虚拟仪器程序一般由哪些模块构成

① 虚拟仪器结构原理具体有哪些，系统结构有几层

美国国家仪器(NI)有限公司研究发现：

虚拟仪器是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。虚拟仪器的输入输出由数据采集卡、GPIB卡等硬件模块完成，仪器的功能主要由软件构成。一套完整的虚拟仪器系统的结构一般来说分为四层：

1、测试管理层

2、应用(程序)开发层

3、仪器驱动层

4、I/O总线驱动层

② 什么是虚拟仪器虚拟仪器有哪些优势

虚拟仪器是依靠VXI、PXI等标准总线采用驱动器使计算机有控制物理仪器设备的能力。虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测试系统到以软件为中心的测试系统的根本性转变。

计算机在测试和自动化领域中的应用，导致了仪器“驱动器”概念的诞生，驱动器又称驱动程序。仪器驱动器是介于计算机与仪器硬件设备之间的软件中间层，由函数库、实用程序、工具套件等组成，是一系列软件代码模块的统称。它驻留在计算机中，是连接计算机和仪器的桥梁和纽带。

优势：

一、性能高

虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。此外，不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。

二、扩展性强

NI的软硬件工具使得工程师和科学家们不再圈囿于当前的技术中。得益于NI软件的灵活性，只需更新您的计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进您的整个系统。在利用最新科技的时候，您可以把它们集成到现有的测量设备，最终以较少的成本加速产品上市的时间。

三、开发时间少

在驱动和应用两个层面上，NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。NI设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户的操作，同时还提供了灵活性和强大的功能，使您轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。

相关内容解释：

虚拟仪器技术(Virtual instrument)就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。

使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。

③ 虚拟仪器的界面分为哪2个部分

虚拟仪器的组成包括硬件和软件两个基本要素。
1．虚拟仪器的硬件结构虚拟仪器的硬件结构如图所示。硬件是虚拟仪器工作的基础，主要完成被测信号的采集、传输、存储处理和输入／输出等工作，由计算机和I/O接口设备组成。计算机一般为一台PC或工作站，是硬件平台的核心，它包括微处理器、存储器和输入／输出设备等，用来提供实时高效的数据处理工作。I/O接口设备即采集调理部件，包括PC总线的数据采集(DataAcquisition，DAQ)卡、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、LXI总线仪器模块、串口总线仪器和现场总线仪器模块等标准总线仪器，主要完成被测输入信号的采集、放大和模数转换。根据构成虚拟仪器接口总线的不同，目前虚拟仪器的构成方案主要有基于PC－DAQ卡的虚拟仪器、基于GPIB总线方式的虚拟仪器、基于VXI总线方式的虚拟仪器、基与PXI总线方式的虚拟仪器、基于LXI总线方式的虚拟仪器等类型。无论采用哪种硬件平台的结构形式，计算机与仪器设备之问都是通过总线进行连接的。
2．虚拟仪器的软件结构当虚拟仪器的硬件平台建立起来之后，设计、开发、研究虚拟仪器的主要任务就是编制应用程序。软件是虚拟仪器的关键，通过运行在计算机上的软件，一方面实现虚拟仪器图形化仪器界面，给用户提供一个检验仪器通信、设置仪器参数、修改仪器操作和实现仪器功能的人机接口；另一方面使计算机直接参与测试信号的产生和测量特征的分析，完成数据的输入、存储、综合分析和输出等功能。虚拟仪器的软件一般采用层次结构，包含3部分，即I／O接口软件、仪器驱动程序、应用软件。

④ 什么叫虚拟仪器

根据概念创建者美国国家仪器公司（National Instruments）的定义，虚拟仪器（英语：Virtual instrumentation）技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色 的集成这四大优势。

虚拟仪器更多是注重在软件方面，通过测控软件，可以采集仪器的数据，进行分析处理和显示等，充分利用计算机的强大计算功能。当前虚拟仪器软件发展方向是配置化、低代码化，典型的代表国外有LabView、PathWave，国内有格西测控大师等。