畢業(yè)設計論文基于labview的虛擬儀器設計與開發(fā)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代科學技術和現(xiàn)代工業(yè)生產的發(fā)展，對電子測量和儀器技術的要求越來越高，測試內容和測試對象日趨復雜，測試工作量與日俱增，對測試速度和測試精度的要求不斷提高，這使得傳統(tǒng)的人工測試己經不適應甚至不滿足實際測試的需求。作為儀器技術和計算機技術完美結合的虛擬儀器技術為測試工程師帶來了絕好的解決方案。利用虛擬儀器技術，工程師只需將需要測

2、量的信號通過I/O接口設備采集后送入計算機，再利用虛擬儀器開發(fā)工具和計算機強大的數(shù)據(jù)分析、處理和保存功能以及顯示器的顯示能力，就能很容易地設計出一個滿足專門測試需求的虛擬儀器系統(tǒng)。</p><p>　　本文所采用的虛擬儀器技術是以透明的方式把計算機的資源和儀器硬件的測控能力結合起來，其產生是計算機輔助測試技術發(fā)展的必然趨勢，近年來國內外對虛擬儀器的研究開發(fā)以及虛擬儀器在各行各業(yè)的廣泛應用表明了虛擬儀器的廣闊前景。

3、</p><p>　　本文利用LabVIEW的強大功能制作虛擬示波儀，與傳統(tǒng)的示波器相比較它不但能實現(xiàn)一般模擬或數(shù)字示波器的全部功能，而且能充分利用現(xiàn)有的計算機資源對采集到的信號進行時域、頻域分析和處理等在普通示波器上很難實現(xiàn)的特殊功能。對于虛擬示波器的理論研究與樣機的開發(fā)，可以在很大程度上彌補傳統(tǒng)示波器的不足。</p><p>　　本文所選用的軟件LabVIEW是美國國家儀器公司創(chuàng)新軟件

4、產品，也是目前應用最廣泛、發(fā)展最快、功能最強的圖形化虛擬儀器開發(fā)軟件。它具有開發(fā)周期短、運行速度快、可重用性好、使用方便靈活等優(yōu)點。因此利用LabVIEW對虛擬儀器進行設計是一種最理想的方法。</p><p>　　關鍵字：虛擬儀器；示波器；LabVIEW；數(shù)據(jù)采集；動態(tài)鏈接庫。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p&g

5、t;　　With the development of modern science and technology and development of modern industrial production, higher requests are put forward to electrical testing and instrumental technology. The testing task and object be

6、comes more and more complicated, and with the increasing testing quantity and the requests for higher testing speed and accuracy, the traditional testing style operated by human is no longer right for modern testing task

7、s. The virtual instrument technology as a perfect combination of</p><p>　　Engineers only have to send the signals to be tested into computers via I/O interface devices, and then with special VI developing to

8、ols and the abilities of data analyzing, data processing and data storing of computers, they can easily design a VI system which meets special testing requests. This paper puts emphases on a VI system designed for automo

9、tive ignition coil testing.</p><p>　　Virtual Instruments technology combines the resource of computer with the ability of testing and controlling of Instrument hardware in a transparent way. The development

10、of the Computer Aided Test technology gives the emerging of the VI an inevitability, on the other hand, the research and development on the VI and its widely applications in variety fields have been shown its vast perspe

11、ctives.</p><p>　　Utilize the strong function of LabVIEW to make a digital oscillograph that thesis develops this besides showing the function in basic wave form, compare with traditional oscillograph with wa

12、ve form memory and playback and to gather signal land, land analyses and function that punish, etc. frequently when going on that get also. </p><p>　　LabVIEW is the innovate software of national instruments

13、corps of America. It is also the most widely used the most quickly developing and the strongest function graph software. It has short empolder and fast moms-rate. So LabVIEW is the best way of design virtual digital-stor

14、age oscillograph.</p><p>　　Keywords： Virtual Instruments; Oscillograph; Data Acquisition; LabVIEW; Dynamic Link Libraries.</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒論- 1 -</p

15、><p>　　1.1儀器的發(fā)展過程- 1 -</p><p>　　1.2 虛擬儀器概述- 1 -</p><p>　　1.3 虛擬儀器的種類與特點- 1 -</p><p>　　1.3.1 虛擬儀器的發(fā)展概況與種類- 1 -</p><p>　　1.3.2 虛擬儀器的特點- 2 -</p><

16、p>　　1.3.3 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較- 3 -</p><p>　　1.4 虛擬儀器的構成- 4 -</p><p>　　1.5 國內外虛擬儀器的現(xiàn)狀與展望- 5 -</p><p>　　1.6本文設計的內容及意義- 5 -</p><p>　　第二章 虛擬示波器設計方案- 6 -</p><p&g

17、t;　　2.1硬件及軟件的選擇- 6 -</p><p>　　2.1.1軟件的選擇- 6 -</p><p>　　2. 1. 2硬件的選擇- 7 -</p><p>　　2 .2軟件設計方案- 7 -</p><p>　　2.2.1虛擬示波器的軟件結構- 7 -</p><p>　　2. 2. 2儀器功能-

18、 7 -</p><p>　　第三章虛擬儀器集成開發(fā)環(huán)境- 9 -</p><p>　　3.1軟件操作平臺- 9 -</p><p>　　3.2軟件開發(fā)工具- 9 -</p><p>　　3.3LabVIEW前臺顯示面板- 9 -</p><p>　　3.4 LabVIEW后臺控制面板- 10 -</p

19、><p>　　3.5 LabVIEW程序執(zhí)行流程- 10 -</p><p>　　第四章儀器驅動- 11 -</p><p>　　4. 1儀器驅動的概念- 11 -</p><p>　　4.2 LabVIEW平臺上儀器驅動的方法- 11 -</p><p>　　4.2.1 LabVIEW支持的DAQ產品的驅動-

20、11 -</p><p>　　4.2.2 LabVI EW支持的GPIB, VXI、標準串口I/O儀器的驅動- 12 -</p><p>　　4.2.3 LabVI EW不支持的數(shù)據(jù)采集卡的驅動- 12 -</p><p>　　4.3本章小結- 13 -</p><p>　　第五章數(shù)據(jù)采集- 14 -</p><p

21、>　　5.1概述- 14 -</p><p>　　5.1.1 DAQ基本概念- 14 -</p><p>　　5.1.2數(shù)據(jù)采集卡的基本性能指標- 14 -</p><p>　　5.2本文采用的采集卡- 16 -</p><p>　　5.2.1多功能數(shù)據(jù)采集卡ART PCI-2300- 16 -</p><

22、;p>　　5.2.2系統(tǒng)測試流程- 16 -</p><p>　　5.2.3.多功能數(shù)據(jù)采集卡ART PCI-2300編程- 16 -</p><p>　　5.3本章小結- 16 -</p><p>　　第六章 虛擬示波器軟面板及程序設計- 17 -</p><p>　　6.1數(shù)據(jù)采集模塊- 17 -</p>&

23、lt;p>　　6.2波形顯示模塊- 17 -</p><p>　　6.2.1波形顯示模塊的功能及控件- 17 -</p><p>　　6.2.2波形顯示模塊的一前面板及框圖- 19 -</p><p>　　6.3參數(shù)測量及時間序例生成模塊- 19 -</p><p>　　6.3.1時間序例生成功能及功能節(jié)點- 19 -<

24、/p><p>　　6.3.2測量模塊前面板及框圖- 20 -</p><p>　　6.4頻譜分析模塊- 20 -</p><p>　　6.4.1分析模塊功能及節(jié)點- 20 -</p><p>　　6.4.2分析模塊前面板及框圖- 21 -</p><p>　　6.5虛擬信號產生模塊的設計- 21 -</p&

25、gt;<p>　　6.6小結- 21 -</p><p>　　第七章 調試及實驗結果- 22 -</p><p>　　7.1虛擬示波儀的調試- 22 -</p><p>　　7.2實驗結果- 22 -</p><p>　　第八章 結論與展望- 25 -</p><p><b>　　致謝

26、- 27 -</b></p><p>　　參考文獻- 28 -</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1儀器的發(fā)展過程</p><p>　　測量儀器發(fā)展至今，大體經歷了四代發(fā)展歷程，即模擬儀器、分立元件式儀器、數(shù)字化儀器和智能儀器。</p><p&g

27、t;　　第一代——模擬儀器。是以電磁感應基本定律為基礎的指針式儀器。</p><p>　　第二代——分立元件式儀器。當20世紀50、 60年代產生了以電子管或晶體管電子電路為基礎的第二代儀器。</p><p>　　第三代——數(shù)字化儀器。20世紀70年代，誕生了以集成電路芯片為基礎的第三代儀器。這類儀器將模擬信號的測量轉化為數(shù)字信號的測量，并以數(shù)字方式輸出最終結果，適用于快速響應和較高準確度

28、的測量。</p><p>　　第四代——智能儀器。這類儀器內置微處理器，既能進行自動測試，又具有一定的數(shù)據(jù)處理功能，可取代部分腦力勞動，習慣上稱其為智能儀器。其缺點是它的功能塊全部都以硬件(或固化的軟件)的形式存在，缺乏靈活性。</p><p>　　由于電子技術、計算機技術和網絡技術的高速發(fā)展及在測量技術與儀器領域中的應用，新理論、新方法、新領域及新儀器結構不斷出現(xiàn)。電子測量儀器的功能和作

29、用已發(fā)生質的變化，其中計算機處于核心地位，計算機軟件技術和測試系統(tǒng)更緊密地結合成一個有機整體，導致儀器的結構、概念和設計觀點等也發(fā)生突破性的變化。在上述背景下，出現(xiàn)了新的儀器概念—虛擬儀器。</p><p>　　1.2 虛擬儀器概述</p><p>　　所謂虛擬儀器(Virtual Instrument，簡稱VI)，即是將現(xiàn)有的計算機主流技術與革新的靈活易用的軟件和高性能模塊化硬件結合在一

30、起，建立起功能強大又靈活易變的基于計算機的測試測量與控制系統(tǒng)。虛擬儀器是計算機技術和儀器技術深層次結合的產物，是計算機輔助測試(CAT)領域的一項重要技術，是計算機硬件資源、儀器與測控系統(tǒng)硬件資源和虛擬儀器軟件資源三者有效的結合。</p><p>　　它強調在通用計算機平臺的基礎上，通過軟件和軟面板，把由廠家定義的傳統(tǒng)儀器轉變?yōu)橛捎脩舳x的、由計算機軟件和幾種模塊組成的專用儀器。虛擬儀器的出現(xiàn)，徹底打破了傳統(tǒng)儀器

31、由廠家定義、用戶無法改變的模式。</p><p>　　1.3 虛擬儀器的種類與特點</p><p>　　1.3.1 虛擬儀器的發(fā)展概況與種類</p><p>　　虛擬儀器的發(fā)展過程有兩條線：</p><p>　　(I)適合大型高精度集成系統(tǒng)的GPIB--VXI-PXI總線方式。GPIB于1978年問世，VXL于1987年問世，PXI于1997

32、年問世。</p><p>　　(2)適合于普及型的廉價系統(tǒng)，有廣闊應用發(fā)展前景的PC插卡~并口式~串口USB方式。PC插卡式于80年代初問世，并行口方式于1995年問世，串口USB方式于1999年問世。</p><p>　　而虛擬儀器的發(fā)展隨著微機的發(fā)展和采用總線方式的不同，可分為五種類型：</p><p>　　第一類：PC總線—插卡型虛擬儀器</p>

33、<p>　　這種方式借助于插入計算機內的數(shù)據(jù)采集卡與專用的軟件相結合，充分利用計算機的總線、機箱、電源及軟件的便利。但是受PC機機箱和總線限制，且有電源功率不足，機箱內部的噪聲電平較高，插槽數(shù)目也不多，插槽尺寸比較小，機箱內無屏蔽等缺點。</p><p>　　第二類：并行口式虛擬儀器</p><p>　　最新發(fā)展的一系列可連接到計算機并行口的測試裝置，它們把儀器硬件集成在一個采

34、集盒內。可實現(xiàn)臺式和便攜式兩用，價格低廉、用途廣泛，特別適合于研發(fā)部門和各種教學實驗室應用。</p><p>　　第三類：GPIB總線方式的虛擬儀器</p><p>　　GPIB技術是IEEE488標準的虛擬儀器早期的發(fā)展階段。它的出現(xiàn)使電子測量獨立的單臺手工操作向大規(guī)模自動測試系統(tǒng)發(fā)展。GPIB技術可用計算機實現(xiàn)對儀器的操作和控制，替代傳統(tǒng)的人工操作方式，可以很方便地把多臺儀器組合起來，

35、形成自動測量系統(tǒng)。</p><p>　　第四類：VXI總線方式虛擬儀器</p><p>　　VXI總線是一種高速計算機總線VME總線在VI領域的擴展，它具有穩(wěn)定的電源，強有力的冷卻能力和嚴格的RFIlEM1屏蔽。由于它的標準開放、結構緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強、定時和同步精確、模塊可重復利用、眾多儀器廠家支持的優(yōu)點，很快得到廣泛的應用。</p><p>　　第五類：PXI

36、總線方式虛擬儀器</p><p>　　PXI總線方式是PCI總線內核技術增加了成熟的技術規(guī)范和要求形成的。它增加了多板同步觸發(fā)總線的技術規(guī)范和要求，增加了多板觸發(fā)總線，及用于相鄰模塊的高速通訊的局部總線。</p><p>　　綜上所述，對于虛擬儀器的發(fā)展而言，計算機是載體，軟件是核心，高質量的A/D采集仁及調理放大器是關鍵。</p><p>　　1.3.2 虛擬儀器

37、的特點</p><p>　　虛擬儀器（virtual instrumentation）是基于計算機的儀器。計算機和儀器的密切結合是目前儀器發(fā)展的一個重要方向。粗略地說這種結合有兩種方式，一種是將計算機裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。隨著計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計算機。以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實

38、現(xiàn)各種儀器功能。虛擬儀器主要是指這種方式。下面的框圖反映了常見的虛擬儀器方案。</p><p>　　圖1-1 虛擬儀器結構原理框圖</p><p>　　虛擬儀器的主要特點有：</p><p>　　盡可能采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件。</p><p>　　可充分發(fā)揮計算機的能力，有強大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強的儀器。&l

39、t;/p><p>　　用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。</p><p>　　1.3.3 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較</p><p>　　虛擬儀器已經成為目前測試應用中的主流技術，大多數(shù)測試行業(yè)已接受虛擬儀器技術的概念，或者傾向于采用虛擬儀器技術。其與傳統(tǒng)儀器區(qū)別如下表所示。</p><p>　　表1-1 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較<

40、/p><p>　　虛擬儀器在靈活性、性價比、用戶化等方面，有著得天獨厚的優(yōu)勢，是傳統(tǒng)儀器無法媲美的。</p><p>　　1.3.3.3 虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器能否兼容</p><p>　　許多工程師和科學家都在實驗室里將虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器結合使用。虛擬儀器可與傳統(tǒng)儀器完全兼容，無一例外。虛擬儀器軟件通常提供了與常用普通儀器總線 (如GPIB、串行總線和以太網) 相連接的函

41、數(shù)庫。除了提供庫之外，200多家儀器廠商也為NI儀器驅動庫提供了4000余種儀器驅動。儀器驅動提供了一套函數(shù)和儀器接口，每一個儀器驅動都專為儀器某一特定的模型而設計，從而為它獨特的性能提供接口。</p><p>　　1.4 虛擬儀器的構成</p><p>　　虛擬儀器的基本構架是：高性價比的通用計算機，模塊化的通用硬件平臺，高效且功能強大的專業(yè)測試軟件系統(tǒng)。</p><

42、p>　　1.虛擬儀器的硬件系統(tǒng)</p><p>　　虛擬儀器是基于計算機的測量設備，硬件由通用計算機和模塊化硬件設備組成。通用計算機可以是便攜式PC機、臺式PC機或工作站等。最常用的模塊化硬件設備是數(shù)據(jù)采集(DAQ)卡，再配以相應的調理電路，即構成硬件平臺。</p><p>　　圖1-2 虛擬儀器系統(tǒng)硬件結構的基本框圖</p><p>　　2.虛擬儀器的軟件系

43、統(tǒng)</p><p>　　圖1-3 虛擬儀器的軟件結構</p><p>　　圖形化開發(fā)環(huán)境與圖形化VI框架不同，主要區(qū)別在于其VI組件可復用原碼模塊的能力，后者的這些原碼模塊必須具有被其他原碼模塊繼承性調用的能力，。</p><p>　　1.5 國內外虛擬儀器的現(xiàn)狀與展望</p><p>　　由于虛擬儀器技術的強有力支持，科學家和工程師們可以方

44、便地建立適合自己需要的測控系統(tǒng)，再也不必將自己封閉在固定傳統(tǒng)儀器的狹窄天地中。在電子測量、電力工程、物礦勘探、醫(yī)療、振動分析、聲學分析、故障診斷及教學科研等諸多領域中都有極為廣泛的應用。</p><p>　　在電子和通信工程中，虛擬儀器可用于電子測量和信號分析；在自動化檢測領域內，虛擬儀器可用于數(shù)據(jù)采集和控制；在航天航空學科里，虛擬儀器可用于監(jiān)測和分析火箭或衛(wèi)星傳遞來的復雜數(shù)據(jù)，已被美國航天航空局（NASA）用于

45、火星探險；在基礎學科的研究中，虛擬儀器可用于設計實驗系統(tǒng)，例如用于生化領域中監(jiān)測薄膜分子的相互作用，以及醫(yī)學領域中研究嗅覺和視覺。</p><p>　　我國還基本處于傳統(tǒng)儀器與計算機化儀器互相分離的狀態(tài)，世界各大相關產品商家都在向中國這個巨大的市場進軍結合我國的實際情況，我們必須走引進與自行開發(fā)相結合的道路。</p><p>　　圖形化編程平臺的進一步發(fā)展與完善是虛擬儀器發(fā)展的一個重要方向

46、，VXI總線將成為未來虛擬儀器的理想硬件平臺，虛擬儀器將向高性能、多功能、集成化、網絡化方向發(fā)展。</p><p>　　虛擬儀器技術不斷地擴展其功能及應用范圍?，F(xiàn)在LabVIEW不僅能在PC上開發(fā)測試程序，而且可以在嵌入式處理器和FPGA上設計硬件。</p><p>　　1.6本文設計的內容及意義</p><p>　　虛擬示波器作為虛擬儀器中的一種典型儀器，是儀器儀

47、表、無線電通信、雷達系統(tǒng)等領域不可缺少的一部分同時也是實驗、教學、科研中常用的電子儀器，可以采集信號并進行分析，但傳統(tǒng)儀器都具有設備更新慢、功能單一、價格貴等缺點，而高精度、具有數(shù)據(jù)存儲能力的示波器，由于工藝復雜、技術要求高，因而價格昂貴。</p><p>　　本文設計的虛擬數(shù)字示波器可以克服上述的缺點，充分集合了軟件和計算機強大的數(shù)字計算能力?？梢詫崿F(xiàn)實時測量，節(jié)約了設備投資，并且可以通過調整一部分軟件，方便的

48、實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。</p><p>　　本課題的目的是基于虛擬儀器的概念，使用目前最為流行的虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境——LabVIEW，進行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中信號的傳輸、處理與圖示的研究，最終目的是使自主開發(fā)的數(shù)據(jù)采集卡和軟件相結合，實現(xiàn)數(shù)字存儲示波器、頻率計和頻譜儀的功能，可以對采集的信號進行進一步時域和頻域處理，或與其它虛擬儀器(如信號發(fā)生器)相結合，實現(xiàn)由用戶定制的專用測量儀器。</p><p&g

49、t;　　本課題通過編制LabVIEW驅動程序，實現(xiàn)了在LabVIEW中對非NI的數(shù)據(jù)采集卡進行控制，對采集的數(shù)據(jù)進行傳輸并存儲在計算機中；通過軟件面板的開發(fā)，實現(xiàn)了虛擬數(shù)字示波器，可以對信號進行顯示和處理。</p><p>　　第二章 虛擬示波器設計方案</p><p>　　2.1硬件及軟件的選擇</p><p>　　虛擬儀器由儀器硬件和功能模塊軟件兩部分組成。虛擬

50、儀器的硬件主體是電子計算機，通常是個人計算機，也可以是任何通用計算機。所設計的虛擬數(shù)字存儲示波器主要是有一塊PCI總線的多功能數(shù)據(jù)采集卡和用LabVIEW開發(fā)的功能模塊軟件組成。</p><p>　　2.1.1軟件的選擇</p><p>　　在給定計算機必要的儀器硬件之后，構成和使用虛擬儀器的關鍵在于軟件。軟件為用戶提供了集成開發(fā)環(huán)境、高水平的儀器硬件接口和用戶接口。美國國家儀器公司提出的

51、“軟件即儀器”(The Software is the Instrument)形象地概括了軟件在虛擬儀器技術中的重要作用。</p><p>　　對于虛擬儀器應用軟件的編寫，大致可分為兩種方式：</p><p>　　(1)通用編程軟件進行編寫。主要有Microsoft公司的Visual Basic。與Visual</p><p>　　C++, Borland公司的De

52、lphi, Sybase公司的Power Builder：</p><p>　　(2)用專業(yè)圖形化編程軟件進行開發(fā)。如HP公司的VEE, NI公司的</p><p>　　LabVIEW和Lab windows/CVI等。</p><p>　　LabVIEW雖然是為計算機測控領域開發(fā)的，但它的函數(shù)包含了一般高級計算機語言中的絕大多數(shù)程序控制功能。LabVIEW作為開

53、發(fā)環(huán)境所具有的優(yōu)點總結如下所述：</p><p>　　(1)圖形化編程，降低了對使用者編程經驗的要求，易于工程師使用;</p><p>　　(2)采用而面向對象的方法和概念，有利于軟件的開發(fā)和再利用;</p><p>　　(3)對象、框圖及其構成的虛擬儀器在Windows, Windows NT, UNIX等多平</p><p>　　臺之間和

54、各種PC機及工作站間兼容，便于軟件移植;</p><p>　　(4)支持550多種標準總線設備及數(shù)據(jù)采集卡，如串行接口、GPIB, VXI等;</p><p>　　(5)具有豐富的庫函數(shù)和例子，對于大多數(shù)應用程序，用戶可以從例子中得</p><p>　　程序框架，便于提高開發(fā)速度;</p><p>　　(6)具有比較完備的代碼接口，可調用動態(tài)

55、鏈接庫(DLL )彌補自身某些不足;</p><p>　　(7)直接支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE )、對象聯(lián)接與嵌入(OLE )、結構化查詢</p><p>　　語言(SQL)，便于與其它Windows應用程序和數(shù)據(jù)庫應用程序接口;</p><p>　　在許多應用程序中，運行速度是至關重要的。LabVIEW是當今唯一帶有可以生產最佳編碼的編譯器的圖形化開發(fā)環(huán)境，運行速度

56、等同于編好的C或C十+程序。因此LabVIEW是虛擬示波器設計的最佳選擇。</p><p>　　2. 1. 2硬件的選擇</p><p>　　計算機與數(shù)據(jù)采集卡組成了虛擬示波器的硬件平臺的基礎。數(shù)據(jù)采集卡是虛擬示波器的重要組成部件，其性能指標直接影響著虛擬示波器的采樣速率、精度等主要指標的因素。CPU的速度及計算機的內存影響著示波器處理數(shù)據(jù)的速度;計算機的硬盤決定它的存儲數(shù)據(jù)的容量。<

57、;/p><p>　　本文選擇北京阿爾泰公司的 ART PCI2300型多功能采集卡。</p><p>　　2 .2軟件設計方案</p><p>　　2.2.1虛擬示波器的軟件結構</p><p>　　虛擬示波器是采用基于計算機的虛擬技術，用以模擬通用示波器的面板操作和處理功能，也就是使用個人計算機及其接口電路來采集現(xiàn)場或實驗室信號，并通過圖形用戶

58、界面(GUI )來模仿示波器的操作面板，完成信號采集、調理、分析處理和顯示輸出等功能。</p><p>　　圖2-1虛擬示波器的結構框圖</p><p>　　我們所開發(fā)的虛擬示波器，是在數(shù)據(jù)采集硬件的支持下，配備一定功能的軟件，完成波形的存儲、分析、顯示等功能。一般測試儀器由信號采集、信號處理和結果顯示三大部分組成，這三部分均由硬件構成。虛擬示波器也是由這三大部分組成，但是除了信號采集部分

59、是由硬件實現(xiàn)之外，其它兩部分都是由軟件實現(xiàn)。</p><p>　　我們所設計的虛擬示波器總體上包括數(shù)據(jù)采集、波形顯示、參數(shù)測量、頻譜分析、以及濾波模塊等五大模塊組成，其結構框圖2.2所示</p><p>　　2. 2. 2儀器功能</p><p>　　本文開發(fā)的虛擬數(shù)字存儲示波器除了具有通用功能外，又具有普通示波器所沒有的許多優(yōu)點，如下：</p>&l

60、t;p>　　虛擬示波器可將多個通道的信號波形同時映現(xiàn)在屏幕的不同窗口中，這使虛擬示波器可用于對控制系統(tǒng)多個工作部位的工程狀況進行實時監(jiān)測。</p><p>　　虛擬示波器可以對10Hz~10kHz的輸入波形進行顯示、觀察、測量。</p><p>　　虛擬示波器具有虛擬信號源演示，內部虛擬信號源有標準的正弦波、方波、三角波、鋸齒波信號輸出，各自的頻率、幅值、偏移、相位等參數(shù)均可調。 &

61、lt;/p><p>　　虛擬示波器除了具有單蹤數(shù)字示波器功能模塊、雙蹤數(shù)字示波器功能模塊外還具有(Y1+Y2)/(Y1-Y2) 功能模塊、(Y1*Y2)/(Y1/Y2) 功能模塊、Y1/Y1微分功能模塊、Y1/Y1積分功能模塊、Y1/Y1微分功能模塊、Y1/Y1積分功能模塊、李薩如波形生成功能模塊、頻譜分析功能模塊等高級信號處理模塊，延伸普通數(shù)字示波器的功能范圍。</p><p>　　本虛擬示

62、波器集成網絡顯示模塊，可以進行遠程監(jiān)視和控制，方便網絡化遠程教學與科研的實現(xiàn)。</p><p>　　第三章虛擬儀器集成開發(fā)環(huán)境</p><p><b>　　3.1軟件操作平臺</b></p><p>　　PC機上的操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程，經歷了DOS, Windows3.X、直至今天的Windows9X, Windows2000以WindowsX

63、P。最初的DOS操作系統(tǒng)是一種實時操作系統(tǒng)(real time system)，而Windows的各個版本都屬于分時操作系統(tǒng)(time sharing system )。顯然，對于實時性要求較高的測試系統(tǒng)，選用DOS操作平臺及其開發(fā)軟件要好一些，但是在其它方面，Windows操作系統(tǒng)給程序編制者和軟件用戶帶來了極大的便利，尤其是圖形顯示方面，其次，共享網絡資源的網絡環(huán)境下的操作系統(tǒng)的使用己經是當今社會的主流，考慮到這些因素，作者把虛擬儀

64、器平臺軟件開發(fā)平臺定位為目前擁有最大用戶群的Windows操作系統(tǒng)。</p><p><b>　　3.2軟件開發(fā)工具</b></p><p>　　LabVIEW(實驗室虛擬儀器集成環(huán)境)是一個程序開發(fā)環(huán)境。它類似于Visual</p><p>　　Basic, Visual C++。但LabVIEW的特點在于：它使用圖形化編程語言G在流程圖&l

65、t;/p><p>　　中創(chuàng)建源程序，而沒有使用基于文本的語言來產生源程序代碼。</p><p>　　LabVIEW是一個多線程、最佳化的圖形編譯器，它能在最大程度上優(yōu)化系統(tǒng)的性能。無論是使用基于計算機的插入式儀器設備，還是使用GPIB, VXI, Ethernet</p><p>　　接口或是串口的獨立儀器設備， LabVIEW內置的驅動程序庫和具有工業(yè)標準的設備驅動軟

66、件都可以對儀器系統(tǒng)進行全面的控制。LabVIEW數(shù)據(jù)采集庫包含了許多有關采集和生成數(shù)據(jù)的函數(shù)，它們與NI的插卡式或遠程數(shù)據(jù)采集產品協(xié)同工作。LabVIEW專業(yè)版開發(fā)系統(tǒng)包括應用程序生成器(Application Builder )，可以創(chuàng)建并發(fā)布獨立的可執(zhí)行程序、動態(tài)連接庫(DLL )。DLL提供最大的靈活性，可以將LabVIEW與其它開發(fā)工具如VB, VC和NI的Measurement Studio結合起來。</p>&

67、lt;p>　　LabVIEW是一個基于G（Graphic）語言的圖形編程開發(fā)環(huán)境，在工業(yè)界和學術界中廣泛用作開發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、儀器控制軟件和分析軟件的標準語言，對于科學研究和工程應用來說是很理想的語言。它含有種類豐富的函數(shù)庫，科學家和工程師們利用它可以方便靈活地搭建功能強大的測試系統(tǒng)。</p><p>　　LabVIEW用框圖代替了傳統(tǒng)的程序代碼，編程的過程即是使用圖形符號表達程序行為的過程。LabVIEW

68、的框圖中使用了豐富的設備和模塊圖標，與科學家、工程師們習慣的大部分圖標基本一致，這使得編程過程和思維過程非常的相似。</p><p>　　3.3LabVIEW前臺顯示面板</p><p>　　前面板是VI的交互式用戶界面，外觀和功能都類似于傳統(tǒng)儀器面板，用戶的輸入數(shù)據(jù)通過前面板傳遞給框圖，計算和分析結果也在前面板上以數(shù)字、圖形、表格等各種不同方式顯示出來。一個典型的VI前面板如圖3.1所示

69、：</p><p>　　圖3-1虛擬儀器（VI）的前面板</p><p>　　3.4 LabVIEW后臺控制面板</p><p>　　(a) 圖標 (b) 連接器</p><p>　　(c) 通過連線進行編程</p><p>　　圖 3-2虛擬儀器（VI）的圖標和連接

70、器</p><p>　　3.5 LabVIEW程序執(zhí)行流程</p><p>　　宏觀上講，LabVIEW的運行機制已不再是傳統(tǒng)上的馮·諾伊曼式計算機體系結構的執(zhí)行方式了。傳統(tǒng)計算機語言（如C語言）中的順序執(zhí)行結構在LabVIEW中被并行機制所代替。而且，對于那些數(shù)學和邏輯運算過程較復雜的程序，用戶可以選擇使用VC或者Matlab等開發(fā)工具將數(shù)學分析和處理過程編寫為專用的動態(tài)鏈接庫

71、，LabVIEW提供了專門的接口函數(shù)可以調用之。這樣，可以結合圖形語言和文本語言各自優(yōu)點，更為靈活、高效、易用。</p><p><b>　　第四章儀器驅動</b></p><p>　　對儀器的驅動是虛擬儀器實現(xiàn)對真實物理信號采集的基礎，當儀器驅動后，才能由軟件進行數(shù)據(jù)的分析處理進而實現(xiàn)某種測量功能，并求取測量結果。</p><p>　　4.

72、1儀器驅動的概念</p><p>　　儀器驅動也稱為儀器驅動器，是完成對某一特定儀器控制與通信的軟件程序集，也可以認為是儀器的軟件描述，它是應用程序實現(xiàn)儀器控制的橋梁。每個儀器模塊都有自己的儀器驅動器，廠商將儀器驅動以源代碼提供給用戶。由于虛擬儀器需要提供模擬實際儀器操作面板的虛擬面板，因此虛擬儀器驅動器不僅是實施儀器控制的程控代碼，還是儀器程控代碼、高級軟件編程與先進人機交互三者相結合的產物，是一個包含實際儀器

73、使用和操作信息的軟件模塊。上層是一系列按功能分組的主/副軟面板，軟面板又由一些按鍵、旋鈕、表頭等控件組合而成，每個控件都對應不同的功能，即其程控代碼相異。底層部分則基于一組I/O函數(shù)和測試接口，實時模式下，測試人員對軟面板上控件的操作將直接反映到真實儀器上。和用戶直接打交道的部分是操作接口，即虛擬軟面板和面板上的控件。</p><p>　　應用軟件建立在儀器驅動程序之上，直接面對操作用戶，通過提供友好直觀的測控操

74、作界面、豐富的數(shù)據(jù)分析和處理功能，來完成自動測試任務。儀器驅動程序模塊負責處理與某一專門設備通信和控制的具體過程，通過封裝復雜的儀器編程細節(jié)，為用戶使用儀器提供簡單的函數(shù)接口，用戶不必對各種儀器硬件有專門的了解，就可以通過儀器驅動程序來使用這些儀器硬件。一般由儀器廠商以動態(tài)鏈接庫的形式提供給用戶。當需要更換新的儀器硬件時，只需要更新相應的驅動程序，并保證它對上層的接口保持不變，新的硬件就能在原系統(tǒng)中正常運行。</p>&l

75、t;p>　　4.2 LabVIEW平臺上儀器驅動的方法</p><p>　　1、LabVIEW支持的數(shù)據(jù)采集卡，如NI公司自行生產的各類數(shù)據(jù)采集卡，可利用LabVIEW自帶的驅動函數(shù)驅動。設計者只需要正確輸入?yún)?shù)就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的任務，而不需要編寫代碼程序。</p><p>　　2、Lab VIEW不支持的數(shù)據(jù)采集卡，可利用LabVIEW能與外部程序接口的特性來實現(xiàn)。</p&

76、gt;<p>　　4.2.1 LabVIEW支持的DAQ產品的驅動</p><p>　　一般而言，所有能夠在計算機控制下完成數(shù)據(jù)采集與控制任務的板卡產品都稱為DAQ產品。LabVIEW對NI公司的全部DAQ產品都提供了專門的驅動程序庫，因此，在LabVIEW下應用NI的DAQ產品無需專門考慮驅動程序的問題。由于LabVIEW的廣泛應用，許多其它廠商也將LabVIEW驅動程序作為其DAQ產品的標準配置

77、。</p><p>　　在LabVIEW中用戶是通過LabVIEW DAQ VIs來完成DAQ編程應用的，所有的LabVIEW DAQ VIs都包含在功能模板Measurement I/O：DAQmx - Data Acquisition子模板中。Measurement I/O：DAQmx - Data Acquisition子模板共包含多個子模板，每個子模板分別完成不同的數(shù)據(jù)采集任務，</p>&

78、lt;p>　　圖4-1 Measurement I/O：DAQmx - Data Acquisition子模板</p><p>　　4.2.2 LabVIEW EW支持的GPIB, VXI、標準串口I/O儀器的驅動</p><p>　　通常LabVIEW有兩張安裝光盤，其中一張就是設備驅動盤，它包含了一個儀器驅動庫，該庫為NI生產的各種程控儀器(GPIB儀器、VXI儀器和串行儀器&l

79、t;/p><p>　　等)提供儀器驅動程序，例如HP 34401A數(shù)字萬用表的儀器驅動程序。儀器驅動程序在功能模板~Instrument I/O--Instrument Drivers子模板中。對于非NI公司生產的上述I/O接口儀器設備，可用Instrument I/O子模板上提供的v1sA圖標來進行驅動。利用這些儀器驅動器，用戶可以很容易地控制各種儀器，并將主要精力放在儀器功能的實現(xiàn)上，而不必關心具體的編程細節(jié)，這

80、一點是LabVIEW強大功能的體現(xiàn)。</p><p>　　4.2.3 LabVIEW EW不支持的數(shù)據(jù)采集卡的驅動</p><p>　　Lab VIEW支持的數(shù)據(jù)采集卡，是Measurement Automation軟件檢驗時可識別的，從而是可以進行參數(shù)設置的數(shù)據(jù)采集卡。這種數(shù)據(jù)采集卡可以調用Data Acquisition子模板上的數(shù)據(jù)采集圖標進行各種方式的數(shù)據(jù)采集。LabVIEW不支持

81、的數(shù)據(jù)采集卡，Measurement & Automation軟件檢驗時是不可識別的，當然非NI公司生產的數(shù)據(jù)采集卡通常屬于此列，對于這類數(shù)據(jù)采集卡，一般需要用戶自己開發(fā)驅動程序。而一般的數(shù)據(jù)采集卡都會有DLL(動態(tài)鏈接庫)形式或源代碼形式的I/O驅動程序，而且通常是采用C語言編寫的，這樣我們就可以利用LabVIEW與外部編程語言之間的接口技術CLF和CIN來完成對此類數(shù)據(jù)采集卡的驅動。</p><p>

82、<b>　　1. CIN技術</b></p><p>　　CIN技術即代碼接口(code interface node)技術是LabVIEW中調用C源代碼的通用方法。C語言是目前公認的功能強大的程序語言，LabVIEW通過與C語言接口，可大大擴展其整體功能。很多其他廠商生產的DAQ設備的驅動程序并不支持LabVIEW，但是大多數(shù)的驅動程序都是用C語言開發(fā)的，因此，使用CIN技術調用這些C語言

83、開發(fā)的驅動程序，就可以在LabVIEW中使用各種DAQ設備。</p><p>　　圖4-2 CIN節(jié)點圖標</p><p><b>　　2. CLF技術</b></p><p>　　LabVIEW提供了一個調用庫函數(shù)(call library function. CLF)節(jié)點，利用CLF節(jié)點，可以在LabVIEW中實現(xiàn)DLL和API函數(shù)的調用。

84、由于在本課題所選用的I/O設備是北京阿爾泰公司的示波卡PCI2300，在本課題中將采用CLF來調用示波卡的I/O驅動程序以實現(xiàn)對示波卡的驅動。要使用CLF調用DLL;首先要在框圖程序中創(chuàng)建一個空的CLF節(jié)點，CLF節(jié)點位于LabVIEW功能模板Advanced子模板中。單擊Advanced子模板中的CLF節(jié)點圖標，就可以將CLF節(jié)點圖標拖放到LabVIEW框圖程序中。</p><p>　　圖4-9 CLF節(jié)點圖

85、標</p><p>　　2.2.4支持LabVIEW的數(shù)據(jù)采集卡的驅動</p><p>　　由于LabVIEW的廣泛使用，越來越多的廠家給自己的產品配備了LabVIEW形式的驅動程序，一般將其安裝在目錄National Instruments/LabVIEW下，其中x為LabVIEW的安裝路徑。安裝完成后再次啟動LabVIEW會在功能模板Users' VI子模板中看到相應設備的圖標

86、形式的驅動模塊。研華數(shù)據(jù)采集/控制卡即配備有LabVIEW形式的驅動：</p><p>　　圖4-4 LabVIEW中為采集卡開發(fā)的VI</p><p><b>　　4.3本章小結</b></p><p>　　本章介紹了儀器驅動的概念，在此基礎上討論了各種LabVIEW支持和不支持的數(shù)據(jù)采集卡在LabVIEW中的驅動方法，并且針對本課題所采用

87、的數(shù)據(jù)采集卡各自的特色，給出了在LabVIEW開發(fā)環(huán)境中驅動它們的具體方法。</p><p><b>　　第五章數(shù)據(jù)采集</b></p><p><b>　　5.1概述</b></p><p>　　一般情況下，DAQ硬件設備的基本功能包括模擬量輸入(A/D)、模擬量輸出(D/A )、數(shù)字I/O ( Digital I/O)

88、和定時(Timer )/計數(shù)(Counter)。因此，LabVIEW環(huán)境下數(shù)據(jù)采集模塊的設計也是圍繞這4大功能來組織的，圖5-1為LabVIEW環(huán)境下數(shù)據(jù)采集應用的結構。下面簡要介紹一些與此有關的DAQ基本概念。</p><p>　　圖5-1數(shù)據(jù)采集應用的結構</p><p>　　5.1.1 DAQ基本概念</p><p><b>　　1) A/D&l

89、t;/b></p><p>　　A/D轉換器是把輸入模擬量轉換為輸出數(shù)字量的器件。A/D轉換有3種方法：逐次逼近法、雙積分法和并行比較法。衡量A/D轉換器性能好壞主要有兩個指標，一是采樣分辨率，即A/D轉換器位數(shù)，二是A/D轉換速度。這二者都與A/D轉換器的工作原理有關。</p><p><b>　　2) D/A</b></p><p>

90、;　　D/A轉換器就是將數(shù)字量信號轉換為模擬量輸出的器件。D/A轉換器的主要性能參數(shù)是分辨率和線性誤差分辨率，分辨率取決于D/A轉換器的位數(shù)，線性誤差則刻畫了D/A轉換器的精度。</p><p><b>　　3)數(shù)字I/O</b></p><p>　　數(shù)字I/O是采集外部設備工作狀態(tài)，建立與外部設備的通信，此時就需要用到DAQ設備的功能。一般的數(shù)字I/O板卡均采用TT

91、L電平。</p><p><b>　　4)定時/計數(shù)器</b></p><p>　　定時/計數(shù)器的兩個主要性能指標是分辨率和始終頻率，分辨率越大，計數(shù)器位數(shù)越大，計數(shù)值越高。</p><p>　　5.1.2數(shù)據(jù)采集卡的基本性能指標</p><p>　　1.模擬信號輸入部分</p><p>　　1)

92、模擬輸入通道數(shù)。該參數(shù)表明數(shù)據(jù)采集卡所能夠采集的最多的信號路數(shù)。</p><p>　　2)信號的輸入方式。一般待采集信號的輸入方式有：</p><p>　　單端輸入：即信號的其中一個端子接地。單端輸入以一個共同接地點為參考點。這種方式適用于輸入信號為高電平(大于一伏)，信號源與采集端之間的距離較短(小于巧英尺)，并且所有輸入信號有一個公共接地端。如果不能滿足上述條件，則需要使用差動輸入。&

93、lt;/p><p>　　差動輸入：即信號的兩端均浮地。差分輸入方式下，每個輸入可以有不同的接地參考點。并且，由于消除了共模噪聲的誤差，所以差分輸入的精度較高。</p><p>　　3)模擬信號的輸入范圍(量程)。指ADS能夠量化處理的最大、最小輸入電壓值。DAQ卡提供了可選擇的輸入范圍，它與分辨率、增益等配合，以獲最佳測量精度。</p><p>　　4)放大器增益。表示

94、輸入信號被處理前放大或縮小的倍數(shù)。給信號設置一個增益值，就可以實際減小信號的輸入范圍，使模數(shù)轉換能盡量地細分輸入信號。</p><p>　　5)分辨率。分辨率是模/數(shù)轉換所使用的數(shù)字位數(shù)。分辨率越高，輸入信號的細分程度就越高，能夠識別的信號變化量就越小。</p><p>　　2. A/D轉換部分</p><p>　　1)采樣速率。指在單位時間內數(shù)據(jù)采集卡對模擬信號的

95、采集次數(shù)，是數(shù)據(jù)采集</p><p>　　卡的重要技術指標。由采樣定理，為了使采樣后輸出的離散時間序列信號能無失真地復現(xiàn)原輸入信號，必須使采樣頻率九至少為輸入信號最高有效頻率的兩倍，否則會出現(xiàn)頻率混淆誤差.實際系統(tǒng)中，為了保證數(shù)據(jù)采樣精度，一般有下列關系：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中N為多通道數(shù)據(jù)采

96、集系統(tǒng)的通道數(shù)。</p><p>　　采樣率決定了模/數(shù)變換的速率。采樣率高，則在一定時間內采樣點就多，對信號的數(shù)字表達就越精確。采樣率必須保證一定的數(shù)值，如果太低，則精確度就很差。</p><p>　　2)位數(shù)b。是指A/D轉換器輸出二進制數(shù)的位數(shù)。當輸入電壓由U=0增至滿量程值U = UH時，一個八位((b=8) A/D的數(shù)字輸出由八個“0”變?yōu)榘藗€“1"，共計變化2b個狀態(tài)

97、，故A/D轉換器產生一個最低有效位數(shù)字量的輸出改變量。</p><p>　　3)分辨率與分辨力。指數(shù)據(jù)采集卡可分辨的輸入信號最小變化量。分辨率一般以A/D轉換器輸出的二進制位數(shù)或BCD碼位數(shù)表示。分辨力為1LSB(最低有效位數(shù))。</p><p>　　4)精度。一般用量化誤差表示，量化誤差e為LSB/2。</p><p><b>　　(5-2)</b

98、></p><p>　　3. D/A數(shù)模轉換部分</p><p>　　1)分辨率。指當輸入數(shù)字發(fā)生單位數(shù)碼變化即1LSB時，所對應輸出模擬量的</p><p>　　變化量。通常用D/A轉換器的轉換位數(shù)b表示。</p><p>　　2)標稱滿量程.指相當于數(shù)字量標稱值2b的模擬輸出量。</p><p>　　3)響

99、應時間：指數(shù)字量變化后，輸出量穩(wěn)定到相應數(shù)值范圍內(LSB/2 )的時間。 </p><p>　　5.2本文采用的采集卡</p><p>　　本課題的所實現(xiàn)的虛擬儀器采用的是最基本的虛擬儀器構成方式，即PC-DAQ構成方式。在PC的控制下對DAQ發(fā)出控制命令來完成數(shù)據(jù)的采集，然后利用PC強大的數(shù)據(jù)處理和顯示功能來得到用戶需要的有效信息。</p><p>　　5

100、.2.1多功能數(shù)據(jù)采集卡ART PCI-2300</p><p>　　PCI2300卡是一種基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡，可直插在IBMPC/AT 或兼容機內的任一PCI插槽中，構成實驗室、產品質量檢測中心等各種領域的數(shù)據(jù)采集、工業(yè)生產過程監(jiān)控系統(tǒng)。PCI2300板上裝有12 Bit分辨率的A/D轉換器，為用戶提供了16雙／32單的模擬輸入通道。輸入信號儀表放大器AD620調整到合適的范圍，保證最佳轉換精度。A/D

101、轉換器輸入信號范圍±5V、±10V、0~10V。 </p><p>　　5.2.1.1性能及技術指標</p><p>　　5.2.2系統(tǒng)測試流程</p><p>　　1、進入測試系統(tǒng)：當您正確安裝ART PCI2300驅動程序后，在Windows的系統(tǒng)菜單中啟動“Art VC Test Application……”即可進入設備測試系統(tǒng)。</

102、p><p>　　2.進行數(shù)據(jù)采集：先設采樣首末通道，頻率等硬件參數(shù)，再“開始”按鈕。</p><p><b>　　3.進行數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　5.2.3.多功能數(shù)據(jù)采集卡ART PCI-2300編程</p><p>　　對于采集卡一般要先創(chuàng)建設備對象來激活設備，然后初始化所需要的模塊，然后開始數(shù)據(jù)采集，采集

103、結束后要釋放相關組件，最后釋放設備。下面具體說明：</p><p>　　第一步 創(chuàng)建設備對象</p><p>　　第二步 初始化設備對象中的AD部件</p><p>　　第三步 開始循環(huán)采集AD數(shù)據(jù)</p><p>　　第四步 釋放設備對象中的AD部件</p><p>　　第五步 釋放設備對象</p>&

104、lt;p><b>　　5.3本章小結</b></p><p>　　本章首先介紹了數(shù)據(jù)采集的基本概念，列舉了在進行數(shù)據(jù)采集時應該注意的</p><p>　　要點。針對板卡在整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中不同階段發(fā)揮的不同作用，分別描述了具體的應用方案。</p><p>　　第六章 虛擬示波器軟面板及程序設計</p><p>&l

105、t;b>　　6.1數(shù)據(jù)采集模塊</b></p><p>　　數(shù)據(jù)采集模塊是虛擬示波器軟件的硬件驅動部分，主要完成數(shù)據(jù)采集的控制、數(shù)據(jù)格式的定義與轉換，下面是具體框圖：</p><p>　　圖6-1 數(shù)據(jù)采集模塊框圖</p><p><b>　　6.2波形顯示模塊</b></p><p>　　6.2.1波

106、形顯示模塊的功能及控件</p><p>　　波形顯示模塊主要是對虛擬示波器的波形進行顯示，它主要包括多種顯示力一式： (Y1+Y2)/(Y1-Y2)、(Y1*Y2)/(Y1/Y2)、Y1/Y1微分、Y1/Y1積分、李薩如波形生成、頻譜分析等。它主要完成對波形進行放大、頻率調整等方面的控制。</p><p>　　（1）Y1模式 （2）Y2模式 &

107、lt;/p><p>　?。?）(Y1+Y2)/(Y1-Y2)模式 （4）Y1/ Y2模式</p><p>　?。?）(Y1*Y2)/(Y1/Y2)模式 （6）Y1/Y1微分模式</p><p>　　（7）Y1/Y1積分模式 （8）Y2/Y2微分模式</p><

108、;p>　　（9）Y2/Y2積分模式 （10）李薩如波形模式</p><p>　　圖6-2 波形顯示模塊框圖</p><p>　　6.2.2波形顯示模塊的前面板及框圖</p><p>　　前面板參見圖6-3，在該圖中，1是現(xiàn)實波形類型選擇按鈕，詳細類型參見圖6-4，2是虛擬信號源通道Y1的波形選擇按鈕，3是虛擬信號源通道Y2的波形選擇

109、按鈕，4是Y坐標名稱，5是波形顯示窗，6是X坐標名稱。</p><p>　　圖6-3前面板圖 圖6-4 顯示波形類型選擇按鈕詳細類型圖</p><p>　　6.3參數(shù)測量及時間序例生成模塊</p><p>　　6.3.1時間序例生成功能及功能節(jié)點</p><p>　　圖6-5 時間生成序列圖</p>

110、<p>　　時間生成序列是生成時間序列來作為X坐標軸的輸入變量，在李薩如波形模式下，由其中一個輸入信號代替時間序列。</p><p>　　6.3.2測量模塊前面板及框圖</p><p>　　測量模塊是對輸入信號進行測量處理的模塊它包括7個部分，1是測量指針選擇工具，2是縮放選擇工具，3是波形平移選擇，4是測量指針微調選擇工具，5是波形屬性調整工具，6是X、Y坐標鎖定工具，7是

111、測量指針坐標顯示工具</p><p>　　圖6-6 測量模塊圖</p><p><b>　　6.4頻譜分析模塊</b></p><p>　　6.4.1分析模塊功能及節(jié)點</p><p>　　對于周期信號而言，在進行頻譜分析時，可以利用傅里葉級數(shù)，也可以利用傅里葉變換，傅里葉級數(shù)相當于傅里葉變換的一種特殊表達形式。任意周期