虚拟仪器技术：高效应用硬软结合完成测试、测量、自动化实现

“虚拟仪器技术”这个概念缘起于20世纪70年代末。在当时，微处理器技术的发展已经可以通过改变设备的软件来轻松地实现设备功能的变化，要在测量系统中集成分析算法已经成为可能，因此虚拟仪器技术将会改变整个测试测量的世界。当传统仪器的供应商们还在将微处理器和厂商定义的算法嵌入到他们提供的封闭式专用系统中时，一个全新的趋势——打开测量系统，允许用户自己定义分析算法并且配置数据的显示方式——已经开始形成。就这样，虚拟仪器技术的概念诞生了。

虚拟仪器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。自其问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将虚拟仪器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。

虚拟仪器系统在应用的早期面临着许多技术上的挑战。当时的标准方式是通过通用接口总线（GPIB，IEEE 488）连接仪器和计算机，将仪器测量的原始数据传输到计算机处理器中，计算机执行分析功能并且显示结果。不过，市场上的各个仪器厂商都使用各自的命令集来控制各自的产品，同时虚拟仪器技术的编程对于那些习惯用Baisc等文本语言来编程的专业人员来说是一个严峻的挑战。很明显，市场需要一种更高层、更强大的工具，但是这个工具到底是什么，当时却并不明朗。转机出现在1984年，那一年苹果公司推出了带有图形化功能的Macintosh计算机。较之以往键入命令行，人们通过使用鼠标和图标大大提高了创造性和工作效率。同时，Macintosh的这种图形化操作方式也激发了Jeff Kodosky博士的灵感。1985年6月，Jeff带领一组工程师开始了图形化开发环境的编程工作，研发出虚拟仪器系统的1.0版本。在30多年后的今天看来，这个产品的诞生大大超越了当时业界的理念，具有深远的前瞻性。技术发展到这一步，虚拟仪器技术已经不再单纯是一个概念性的名词，而是一个切实可行的解决方案，并且可以用图形化或者基于文本的方式来设计系统，不但能为用户带来广泛的灵活性和可扩展性，而且可以节约成本。(www.xing528.com)

虚拟仪器由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。其中，硬件设备与接口可以是各种以PC为基础的内置功能插卡、通用接口总线接口卡、串行口、VXI总线仪器接口等设备，或者是其他各种可程控的外置测试设备，设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序，虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的仪器系统进行通信，并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作元素相对应的各种控件。用户使用鼠标操作虚拟仪器的面板就如同操作实际仪器一样真实与方便。