机。,（一）、基于GPIB标准接口总线的测试系统,第七章 测试系统平台,2023/7/19,在测试系统中，典型的控制步骤一般是控者先以“初始化”指令宣布一次测量的

13、开始，然后发布一系列命令和地址，任命某一仪器为讲者，某些仪器为听者，接着用程控命令或程控数据规定各仪器的工作模式。必须指出，从工作流程来看，任何一台仪器在总线上的地位是经常变换的，仪器在接口总线上究竟是讲者、听者还是控者，取决于它们某一特定时刻所处地位，但是通常可以根据一台仪器在测量系统中经常或主要扮演的角色来命名。,（一）、基于GPIB标准接口总线的测试系统,第七章 测试系统平台,2023/7/19,1.信息传输方式 为了与微机兼容，八根数据线采取位并行和字节串行的双向异步传输方式。2.可连接的仪器数量 最多15台，接口总线上的发送器和接收器的负载能力都是据此而设计的。3.总线的长度 GPI

14、B接口总线主要是电气干扰弱的实验室和工业测控环境设计的，总线的总长限定为20m。连接多台仪器时，可按2m乘以仪器数确定总长。常用接口电缆有0.5m、1m、2m、4m.,（二）、GPIB接口的基本特性,第七章 测试系统平台,2023/7/19,4.数据传送速度 数据传送速率与所用总线长度和接口的发送器有关。通常为10000250000字节/s，最高达1兆字节/s。5.接口逻辑电平 接口总线上规定采用正电平负逻辑，即：逻辑“1”小于等于+0.8V（逻辑“真”）；逻辑“0”大于等于+2.0V（逻辑“假”）。6.接口的标准电缆连接器 为了便于连接并利于缩短电缆，电缆连接器设为双面结构，一面是插头一面是

15、插座，便于星形或串联方式组成测量系统。如25芯针形（IEC标准）和24针芯片（IEEE标准）结构。,（二）、GPIB接口的基本特性,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.地址容量 接口允许设定的单字节有效地址为听者地址和讲者地址各31个。必要时可采用双字节地址码扩展地址数量。因此，连接在接口总线上的每台仪器，可拥有两个以上地址码，总线控制器可按同一仪器的两个不同地址寻址，以指定完成对应功能。但同一时刻只允许有一个讲者，听者最多可达14个。,（二）、GPIB接口的基本特性,（三）、GPIB接口的总线结构,GPIB接口总线有24根线，其中16根为信号线，其余均为地线并分别与有关信号线绞合。

16、16根信号线分为数据总线（8根）、数据字节传输控制总线（3根）和接口管理总线（5根）三组，接下来分别讨论之。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,1.数据总线 8根数据输入/输出线（DIO1DIO8）用来传递数据模式或命令模式两种不同信息。数据模式的信息包括数据字节、状态字节和程控指令（程控数据及程控命令）等。数据字节指从一个讲者发送给另一个或多个听者的测量数据或显示数据。状态字节是一台仪器向控者报告自己工作状态的信息。程控指令是控者向程控设备发出的控制信息。命令模式的信息指控制接口功能的专用总线命令、讲地址和听地址等。,（三）、GPIB接口的总线结构,第七章 测试系统平台,2023/7

17、/19,2.数据传递控制总线（Handshake line）三条应答信号线用来保证数据字节的可靠传送。分别为：DAV线（Data Valid）数据有效线。当讲者对DAV线置逻辑“真”时（低电平），向听者表示目前在数据线上的数据时有效的。反之，即使数据线上有数据也是无效的。,（三）、GPIB接口的总线结构,数据模式和命令模式两种信息是多位二进制数，需要多条信号线传输，常称为多线信息。据IEC625接口标准推荐，采用ASCII码传送，即我国的SI-939-75信息处理交换用7位字符码组，数据总线的第八条线允许做奇偶校验或处于任意状态。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,NRFD线（Not

18、Ready For Data）未准备好接收数据。接口总线上所有听者已做好接收数据的准备时，对NRFD线置逻辑“假”（高电平），对讲者示意可以宣布总线上的数据有效。当NRFD线低电平（逻辑“真”）时，表示接口总线上至少有一个听者未准备好接收数据，讲者将延缓宣布数据有效。NDAC线（Not Data Accepted）数据未收到线。当接口总线上的所有听者均已收到数据，就置NDAC为逻辑“假”，表示均已完成数据接收。只要联接在接口总线中的任意一个听者未完成数据接收，总线上的NDAC线就处于低电平（逻辑“真”）。,（三）、GPIB接口的总线结构,第七章 测试系统平台,2023/7/19,3.接口管理线

19、五根接口管理线都有特定的作用，用来管理接口的工作方式。ATN(Attention)线注意线。用来规定数据线上信息的类型是数据模式还是命令模式。当ATN线被控制者置为逻辑“真”（低电平）时，说明控制者正在用数据总线向各仪器发送命令模式的信息，如总线命令或地址信息等；当ATN线被当前的讲者置为逻辑“假”（高电平）时，说明讲者正在使用数据总线向已寻址的听者发送数据模式的信息，如程控命令、数据字节和状态字节等。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,IFC线（Interface Clear）接口清除线。当控者短暂地置IFC线为逻辑“真”时（脉冲形式）时，接口总线上所有一起的接口功能将全部回到初始状

20、态。REN线（Remote Enable）远地可能线。在可程控仪器中，远地状态就是仪器通过接口总线接受微机（控者）的控制核操纵；本地状态就是仪器依靠面板由人员手动控制核操纵。当控者置REN线为逻辑“真”时（低电平），接口总线上的所有仪器就会进入远地可能状态，控者再对具体的某个仪器寻址，该仪器真正进入远地状态，并接受控者控制。反之，接口总线上的仪器将返回本地状态。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,SQR线（Service Request）服务请求线。供控者之外的仪器使用，接口总线上任何具有服务请求功能的仪器有异常情况时，均可置SQR线为逻辑“真”（低电平），向控者提出服务请求。控者收到

21、SQR信号后，将会自动中断正在进行的工作流程，转为处理各种异常事件。EQI线（End or Identufy）结束或识别线。EQI线与ATN线联用，有两种作用：（1）线为逻辑“假”时，讲者置EQI线为逻辑“真”,表示自己已发完一组信息。（2）当控者正要进行一次并行点名的识别操作，就同时置EQI线和ATN线为逻辑“真”。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,科技的进步使测试对象日渐复杂，测试项目和测试范围与日俱增，测试的参数越来越多，对测试速度和测量精度的要求也不断提高，因而传统的单机单参数测试已经不适应，迫切要求测量技术不断改进与完善。如果说数字电子技术的发展使仪器形态进入了数字化仪器时

22、代是测试仪器发展史上的第一次革命，微处理器的大量应用催生了智能仪器时代是第二次仪器革命，那么通用计算机软、硬件技术的飞速发展使仪器进入虚拟仪器时代，则被公认为是仪器领域正在进行的第三次革命。智能仪器、自动测试系统和虚拟仪器分别是仪器发展三个阶段的成果标志，想比于传统电子仪器，具有自动化、智能化、可编程化等功能，是现代计算机测试系统的主流和趋势。,7.2 智能仪器,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.2.1 智能仪器概述,智能仪器(Intelligent Instrument)是通用仪器与微处理器相结合的新型仪器，因为能完成人的一部分智力劳动而得名，这类仪器仪表中通常含有微处理器、单片

23、计算机或体积很小的微型机，有时亦称为内含微处理器的仪器或基于微型机的仪器，功能丰富又很小巧。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,智能仪器有如下的基本特征：（1）智能仪器可以借助于传感器和变送器，按设计要求采集电量和非电能量信号，由微处理器控制仪器的整个测量过程，有很高的自动化水平。（2）微处理器的引入使智能仪器的功能较传统仪器有了极大的提高，许多原来用硬件电路难以解决或根本无法解决的问题，可以利用软件获得解决。（3）智能仪器可以进行自动校正、非线性补偿、数字滤波等修正和克服由各种传感器、变换器、放大器等引进的误差和干扰，提高仪器的精度和其它性能指标。,7.2.1 智能仪器概述,第七章

24、测试系统平台,2023/7/19,（4）智能仪器的各种接口如GPIB、RS232、LAN等能使智能仪器方便地与计算机和其他智能设备组成多功能自动测试系统。（）智能仪器通常具有自测试和诊断的功能，能自行测试整个仪器的各种功能是否正常，自行诊断仪器内部是否存在故障并显示故障部位，提高了仪器的可靠性，简化和加快了仪器的维修工作。（）智能仪器由于采用了微处理器，不仅可以减小仪器体积，还可以降低成本、提高仪器的可靠性。,7.2.1 智能仪器概述,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.2.2 智能仪器的组成,智能仪器由硬件和软件两大部分组成，硬件部分包括微机系统、输入通道、输出通道、人机对话通道及

25、通信接口，其基本组成原理如图7.1所示：,图7.1 智能仪器基本组成,第七章 测试系统平台,2023/7/19,智能仪器硬件主要由以上各部分组成，各硬件部分模块功能如下：（1）微机系统：由单片机或微处理器配以必要的外部器件构成最小的微机系统，智能仪器越复杂，需要配接的存储器内存越大，同时需要较多的I/O接口，通常单片机扩展能力强，可以直接与外部存储器和I/O接口电路相连，构成功能较强、规模较大的微机系统。（2）输入通道：输入通道是微机系统与采集对象相连的部分。输入信号来自于传感器或变换装置，采集的对象和传感器不同，信号表现形式也不一样，有开关量信号、频率量信号、模拟量信号等，如果不能满足微机系

26、统输入的要求，还需要形式多样的信号变换和调节电路，如放大器、滤波器、A/D转换等。,7.2.2 智能仪器的组成,第七章 测试系统平台,2023/7/19,（3）输出通道：根据输出控制的不同要求，输出通道电路是多种多样的，如D/A转换电路、放大隔离电路等，输出信号有模拟量信号、开关量信号和频率量信号等。（4）人机对话通道：智能仪器中的人机对话是用户为了对智能仪器进行控制并及时获得智能仪器运行状态等信息所设置的通道，人机对话通道所配置的设备主要有键盘、鼠标、打印机等。（5）通信接口：用来实现智能仪器与外部系统的联系，各种通信接口需符合通信总线规定的标准。,7.2.2 智能仪器的组成,第七章 测试系

27、统平台,2023/7/19,7.3 自动测试系统,7.3.1 自动测试系统概述,自动测试系统(Automatic Testing System)简称ATS，有时也称为自动测试设备(Automatic Testing Equipment)简称ATE。最早用于军事工业，因为军事部门中的许多被测对像要求快速、准确、实时、多路，需要海量测量及实时数据处理和控制。美国早在上世纪50年代就开始了自动测试系统的研究和开发工作，花费巨大。随着计算机技术及数字电子技术的飞速发展，组建自动测试系统的费用大幅下降，因而在民用工业和科研部门渐渐得到广泛应用，与自动测试技术有关的理论研究工作得到更深入的发展，成为测试领

28、域中一个特别的分支，目前自动测试技术已是电测技术的一个重要发展方向。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.3.2 自动测试系统的组成,自动测试系统由硬件和软件两大部分组成，硬件包括计算机或微处理器、可程控仪器和接口系统，其基本组成原理如图7.2所示,图7.2 自动测试系统组成,第七章 测试系统平台,2023/7/19,微机(或微处理器)是整个系统的核心，控制整个自动测试系统正常运转，并对测量数据进行一定的处理，如数值计算、变换、数据处理、误差分析等，最后将测量结果通过打印机、显示器、磁盘磁卡或指示表、数码显示等方式输出。能组成自动测试系统的仪器必须满足两个条件：一是要求是可程控的仪器

29、，二是要带有一定的接口。,7.3.2 自动测试系统的组成,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.3.2 自动测试系统的分类,可以从不同角度对自动测试系统进行分类，可以根据系统所用的总线和接口分类，如GPIB系统，也可根据被测对象的性质分类，如温度自动测试系统、位移自动测试系统等。最早的自动测试系统为以任务命名的专用系统，通常是针对某项具体任务设计的，采用比较简单的定时器或扫描器作为控制器，系统接口也是专用的，通用性比较差。可程控测量仪器接口总线的标准化把自动测试系统从专用推向通用，主要采用国际标准通用接口总线技术如IEEE 488，利用可程序控制的仪器和测控计算机(控制器)组成自动测试

30、系统，从而使得自动测试系统的设计、使用和组装都比较容易。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.4 虚拟仪器,7.4.1 虚拟仪器概述,传统的信号调理、信号处理、显示、记录设备等都以硬件或固化的形式存在，只能由生产厂家来定义和制造，且设计生产复杂，灵活性差，在一些较为复杂和测试参数较多的情况下，使用起来极不方便。虚拟仪器VI（Virtual Instrument）使计算机软件技术和测试系统紧密地结合成一个有机整体，计算机处于核心地位，传统仪器的硬件组成部分逐步被具有信号调理与处理功能的扩展电路板或计算机软件所取代。由于虚拟仪器用软件来集成传统仪器的某些硬件乃至整个仪器硬件部分都被计算机

31、软件代替，某种意义上，在虚拟仪器中软件就是仪器。虚拟仪器是对传统仪器概念的重大突破，是仪器领域内的一次革命，代表了现代测试技术和仪器技术的发展方向。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.4.2 虚拟仪器的特点,“虚拟仪器”是借助于计算机强大的软件和硬件支持环境，建立虚拟的测控仪器面板，完成仪器的控制、数据分析和结果输出，使用鼠标或键盘操作计算机上的前面板，就像操作一台自己定义、自己设计的专用测控仪器的用户界面一样。虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集、处理、分析系统，与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化、处理能力、性价比、可操作性等方面都具有明显的技术优势，具体表现为：,第七章

32、 测试系统平台,2023/7/19,（1）智能化程度高，处理能力强。虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器软件的编制水平，用户完全可以根据实际应用需求，将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成，将仪器水平提高到一个更高智能的层次。（2）复用性强，系统费用低。应用虚拟仪器思想，用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器，该测试仪器系统功能更灵活、组建系统费用更低。通过与计算机网络连接，还可实现虚拟仪器的分布式共享，更好地发挥仪器的使用价值。,7.4.2 虚拟仪器的特点,第七章 测试系统平台,2023/7/19,(3)可操作性强。虚拟仪器面板可由用户定义，针对不

33、同应用可以设计不同的操作显示界面。使用计算机的多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解，测量结果可以直接进入数据库系统或通过网络发送。测量完后还可打印，显示所需的报表或曲线，使仪器的可操作性大大提高。,7.4.2 虚拟仪器的特点,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.4.3 虚拟仪器的构成,虚拟仪器是计算机化的仪器，由计算机、模块化功能硬件和应用软件三大部分组成，虚拟仪器所用的计算机是通用的计算机，模块化功能硬件指各类功能化仪器模块，依据与计算机通信接口方式不同可分为数据采集系统、RS232接口仪器、USB接口仪器、VXI仪器、GPIB总线仪器、现场总线（Fieldbu

34、s）设备以及其它接口的设备等，应用软件将仪器的模块化功能硬件与各类计算机结合，构成虚拟仪器系统。如图7.3所示为虚拟温度测量系统。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.4.3 虚拟仪器的构成,图7.3虚拟温度测量系统,第七章 测试系统平台,2023/7/19,虚拟仪器的硬件组成,组成虚拟仪器系统的功能化模块形式各异，但功能环节基本相同，通常包括信号调理、数据采集、计算机通信几大部分，如图7.4所示。,图7.4 虚拟仪器系统硬件组成,第七章 测试系统平台,2023/7/19,虚拟仪器的软件组成,虚拟仪器软件主要包括集成的开发环境、仪器硬件的高级接口、虚拟仪器的用户界面三个部分。从事测量

35、工作的用户通常利用虚拟仪器开发环境编写针对测试任务的虚拟仪器软件，可以采用各种不同的软件如Visual C+、Visual Basic等，但这些语言对非专业编程人员来说，还是非常困难的，因此世界各大公司都在致力于开发便于测试工程师使用的虚拟仪器开发环境，其中NI公司LabWindowsCVI和 LabVIEW、Agilent公司的 VEE、Tektronix公司的Ez-Test和Tek-TNS等软件是基于图形的用户界面和开发环境，便于二次开发，其中应用最广泛的是NI公司的 LabVIEW 应用软件平台。,第七章 测试系统平台,2023/7/19,LabVIEW是一种图形程序设计语言，全称为La

36、boratory Virtual Instrument Engineering Workbench，中文名字是实验室虚拟仪器工程平台，采用了直观的前面板与流程图式的编程技术，LabVIEW的基本程序单位是VI（Virtual Instrument 虚拟仪器），LabVIEW可以通过图形编程的方法建立一系列的VI，每个VI模块完成指定的功能，最后组成的顶层VI虚拟仪器就成为一个包含所有功能子VI的集合，LabVIEW中的各VI之间的层次调用关系如图7.6所示；,虚拟仪器的软件组成,第七章 测试系统平台,2023/7/19,图7.6 虚拟仪器软件的层次结构,虚拟仪器的软件组成,第七章 测试系统平台,2023/7/19,7.4.3 虚拟仪器的应用,虚拟测试技术使用户可以自行设定测试仪器的功能、结构等，容易构建，具有很好的发展潜力，目前虚拟仪器测试技术主要由国外几家大公司引领，如美国NI公司在这方面的技术发展迅猛，国内大多采用该公司的开发环境应用于各个行业，在短短的十几年时间里涌现出一大批大专院校、科研院所、企业单位从事虚拟仪器和测试系统的研究和开发工作，在航空航天、自动化控制、电力测试系统、汽车性能检测等领域有许多应用，随着计算机技术的不断发展，虚拟仪器将会得到进一步的发展和应用。,第七章 测试系统平台,