虚拟仪器考试知识点

1、虚拟仪器考试知识点162902王建余第一章：1,虚拟仪器 是一种以计算机和测试模块的硬件为基础、以计算机软件为核心所构成的，并 且在计算机显示屏幕上虚拟的仪器面板，以及由计算机所完成的仪器功能，都可由用户软件来定义的计算机仪器。2 .虚拟仪器定义的阐述：（1）虚拟仪器的硬件是通用的。虚拟仪器硬件是由计算机和测试模块构的。（2）虚拟仪器的面板是虚拟的 。虚拟仪器的面板是计算机屏幕上虚拟出来的。（3）虚拟仪器的功能是由用户软件定义的。3 .虚拟仪器的三个基本功能：（1）完成信号的采集与产生（2）数据分析与处理 （3）结果表达与输出4 .传统仪器的特点：（1）从外观看，传统仪器一般是一台独立的装置（

2、2）从功能看，三个基本功能都是通过硬件电路或固化软件实现的，其功能和规模一般都是固定的。5 .与虚拟仪器相比，虚拟仪器的特点：（1）仪器功能方面，其功能可由用户软件定义，柔性结构，灵活组态；多功能于一体；数据处理实时快捷；（2）用户界面方面，友好的人机交互界面，功能复杂的仪器面板可划分为分面板，使布置简洁；软面板上的器件操作具有极大的灵活性和创新性。（3）系统集成方面，系统开放灵活，开发周期短效率高；硬件实现了模块 化、系列化；虚拟仪器网络化。6 .虚拟仪器由 硬件和软件两部分构成，硬件是虚拟仪器的基础，软件是虚拟仪器的核心。虚拟仪器的硬件通常包括基础硬件平台和外围测试硬件设备，它们共同组成了

3、通用仪器硬件 平台。虚拟仪器的软件包括 操作系统，仪器驱动器和应用软件三个层次。7 .通用仪器硬件平台是以计算机为基础，以各种测量设备或仪器模块作为外围I/O接口硬件设备组成的，它主要完成 被测信号的采集和测试信号的产生，基本的 I/O功能是模数转换 和数模转换。其基本模块包括高速数据采集模块、信号前端调理模块、模拟信号产生模块、 大容量存储器阵列模块和数字信号输入输出模块。8 .虚拟仪器的总线有： PCI总线、GPIB总线、VXI总线、PXI总线、LXI总线9 .虚拟仪器的软件层次结构由 I/O接口层、仪器驱动层和应用软件层构成。10 .虚拟仪器软件系统标准化规范：VPP规范、IVI规范。硬

4、件总线标准化包括 PC标准、GPIB标准、VXI标准、PXI标准。11 . 一个虚拟仪器系统性能的优劣和大程度取决于软件平台的选择和应用软件设计。第二章1 .虚拟仪器软件设计包括仪器驱动程序设计和应用程序设计，应用程序设计包含虚拟仪器面板的软件，仪器测试功能的软件设计。软件开发平台有文本式编程语言和图形化编程语言。2 .LABVIEW的特点：（1）图形化的仪器编程环境（2）内置高效的程序编译器（3）灵活的程 序调试手段（4）支持各种数据采集和仪器控制 （5）功能强大的数据处理和分析函数库 （6） 支持多种系统平台（7）开放式的开发平台（8）网络功能3 .LABVIEW程序包括：前面板，框图程序

5、，以及图标 /连接端口三部分组成。（1）前面板中的 两类控件：控制型控件和指示型控件（2）框图程序由节点、端口、和数据连线组成。4 .程序创建的LABVIEW模板：工具模板、控件模板和函数模板。（1）工具模板提供了用于创建、编辑和修改前面板和框图程序中的对象所需的各种工具。（2）控件模板提供各种控制控件和指示控件。（3）函数模板提供可直接调用的库函数。5 .LABVIEW的数据类型：数值数据类型（浮点数、整数、复数） 、非数值数据型。6 .LABVIEW编程程序的步骤： 前面板设计、框图程序设计、程序运行。7 .LABVIEW程序结构：循环、选择、顺序、事件等。8 . LABVIEW程序调试的

6、基本方法：（1）设置执行程序为高亮显示执行方式。（2）单步执行。（3）探针（4）断电第四章1 .数据采集是指将模拟量采集转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或输出地过程。用于数据采集的成套设备称为数据采集系统。2 .数据采集系统DAS的基本组成：计算机是数据采集系统的核心，数据采集系统包括硬件和软件两大部分。硬件部分又分为模拟部分和数字部分。3 . DAS的基本结构：数据输入/输出通道、模拟输入开关、采样保持器、A/D转换器、D/A转换器。4 .数据采集系统的主要性能指标：（1）系统分辨率（2）系统精度（3）采集速率（4）动态范围（5）非线性失真5 .信号获取方法：（1）通过敏感元件

7、拾取被测信号（2）通过传感器拾取被测信号（3）通过 接口直接拾取被测信号（4）通过测量仪表拾取被测信号。6 .信号调理功能：（1）放大功能一一放大是最为普遍的信号调理功能（2隔离功能一一为了安全目的把传感器的信号和计算机相隔离。（3）多路复用功能一一多路复用是使用单个测量设备来测量多个信号的常用技术。（4）滤波功能一一在所测量的信号中滤除不需要的信号（5）激励功能一一对于某些传感器信号调理需要提供激励源。（6）线性化功能7 .模拟开关的主要技术指标：（1）通道数量（2）泄露电流Is （3）导通电阻Ron （4）导通电阻的平坦度 Ron （5）切换速度（6）电源电压范围8 .模拟多通道的组件方案

8、：（1）不带采样/保持器的A/D转换通道（2）带采样/保持器的A/D 转换通道（a）多通道共享带采样/保持器与A/D转换器（b）多通道共享A/D转换器（c）多通 道并行A/D转换9 .测量放大器其功能是把传感器输出的微弱信号放大到ADC勺输入范围；能够较好的抑制包括静电和电磁耦合等共模干扰。10 .测量放大器的主要技术指标：（1）共模抑制比（2）温度漂移（3）非线性度（4）建立时间（5）回复时间（6）电源引起的失调11 .PCI总线数据采集卡硬件系统的四大模块：信号调理电路、高速AD转换模块、PCI总线接口模块、CPLD寸序控制模块。12 .PCI局部总线具有的特点：（1）高性能（2）线性突发

9、传输（3）采用总线主控和同步操作（4）不受处理器限制（5）兼容性强，适合于各种机型第七章1 .总线就是连接有若干设备并进行信号传送的一条信号线或一组信号线，或者说，总线是实现将信号从一个源或多个源送至一个目的地的一条或多条导线。2 .总线的基本功能是信号传输，是实现数据传输的一条公共路径。总线就是一种符合某些标准的通信连接线路及其接口的总称。“公用”和“标准”是总线的两大特点。3 .总线分类：（1）按传送数据的方式：串行总线和并行总线（2）按应用层次：片内总线、片间总线、内部总线、外部总线、现场总线及网络总线等（3）按标准化程度：标准总线和非标准总线（4）按总线传送信号种类：地址总线、数据总线

10、、控制总线、电源总线、模拟信号总线等（5）按用途分：计算机总线、测控总线、外设总线。4 .总线规范（特性）：（1）机械规范（特性）（2）电气规范（特性）（3）功能规范（特性） （4）过程规范（特性）5 .采用标准总线的优点：（1）具有开放性，简化系统上设计 ；简化系统结构，提高系统可靠 性（2）具有互换性，便于系统的扩展和更新；便于生产和维修，经济性好。6 .测控总线是指以组成测量和控制系统为主要目标而开发的总线。7 .目前用于测控系统设计的总线有CPCI、GPIB、VME VXk PXI和LXI等总线。8 .测控总线分类：测控机箱底板总线、 测控机箱与计算机互联总线（串行总线和并行总线）、现

11、场总线。9 .测控总线的性能指标：总线宽度、寻址能力、总线频率、数据传输率、总线定时协议（同 步总线定时、异步总线定时、半同步总线定时）、热插拔、即插即用、负载能力10 .GPIB总线工作方式：听着功能（从总线接收数据）、讲者功能（向总线发送数据）、控者 功能（控制其他设备）11 .听者、讲者、控者的联系：控者任命讲者和听者，讲者与听者直接通信。12 .GPIB的3根通信联络线：DAV线、NRF或、NDACI。13 .三线通信联络实际上就是利用DAV线、NRF或、NDA或三根线的通信联络操作来保证信息在总线上准确可靠地传递。14 .三线通信联络过程：（1）发送者令 DAV=0表示数据总线上的数

12、据无效。（2）接收者相继准备好接收数据，再由多个接收者时，各接收者的nrfd在总线上是“线或”连接的。（3）在接收者做准备的过程中，发送者先将数据送到数据总线，然后查询是否所有接收者都已准 备好，如果是就发出DAV=1告诉接收者数据线上的数据有效。，可以接收。（4）当接收者确认数据有效可以接收时，信号NAFD=0已无需保留，因而恢复NRFD=1 勺状态，为下一次循环做准备。（5）接收者开始接收数据。（6）当发送者得知 NDAC=0寸，各接收者都已收到数 据，（7）各接收者根据收到的 DAV=0言息而恢复NDAC=1.（准备完毕一一数据传输开始一一当前数据有效一一暂停发送新数据-数据已结束-数据

13、已不再有效-数据传输结束）15 .VXI总线结构：（1） VME总线【数据传输总线、仲裁总线、优先级中断总线、公用总线】 （2）触发线（3）模块识别总线（4）模块相加总线（5）局部总线16 . VXI总线系统控制方案：（1） GPIB控制方案。GPIB控制方案通过 GPIB接口把VXI主机箱 与外部的计算机平台相连， 计算机通过GPIB-VXI编译器向VXI仪器发送命令串，而GPIB-VXI 接口模块已透明的方式在 VXI字串行协议和 GPIB协议之间进行翻译，由于要对字串行本身 进行这种额外的翻译。（2）嵌入式控制方案。（3）MXI控制方案。（4）IEEE1394配置方案17.0槽模块用来沟通 CLK10脚，如果系统中配置有 P3插座时，还能沟通 CLK00和S