0.2.3 构建虚拟仪器的步骤

在实验室里，有各种各样的仪器与设备。如何提高它们的综合使用效率？如何对它们进行更有效的管理？这些是仪器用户值得考虑的问题。目前，最有效的方法是采用“虚拟仪器”技术，即充分利用计算机强大的管理与处理能力，将实验室相关设备搭配起来，构成一种全新的实验环境。实验室中的仪器与设备一般都是具有特定功能的单台设备，如果它们具有某种总线接口，就有可能构造虚拟仪器。

构建虚拟仪器系统的步骤如下。

1.确定所用仪器或设备的接口形式

如果仪器设备具有RS-232串行总线接口，则不用进行处理，直接用连线将仪器设备与计算机的RS-232串行接口连接即可。

如果是GPIB或HP-IB接口，则需要额外配备一块GPIB接口板卡，将接口板卡插入计算机的ISA插槽，建立起计算机与仪器设备之间的通信渠道。

如果使用计算机来控制VXI总线设备，则也需要配备一块GPIB接口卡，通过GPIB总线与VXI主机箱零槽模块通信，零槽模块的GPIB-VXI翻译器将GPIB的命令翻译成VXI命令，并把各模块返回的数据以一定的格式传回主控计算机。

2.确定所选择的接口卡是否具有设备驱动程序

接口卡的设备驱动程序是控制各种硬件接口的驱动程序，是连接主控计算机与仪器设备的纽带。如果有设备驱动程序，则看它适合何种操作系统；如果没有，或者所带的设备驱动程序不符合用户所用的操作系统，则用户就有必要针对所用接口卡，编写设备驱动程序。

3.确定应用管理程序的编程语言

如果用户有专业的图形化编程软件，如HPVEE、LabVIEW、LabWindows/CVI等，那么就可以采用专业的图形化编程软件进行编程了。若没有此类软件，则可以采用通用编程语言，如Microsoft公司的Visual Basic或Borland公司的Delphi，由于它们易于学习、易于使用、功能强大而备受测控人员的青睐。

4.编写用户的应用程序

在硬件连接无误的情况下，编写用户的应用管理程序。可根据仪器的功能，确定软件所采用的算法、处理分析方法和显示方式。有时用户需要建立具有特定功能的虚拟仪器，那么可以根据具体要求进行构造。

与其他应用程序一样，虚拟仪器软件的设计也要经历需求分析、总体设计、模块设计、代码编写、总体测试的过程。

5.调试运行应用程序

用数据或仿真的方法，验证仪器功能的正确性，调试并运行仪器。

虚拟仪器软件的开发有自身的特殊性，这种特殊性主要体现在虚拟仪器软件在某种程度上是传统硬件的“仿真”，其设计目的之一就是用软件来实现硬件的功能。为此，就必然要求虚拟仪器软件的开发遵循一些特殊的规则。