基于labview的虛擬示波器設(shè)計(jì)論文-畢業(yè)論文

-PAGE1-虛擬示波器就是虛擬儀器技術(shù)（NI）利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能幫助您創(chuàng)建完全自定義的用戶(hù)界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)能滿(mǎn)足對(duì)同步和定時(shí)應(yīng)用的需求。這也正是NI近30年來(lái)始終引領(lǐng)測(cè)試測(cè)量行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的原因所在。虛擬儀器的突出特點(diǎn)之一在于在很大程度上用系統(tǒng)軟件的升級(jí)替代了儀器設(shè)備硬件的更換,這將節(jié)省大量的資金投入,代表了儀器儀表技術(shù)的發(fā)展方向。能夠與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，將計(jì)算機(jī)資源與儀器硬件，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與不同功能的軟件模塊結(jié)合，組成不同的儀器功能。如今,虛擬儀器已在超大規(guī)模集成電路測(cè)試、模擬/數(shù)字電路測(cè)試、現(xiàn)代家用電器測(cè)試、電子元件、電力電子器件測(cè)試以及軍事、航天、生物醫(yī)學(xué)、工廠(chǎng)測(cè)試、電工技術(shù)等領(lǐng)域的可移動(dòng)式現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作中得到應(yīng)用。任何基于虛擬儀器技術(shù)的設(shè)備仍然需要利用數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集工作,以供系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理。虛擬示波器的出現(xiàn)改變了原有示波器的整體設(shè)計(jì)思路，，用軟件代替了硬件。將傳統(tǒng)儀器由硬件實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)分析與顯示功能，改由功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)及其顯示器來(lái)完成，使工程技術(shù)人員可以用一部筆記本電腦到現(xiàn)場(chǎng)就可以輕松完成信號(hào)的采集、處理及頻譜分析和波形分析。關(guān)鍵字：LabVIEW，虛擬儀器，虛擬示波器--PAGE1-VirtualoscilloscopeVirtualInstrumentTechnology(NI)usingahighperformancemodularhardware,combinedwithefficientandflexiblesoftwaretocompleteavarietyoftest,measurementandautomationapplications.Aflexibleandefficientsoftwarecanhelpyoucreateafullycustomizableuserinterface,modularhardwarecanprovideafullrangeofsystemintegration,softwareandhardwareplatformcanmeetthestandardofsynchronizationandtimingapplications.ThisistheNInearly30yearsalwaysleadthetestandmeasurementindustrydevelopmenttrendofthereason.Atthesametimeonlywithefficientsoftware,modularI/Ohardwareandsoftwareandhardwareplatformfortheintegrationofthethreemajorcomponents,inordertogivefullplaytothevirtualinstrumenttechnologyofhighperformance,scalability,lessdevelopmenttime,aswellasexcellentintegrationofthesefouradvantages.Virtualinstrumentisoneoftheprominentcharacteristicsistoalargeextentwithsystemsoftwareupgradereplacementequipmenthardwarereplacement,itwillsavealotofcapitalinvestment,onbehalfoftheinstrumenttechnologydevelopmentdirection.Now,virtualinstrumenthasbeeninverylargescaleintegratedcircuittesting,analog/digitalcircuittesting,moderntesthouseholdappliances,electroniccomponents,powerelectronicdevicetestaswellasmilitary,aerospace,biomedical,factorytesting,electricaltechnologyinthefieldofmobilesitetestingapplication.Basedonvirtualinstrumenttechnologyequipmentstillrequirestheuseofadataacquisitioncarddatacollectionwork,forfurtheranalysisandprocessingsystem.Keywords:LabVIEW，Virtualinstrument，Virtualoscilloscope--PAGE1-23677摘要 I19542Abstract II16828目錄 III18534第1章虛擬儀器技術(shù) 178791.1虛擬儀器的概念 1163111.2虛擬儀器的構(gòu)成和特點(diǎn) 118211.3虛擬儀器研究背景和發(fā)展趨勢(shì) 2120211.4虛擬儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用 21857第2章LabVIEW 4289472.1LabVIEW的概述 4299282.2LabVIEW的基本構(gòu)成 464622.3LabVIEW的軟件設(shè)計(jì)基本原理 54292.4LabVIEW的運(yùn)行和調(diào)試 5228422.4.1LabVIEW的運(yùn)行 5113842.4.2LabVIEW的調(diào)試 616313第3章虛擬示波器的設(shè)計(jì) 7202133.1示波器的基本功能介紹 7139423.2虛擬示波器的控制系統(tǒng)要求 8122293.3虛擬示波器的設(shè)計(jì)步驟 89750第4章虛擬示波器測(cè)試 1618824.1虛擬示波器的測(cè)試方法 1656594.1.1頻率不變，幅值改變時(shí)的頻譜測(cè)試分析 1652784.1.2幅值保持不變，頻率改變時(shí)的頻譜測(cè)試分析 1744674.1.3改變觸發(fā)控制的頻譜測(cè)試 1919974.2結(jié)論 207263第5章總結(jié)與展望 2132050參考文獻(xiàn) 2211985致謝 23--PAGE1-1.1虛擬儀器的概念虛擬儀器是微電子領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及測(cè)量技術(shù)與計(jì)算機(jī)深層次相結(jié)合的一種革命性的產(chǎn)物。是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)儀器概念的一次巨大變革，是儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。的出現(xiàn)使得人類(lèi)的測(cè)試技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展紀(jì)元。虛儀器技術(shù)（NI）就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。虛擬儀器的“虛擬”二字主要包含一下兩方面的含義：（1）虛擬儀器的面板是虛擬的；（2）虛擬儀器測(cè)量功能是通過(guò)對(duì)圖形化軟件流程圖的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1.2虛擬儀器的構(gòu)成和特點(diǎn)構(gòu)成：1.虛擬儀器的硬件構(gòu)成虛擬儀器的硬件系統(tǒng)一般分為計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)和測(cè)控功能硬件。計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)可以是各種類(lèi)型的計(jì)算機(jī)，如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、工作站、嵌入式計(jì)算機(jī)等。它管理著虛擬儀器的軟件資源，是虛擬儀器的硬件基礎(chǔ)。因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)在顯示、存儲(chǔ)能力、處理器性能、網(wǎng)絡(luò)、總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)等方面的發(fā)展，導(dǎo)致了虛擬儀器系統(tǒng)的快速發(fā)展。2.虛擬儀器的軟件構(gòu)成測(cè)試軟件是虛擬儀器的主心骨。NI公司在提出虛擬儀器概念并推出第一批實(shí)用成果時(shí)，就用軟件就是儀器來(lái)表達(dá)虛擬儀器的特征，強(qiáng)調(diào)軟件在虛擬儀器中的重要位置。NI公司從一開(kāi)始就推出豐富而又簡(jiǎn)潔的虛擬儀器開(kāi)發(fā)軟件。還可以根據(jù)不同的測(cè)試任務(wù)，在虛擬儀器開(kāi)發(fā)軟件的提示下編制不同的測(cè)試軟件，來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)復(fù)雜的測(cè)試任務(wù)。特點(diǎn)：1.性能高虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，所以完全"繼承"了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤(pán)的同時(shí)就能實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析。此外，不斷發(fā)展的因特網(wǎng)和越來(lái)越快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得虛擬儀器技術(shù)展現(xiàn)其更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。2.擴(kuò)展性強(qiáng)NI的軟硬件工具使得我們不再受限于當(dāng)前的技術(shù)中。這得益于NI軟件的靈活性，只需更新計(jì)算機(jī)或測(cè)量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無(wú)需軟件上的升級(jí)即可改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)。最終以較少的成本加速產(chǎn)品上市的時(shí)間。3.開(kāi)發(fā)時(shí)間少在驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用兩個(gè)層面上，NI高效的軟件構(gòu)架能與計(jì)算機(jī)、儀器儀表和通訊方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。NI設(shè)計(jì)這一軟件構(gòu)架的初衷就是為了方便用戶(hù)的操作，同時(shí)還提供了靈活性和強(qiáng)大的功能，使我們輕松地配置、創(chuàng)建、發(fā)布、維護(hù)和修改高性能、低成本的測(cè)量和控制解決方案。4.無(wú)縫集成虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)集成的軟硬件概念。NI的虛擬儀器軟件平臺(tái)為所有的I/O設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口，幫助我們輕松地將多個(gè)測(cè)量設(shè)備集成到單個(gè)系統(tǒng)，減少了復(fù)雜性。1.3虛擬儀器研究背景和發(fā)展趨勢(shì)虛擬儀器技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用起源于1986年美國(guó)NI公司設(shè)計(jì)的LabVIEW軟件，這是一種基于圖形的開(kāi)發(fā)、調(diào)試和運(yùn)行的軟件平臺(tái)。它的發(fā)展大致可以分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段是利用計(jì)算機(jī)來(lái)增強(qiáng)傳統(tǒng)儀器的功能把傳統(tǒng)的儀器通過(guò)串行口和計(jì)算機(jī)連接起來(lái)后就可以用計(jì)算機(jī)控制儀器了。第二階段主要是在功能硬件上實(shí)現(xiàn)了很大的技術(shù)進(jìn)步。第三階段形成了虛擬儀器體系結(jié)構(gòu)的基本框架，這主要是采用了面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)構(gòu)筑起了虛擬儀器的平臺(tái)，并逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)的軟件開(kāi)發(fā)工具，這三個(gè)階段幾乎是同步進(jìn)行的。目前，我國(guó)正研制PC虛擬儀器，產(chǎn)品已達(dá)到一到的批量。國(guó)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)測(cè)：未來(lái)的幾年內(nèi)，我過(guò)有50%的儀器為虛擬儀器，屆時(shí)，國(guó)內(nèi)將有大批企業(yè)使用虛擬儀器，它將會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的測(cè)試儀器而成為測(cè)試儀器的主流。1.4虛擬儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用虛擬儀器系統(tǒng)開(kāi)放、靈活，可與計(jì)算機(jī)技術(shù)保持同步發(fā)展，以提高精確度，降低成本，并大大節(jié)省用戶(hù)的開(kāi)發(fā)時(shí)間，因此已經(jīng)才測(cè)量領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。1.監(jiān)控方面用虛擬儀器系統(tǒng)可以隨時(shí)采集和記錄從傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù)，并對(duì)之進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、數(shù)字濾波、頻域分析等處理，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。2.檢測(cè)方面在實(shí)驗(yàn)室中，利用虛擬儀器開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)專(zhuān)用虛擬儀器系統(tǒng)，可以把一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)變成一組檢測(cè)儀器，用于數(shù)據(jù)/圖像采集、控制與模擬。3.教育方面現(xiàn)在，隨著虛擬儀器系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的教學(xué)部門(mén)也開(kāi)始用它來(lái)建立教學(xué)系統(tǒng)，不及大大節(jié)省了開(kāi)支，而且由于虛擬儀器系統(tǒng)具有靈活、可重用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得教學(xué)方法也變得更加靈活了。

2.1LabVIEW的概述LabVIEW（LaboratoryVirtualinstrumentEngineering）是由美國(guó)國(guó)家儀器(NI)公司研發(fā)的是一種類(lèi)似于C和BASIC的程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。它是一種圖形化的編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW使用的是目前國(guó)際上唯一的圖形化的程序語(yǔ)言——Ｇ語(yǔ)言。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，用戶(hù)可以不寫(xiě)程序代碼，而只需用流程圖就可完成測(cè)試任務(wù)，復(fù)雜的程序中解放出來(lái)，從而將更多的精力投放到物理問(wèn)題本身，大大提高了工作效率。這同時(shí)也降低了對(duì)LabVIEW使用者的專(zhuān)業(yè)要求，使各個(gè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員均可使用。目前，LabVIEW已有多種版本，在此次設(shè)計(jì)中，我們采用LabVIEW2011的版本進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2LabVIEW的基本構(gòu)成所有的LabVIEW應(yīng)用程序包括前面板（FrontPanel）、框圖程序(DiagrameProgramme)以及圖標(biāo)/連接器（Icon/Connector）三部分。1、前面板(FrontPanel)前面版是VI特有的組成部分之一，用來(lái)在計(jì)算機(jī)的屏幕上顯示人機(jī)對(duì)話(huà)、交互式用戶(hù)操作界面，亦可構(gòu)成模擬真實(shí)儀器的操作面板。它可以放置諸如開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)條、儀表盤(pán)、圖形、圖表、LED等等控件，所有這些控件都可以在LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境所提供的控件選項(xiàng)板上找到。前面版正是虛擬儀器所必須的含有的部件之一，也是用戶(hù)唯一可以見(jiàn)到的部分。

在基于文本代碼的編程語(yǔ)言中，比如C、Java，僅編寫(xiě)一個(gè)前面版就要寫(xiě)很多程序代碼，而在LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境中，前面版是提供給設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)VI所必須的提供的要素之一。2、程序框圖（Blockdiagram）圖2程序框圖

LabVIEW圖形化語(yǔ)言采用的是用圖形方式表示的程序或算法，構(gòu)成圖形化語(yǔ)言程序代碼的基本要素后面會(huì)講到。程序框圖為程序設(shè)計(jì)者編程時(shí)所使用，最終用戶(hù)也是無(wú)法看到的。

程序款圖是提供給設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)VI所必須的提供的要素之一。它由節(jié)點(diǎn)、端點(diǎn)、圖框、和連線(xiàn)四種元素構(gòu)成。3、圖標(biāo)和連接器（IconandConnector）LabVIEW圖形化語(yǔ)言的每個(gè)VI都有自己的圖標(biāo)和連接器。圖標(biāo)構(gòu)成區(qū)別不同VI的圖形符號(hào)，而連接器定義了VI的輸入和輸出（當(dāng)然也可以不進(jìn)行定義）。

圖標(biāo)和連接器指定了程序中數(shù)據(jù)流進(jìn)、流出的路徑。它們也只提供給程序設(shè)計(jì)者，最終用戶(hù)也是無(wú)法看到的。

每個(gè)VI的前面版、后面版的右上角都有一個(gè)屬于這個(gè)VI的圖標(biāo)，以用來(lái)與其它VI相區(qū)別。程序的設(shè)計(jì)者可以設(shè)計(jì)、修改這個(gè)圖標(biāo)。2.3LabVIEW的軟件設(shè)計(jì)基本原理程序編寫(xiě)完成后，用戶(hù)必須經(jīng)過(guò)運(yùn)行和調(diào)試來(lái)測(cè)試編寫(xiě)的程序是否能夠產(chǎn)生預(yù)期的運(yùn)行結(jié)果從而找出程序中存在的一些錯(cuò)誤。LabVIEW提供了許多工具來(lái)幫助完成程序的調(diào)試。2.4LabVIEW的運(yùn)行和調(diào)試2.4.1LabVIEW的運(yùn)行（1）LabVIEW的運(yùn)行。單擊前面板或程序框圖的運(yùn)行按鈕，就可以運(yùn)行VI一次，當(dāng)LabVIEW正在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，運(yùn)行按鈕變?yōu)?。?）LabVIEW的連續(xù)運(yùn)行。單擊前面板或程序框圖的連續(xù)運(yùn)行按鈕，可以連續(xù)運(yùn)行，這時(shí)按鈕變成，在這種情況下，用戶(hù)再次單擊此按鈕就可以停止連續(xù)運(yùn)行。（3）LabVIEW的停止。在程序運(yùn)行過(guò)程中，停止按鈕由編輯時(shí)的變?yōu)榭捎玫臓顟B(tài)。單擊此按鈕，可以強(qiáng)行停止程序的運(yùn)行。如果調(diào)試過(guò)程中無(wú)意進(jìn)入了死循環(huán)或無(wú)法退出時(shí)，用戶(hù)可用此按鈕強(qiáng)行借宿程序的運(yùn)行。（4）LabVIEW的暫停。在程序運(yùn)行過(guò)程中單擊該按鈕，按鈕顏色又黑色邊城紅色，再次單擊按鈕，則恢復(fù)程序的運(yùn)行。2.4.2LabVIEW的調(diào)試當(dāng)前面板和程序框圖設(shè)計(jì)好以后，程序在執(zhí)行過(guò)程中可能會(huì)遇到錯(cuò)誤，因此要先對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。程序的調(diào)試方法主要有：1、設(shè)置執(zhí)行程序?yàn)楦吡涟粹o在執(zhí)行前單擊高亮按鈕，這時(shí)按鈕上燈泡會(huì)被點(diǎn)亮，則運(yùn)行過(guò)程中正在執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)會(huì)以高亮形式顯示。2、單步執(zhí)行如果要是框圖程序一個(gè)結(jié)點(diǎn)接一個(gè)節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行，則按下單步按鈕從而進(jìn)入單步執(zhí)行模式。這樣下一個(gè)將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)就會(huì)閃爍，指示此節(jié)點(diǎn)將被執(zhí)行。再次單擊單步按鈕，程序?qū)?huì)變成連續(xù)執(zhí)行方式。3、探針的使用從Tools工具模板中選擇探針工具，探針置于該連線(xiàn)上，可以用來(lái)查看運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)流在某根連線(xiàn)時(shí)的數(shù)據(jù)。4、斷點(diǎn)工具使用斷點(diǎn)工具可以在程序的某一地方終止程序運(yùn)行，用探針或者單步方式查看數(shù)據(jù)。如果一個(gè)程序不能執(zhí)行，運(yùn)行按鈕會(huì)出現(xiàn)一個(gè)折斷的箭頭。單擊斷箭的運(yùn)行按鈕則會(huì)列出錯(cuò)誤清單，雙擊列表中的錯(cuò)誤清單，則出錯(cuò)的對(duì)象或端口就會(huì)高亮顯示。

3.1示波器的基本功能介紹1.示波器的基本功能示波器可對(duì)電壓、時(shí)間、相位等參量直接顯示并測(cè)量。是時(shí)域測(cè)量最常用的儀器。我們所實(shí)際的示波器在前面板力求與實(shí)際示波器的用戶(hù)界面相似。在功能上主要實(shí)現(xiàn)通道選擇、圖形顯示、觸發(fā)方式選擇、水平掃面、水平移位、頻率控制等功能。用戶(hù)能通過(guò)前面板殺昂的各種按鈕、開(kāi)關(guān)來(lái)控制示波器工作。2.示波器的基本結(jié)構(gòu)示波器的用戶(hù)界面如圖3.1所示“TIME/DIV”時(shí)間/分度選擇旋鈕：顯示頻水平方向上每個(gè)格所表示的時(shí)間的多少可由相應(yīng)的檔位讀出，一個(gè)周期的波形在水平方向上所占的格數(shù)乘以乘以其檔位，即為周期的大小?！癝OURCE”觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)：用以選擇內(nèi)觸發(fā)還是外觸發(fā)。“SLOPE”觸發(fā)極性選擇開(kāi)關(guān)：用以使觸發(fā)信號(hào)相反?！癓EVEL”觸發(fā)電平調(diào)節(jié)按鈕：用以調(diào)節(jié)觸發(fā)電平的大小，以得到穩(wěn)定的波形?！癡OLTS/DIV”電壓/分度衰減器：用以調(diào)節(jié)波形幅度，顯示頻垂直方向上每個(gè)格所表示的電壓的多少可由相應(yīng)的檔位讀出，波形在垂直方向上所占的格數(shù)乘以乘以其檔位，即為電壓的大小。圖3.1虛擬示波器的用戶(hù)界面3.2虛擬示波器的控制系統(tǒng)要求根據(jù)工程需要，示波器控制必須具有如下功能：（1）完全脫離手動(dòng)操作儀器面板，測(cè)試人員通過(guò)鍵盤(pán)和鼠標(biāo)完成對(duì)示波器的操作；（2）快速刷新虛擬儀器顯示波形；（3）實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)試參數(shù)，頻率﹑幅度；（4）波形和參數(shù)以測(cè)試日前和測(cè)試時(shí)間為文件名，以JEPG圖形文件格式保存；（5）虛擬儀器具有良好的用戶(hù)界面，顯示測(cè)試時(shí)間，測(cè)試模式（在線(xiàn)測(cè)試﹑地面測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試），可以觀察測(cè)試波形的局部信息；（6）易于和其他測(cè)試儀器（示波器﹑功率計(jì)等）組成測(cè)試系統(tǒng)。3.3虛擬示波器的設(shè)計(jì)步驟1.創(chuàng)建新VI在PC機(jī)的桌面雙擊圖標(biāo)，打開(kāi)LabVIEW。選擇“文件”，新建一個(gè)VI，此時(shí)彈出2個(gè)窗口：FrontPanel（前面板）、BlockDiagram（程序框圖），保存VI文件，文件名為“示波器設(shè)計(jì).VI”。如圖3.1所示。圖3.2新建VI2.編寫(xiě)主程序 在前面板中，右鍵打開(kāi)控件選項(xiàng)，選擇【控件面板】/【新式】/【裝飾】，選擇“平面盒”，拖拽到前面板中并調(diào)整其大小。然后打開(kāi)【控件】/【新式】/【圖形】選項(xiàng)，選擇【波形圖】，將其放置在【平面盒】上。并對(duì)波形圖的相關(guān)屬性進(jìn)行設(shè)置如圖3.3所示。設(shè)置后的前面板如圖3.4所示。圖3.3波形圖屬性圖3.4波形圖打開(kāi)【控件】/【經(jīng)典】/【經(jīng)典數(shù)值】/【轉(zhuǎn)盤(pán)】選項(xiàng)，作為時(shí)間/分度選擇按鈕，用同樣的方法，選擇【轉(zhuǎn)盤(pán)】作為電壓/分度衰減器按鈕，選擇【水平滑動(dòng)桿】作為觸發(fā)電平調(diào)節(jié)按鈕，命名為L(zhǎng)EVEL。在前面板分別再放置兩個(gè)【平面盒】并放置在適當(dāng)?shù)奈恢谜{(diào)整其大小。把波形圖設(shè)置的屬性游標(biāo)放置在一塊平面盒上，在頻譜圖和波形圖上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇顯示項(xiàng)子菜單中選擇游標(biāo)圖例菜單項(xiàng)，完成后就會(huì)出現(xiàn)圖3.13所示的游標(biāo)圖例。在游標(biāo)編輯顯示窗中單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇創(chuàng)建游標(biāo)選項(xiàng)，進(jìn)入下一級(jí)子菜單，在子菜單中選擇【單曲線(xiàn)】，在快捷菜單的屬性項(xiàng)中可以設(shè)置游標(biāo)的各個(gè)屬性。然后在前面板打開(kāi)【經(jīng)典】/[經(jīng)典布爾]/【垂直開(kāi)關(guān)】作為觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)，命名為SOURCE，同理放置觸發(fā)極性選擇開(kāi)關(guān)均放置在這塊這塊平面盒上，命名為SLOPE。在另一塊平面盒上放置停止按鈕。調(diào)整好各元件位置后，此時(shí)生成前面板如圖3.5所示圖3.5虛擬示波器前面板在程序框圖中，打開(kāi)【控件】/【編程】/【結(jié)構(gòu)】/【平鋪式順序結(jié)構(gòu)】選中并調(diào)整大小，右擊Source/創(chuàng)建/屬性節(jié)點(diǎn)/禁用，將選中的屬性節(jié)點(diǎn)放入順序結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖中,同理創(chuàng)建Slope,Level的禁用屬性節(jié)點(diǎn)。然后設(shè)置Source/創(chuàng)建/局部變量并選中。將其放置適當(dāng)位置并連線(xiàn)，如圖3.6和圖3.7所示。圖3.6創(chuàng)建屬性節(jié)點(diǎn)圖3.7屬性節(jié)點(diǎn)打開(kāi)【控件】/【編程】/【結(jié)構(gòu)】/【W(wǎng)hile循環(huán)】并調(diào)整大小，打開(kāi)【控件】/【編程】/【結(jié)構(gòu)】/【條件結(jié)構(gòu)】放入while循環(huán)內(nèi)，并調(diào)整大小。在該結(jié)構(gòu)框圖條件為真時(shí)，創(chuàng)建Source屬性節(jié)點(diǎn)，并在條件結(jié)構(gòu)外創(chuàng)建Slope和Level的屬性節(jié)點(diǎn)，如圖3.8所示。當(dāng)該結(jié)構(gòu)框圖條件為假時(shí)，結(jié)構(gòu)框圖如圖3.9所示。圖3.8結(jié)構(gòu)框圖條件為真圖3.9結(jié)構(gòu)框圖條件為假選擇條件結(jié)構(gòu)并調(diào)整大小，將條件結(jié)構(gòu)中的條件設(shè)置成0,1,2三個(gè)條件分別表示通道A和通道B同時(shí)工作時(shí)的波形、B通道工作是的波形以及A通道工作時(shí)的波形。打開(kāi)【控件】/【編程】/【數(shù)組】/【創(chuàng)建數(shù)組】并拖至條件結(jié)構(gòu)中打開(kāi)【控件】/【編程】/【簇、類(lèi)與變體】/【捆綁】并拖至條件結(jié)構(gòu)中。將相應(yīng)的元件放入圖中并設(shè)置，按圖3.10所示完成結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)。圖3.10結(jié)構(gòu)框圖其中是被調(diào)用的子VI，在這里，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)主VI的子VI。新建VI，在前面板中，我們需要?jiǎng)?chuàng)建以下幾個(gè)控件，如圖3.11所示。圖3.11創(chuàng)建子VI打開(kāi)該程序框圖，創(chuàng)建條件結(jié)構(gòu)框圖。設(shè)置當(dāng)條件為“0”時(shí)，輸入方波和正弦波；設(shè)置當(dāng)條件為“1”時(shí)，輸入為正弦波；當(dāng)條件為“2”時(shí)，輸入為余弦波。程序圖如圖3.13、圖3.14和圖3.15所示。圖3.13通道A和通道B圖3.14通道B圖3.15通道A其中，是上述程序調(diào)用的子VI,下面我們創(chuàng)建ChannelAandorChannelB的子VI。新建VI，在前面板中，我們需要?jiǎng)?chuàng)建以下幾個(gè)控件，如圖3.16所示。圖3.16前面板打開(kāi)該程序框圖，創(chuàng)建條件結(jié)構(gòu)框圖。設(shè)置當(dāng)條件為“真”時(shí)，程序圖如圖3.17所示，當(dāng)條件為假時(shí)，程序圖如圖3.18所示。圖3.17圖形與程式圖3.18圖形與程式圖標(biāo)表示Demo調(diào)用的子VI，現(xiàn)在我們創(chuàng)建Demo的子VI（Slope）。新建VI，在前面板中，我們需要?jiǎng)?chuàng)建以下幾個(gè)控件，如圖3.19所示。圖3.19Slope前面板打開(kāi)該程序框圖，按圖3.20所示完成條件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖3.20Slope現(xiàn)在，我們創(chuàng)建子VI（Slope）。打開(kāi)已經(jīng)創(chuàng)建好的程序的前面板，用鼠標(biāo)右擊前面板右上角的圖標(biāo)，然后打開(kāi)【編輯圖標(biāo)】，修改圖標(biāo)框內(nèi)的圖標(biāo)，然后確定，如圖3.21所示。這時(shí)，右上角的圖標(biāo)編程了我們修改后的樣子。再用鼠標(biāo)右擊前面板右上角，然后打開(kāi)【顯示連線(xiàn)板】/【模式】。這里有三個(gè)輸入，一個(gè)輸出，所以我們選中三個(gè)輸入一個(gè)輸出的模式，最后單擊連線(xiàn)板上的輸入，再對(duì)應(yīng)的單擊前面板上的一個(gè)輸入，依次類(lèi)推。設(shè)置好子VI（Slope）并保存于桌面后，將其調(diào)用到Demo程序中，打開(kāi)Demo程序的程序框圖，單擊鼠標(biāo)右鍵，左擊【選擇VI...】，會(huì)出現(xiàn)如圖3.22所示的窗口，選擇要調(diào)用的子VI并確定。圖3.21創(chuàng)建子VI圖3.22調(diào)用子VI按照子VI（Slope）的做法，用同樣的方法設(shè)置子VI(Demo)和子VI（ChannelAandorB）,并逐步調(diào)用。現(xiàn)在，我們來(lái)到主VI，創(chuàng)建來(lái)兩個(gè)條件結(jié)構(gòu)并調(diào)整大小。按前面所述，把它們的條件均設(shè)置成“1”、“2”，“3”三個(gè)條件形式。在程序框圖中放置需要的函數(shù)元件，將函數(shù)【捆綁】及其他函數(shù)元件放入程序框圖中。另外還要?jiǎng)?chuàng)建波形圖的屬性節(jié)點(diǎn)：右擊波形圖，選擇創(chuàng)建/屬性節(jié)點(diǎn)/X標(biāo)尺/范圍/全部元素，并將其拖至框圖中。

4.1虛擬示波器的測(cè)試方法打開(kāi)主VI，在前面板上點(diǎn)擊連續(xù)運(yùn)行，觀察波形圖顯示和頻譜圖顯示，按則波形停止運(yùn)動(dòng)。4.1.1頻率不變，幅值改變時(shí)的頻譜測(cè)試分析1.頻率保持在10ms/div不變，改變輸入信號(hào)幅值。輸入信號(hào)為A&B時(shí)，我們看到波形圖上顯示的波形如圖4.1所示，此時(shí)A波的峰值電壓為1x1.00=1.00V,B波的峰值電壓為1x2.00=2.00V。圖4.1頻率不變幅值檔位為1V/Div2.頻率保持在10ms/div不變，改變輸入信號(hào)幅值。輸入信號(hào)為A時(shí)，我們看到波形圖上顯示的波形如圖4.2所示，此時(shí)波形A的峰值電壓為2x2.00=4.00V。圖4.2頻率不變幅值檔位為2V/Div3.頻率保持在10ms/div不變，改變輸入信號(hào)幅值。輸信號(hào)為A時(shí)，我們看到波形圖上顯示的波形如圖4.3所示，此時(shí)波形A的峰值電壓為1x5.00=5.00V。圖4.3頻率不變幅值檔位為5V/Div4.1.2幅值保持不變，頻率改變時(shí)的頻譜測(cè)試分析1.幅值保持2V不變，輸入信號(hào)為A&B時(shí)，改變輸入信號(hào)的頻率。當(dāng)頻率為5ms/div時(shí)，觀察波形如圖4.4所示,此時(shí)，波形A和波形B的時(shí)間周期均為5x0.025=0.125ms。圖4.4幅值不變頻率檔位為5ms/div2.幅值保持2V不變，輸入信號(hào)為A時(shí)，改變輸入信號(hào)的頻率。當(dāng)頻率為10ms/div時(shí)，觀察波形如圖4.5所示,此時(shí)，此時(shí)波形A和波形B的時(shí)間周期均為10x0.025=0.25ms。圖4.5幅值不變頻率檔位為10ms/div3.幅值保持2V不變，輸入信號(hào)為A時(shí)，改變輸入信號(hào)的頻率。當(dāng)頻率為20ms/div時(shí)，觀察波形如圖4.6所示,此時(shí)，此時(shí)波形A和波形B的時(shí)間周期20x0.025=0.5ms。