虛擬儀器程序一般由哪些模塊構成

① 虛擬儀器結構原理具體有哪些，系統結構有幾層

美國國家儀器(NI)有限公司研究發現：

虛擬儀器是利用高性能的模塊化硬體，結合高效靈活的軟體來完成各種測試、測量和自動化的應用。靈活高效的軟體能創建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬體能方便地提供全方位的系統集成，標準的軟硬體平台能滿足對同步和定時應用的需求。虛擬儀器的輸入輸出由數據採集卡、GPIB卡等硬體模塊完成，儀器的功能主要由軟體構成。一套完整的虛擬儀器系統的結構一般來說分為四層：

1、測試管理層

2、應用(程序)開發層

3、儀器驅動層

4、I/O匯流排驅動層

② 什麼是虛擬儀器虛擬儀器有哪些優勢

虛擬儀器是依靠VXI、PXI等標准匯流排採用驅動器使計算機有控制物理儀器設備的能力。虛擬儀器代表著從傳統硬體為主的測試系統到以軟體為中心的測試系統的根本性轉變。

計算機在測試和自動化領域中的應用，導致了儀器「驅動器」概念的誕生，驅動器又稱驅動程序。儀器驅動器是介於計算機與儀器硬體設備之間的軟體中間層，由函數庫、實用程序、工具套件等組成，是一系列軟體代碼模塊的統稱。它駐留在計算機中，是連接計算機和儀器的橋梁和紐帶。

優勢：

一、性能高

虛擬儀器技術是在PC技術的基礎上發展起來的，所以完全「繼承」了以現成即用的PC技術為主導的最新商業技術的優點，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數據高速導入磁碟的同時就能實時地進行復雜的分析。此外，不斷發展的網際網路和越來越快的計算機網路使得虛擬儀器技術展現其更強大的優勢。

二、擴展性強

NI的軟硬體工具使得工程師和科學家們不再圈囿於當前的技術中。得益於NI軟體的靈活性，只需更新您的計算機或測量硬體，就能以最少的硬體投資和極少的、甚至無需軟體上的升級即可改進您的整個系統。在利用最新科技的時候，您可以把它們集成到現有的測量設備，最終以較少的成本加速產品上市的時間。

三、開發時間少

在驅動和應用兩個層面上，NI高效的軟體構架能與計算機、儀器儀表和通訊方面的最新技術結合在一起。NI設計這一軟體構架的初衷就是為了方便用戶的操作，同時還提供了靈活性和強大的功能，使您輕松地配置、創建、發布、維護和修改高性能、低成本的測量和控制解決方案。

相關內容解釋：

虛擬儀器技術(Virtual instrument)就是利用高性能的模塊化硬體，結合高效靈活的軟體來完成各種測試、測量和自動化的應用。自1986年問世以來，世界各國的工程師和科學家們都已將NI LabVIEW圖形化開發工具用於產品設計周期的各個環節，從而改善了產品質量、縮短了產品投放市場的時間，並提高了產品開發和生產效率。

使用集成化的虛擬儀器環境與現實世界的信號相連，分析數據以獲取實用信息，共享信息成果，有助於在較大范圍內提高生產效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們任何項目需要。

③ 虛擬儀器的界面分為哪2個部分

虛擬儀器的組成包括硬體和軟體兩個基本要素。
1．虛擬儀器的硬體結構虛擬儀器的硬體結構如圖所示。硬體是虛擬儀器工作的基礎，主要完成被測信號的採集、傳輸、存儲處理和輸入／輸出等工作，由計算機和I/O介面設備組成。計算機一般為一台PC或工作站，是硬體平台的核心，它包括微處理器、存儲器和輸入／輸出設備等，用來提供實時高效的數據處理工作。I/O介面設備即採集調理部件，包括PC匯流排的數據採集(DataAcquisition，DAQ)卡、GPIB匯流排儀器、VXI匯流排儀器模塊、LXI匯流排儀器模塊、串口匯流排儀器和現場匯流排儀器模塊等標准匯流排儀器，主要完成被測輸入信號的採集、放大和模數轉換。根據構成虛擬儀器介面匯流排的不同，目前虛擬儀器的構成方案主要有基於PC－DAQ卡的虛擬儀器、基於GPIB匯流排方式的虛擬儀器、基於VXI匯流排方式的虛擬儀器、基與PXI匯流排方式的虛擬儀器、基於LXI匯流排方式的虛擬儀器等類型。無論採用哪種硬體平台的結構形式，計算機與儀器設備之問都是通過匯流排進行連接的。
2．虛擬儀器的軟體結構當虛擬儀器的硬體平台建立起來之後，設計、開發、研究虛擬儀器的主要任務就是編制應用程序。軟體是虛擬儀器的關鍵，通過運行在計算機上的軟體，一方面實現虛擬儀器圖形化儀器界面，給用戶提供一個檢驗儀器通信、設置儀器參數、修改儀器操作和實現儀器功能的人機介面；另一方面使計算機直接參與測試信號的產生和測量特徵的分析，完成數據的輸入、存儲、綜合分析和輸出等功能。虛擬儀器的軟體一般採用層次結構，包含3部分，即I／O介面軟體、儀器驅動程序、應用軟體。

④ 什麼叫虛擬儀器

根據概念創建者美國國家儀器公司（National Instruments）的定義，虛擬儀器（英語：Virtual instrumentation）技術就是利用高性能的模塊化硬體，結合高效靈活的軟體來完成各種測試、測量和自動化的應用。靈活高效的軟體能幫助您創建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬體能方便地提供全方位的系統集成，標準的軟硬體平台能滿足對同步和定時應用的需求。只有同時擁有高效的軟體、模塊化I/O硬體和用於集成的軟硬體平台這三大組成部分，才能充分發揮虛擬儀器技術性能高、擴展性強、開發時間少，以及出色 的集成這四大優勢。

虛擬儀器更多是注重在軟體方面，通過測控軟體，可以採集儀器的數據，進行分析處理和顯示等，充分利用計算機的強大計算功能。當前虛擬儀器軟體發展方向是配置化、低代碼化，典型的代表國外有LabView、PathWave，國內有格西測控大師等。