VXI總線與虛擬儀器技術

  摘要：虛擬儀器技術和VXI總線是當前測試控制領域的熱門話題，也是儀器發展和設計的研究前沿。本文回顧了VXI 總線和虛擬儀器技術的發展過程，詳細介紹了VXI總線規范并闡述了當前虛擬儀器技術的最新發展。

    關鍵詞：VXI總線 虛擬儀器 虛擬硬件

虛擬儀器是以一種全新的理念來設計和發展的儀器。和傳統儀器不同，虛擬儀器本質上是一個開放式的結構，用戶能夠根據自己的需要定義儀器的功能。VXI總線測試平臺是公認的21世紀儀器總線系統和自動測試系統的優秀平臺。VXI總線模塊儀器的優良的交互操作性，數據傳輸速率高，可靠性高。體積小，重量輕，功耗低、可移動性好、易維修，價格與傳統自動測試系統相比具有巨大的潛力。它的出現為虛擬儀器的發展提供了新的動力，進一步增強了虛擬儀器的功能。

1 VXI總線與虛擬儀器技術的發展過程

20世紀80年代后期，儀器制造商發現GPIB總線和VME總線產品無法再滿足軍用測控系統的需求了。在這種情況下，HP、Tekronix等五家國際著名的儀器公司成立了VXIbus聯合體，并于1987年發布了VXI規范的第一個版本。幾經修改和完善，與1992年被IEEE接納為IEEE-1155-1992標準。

VXIbus規范是一個開放的體系結構標準，其主要目標是使VXIbus器件之間、VXIbus器件與其它標準的器件（計算機）之間能夠以明確的方式開放地通信；使系統體積更小；通過使用高帶寬的吞吐量，為開發者提供高性能的測試設備；采用通用的接口來實現相似的儀器功能，使系統集成軟件成本進一步降低。

    VXIbus規范發布后，由于軍方對測控系統的大量需求，許多儀器生產廠商都加入到VXIplug&play（VXI既插既用）聯盟。聯盟是VXIbus聯合體的固有補充機構。聯盟通過規定連接器的統一方法、UUT接口和測試夾具、共享存儲器通信的儀器協議、可選VXI特性的統一使用方法以及統一文件的編制方法來增加硬件的兼容性，并開發一種統一的校準方法。聯盟還通過規定和推廣標準系統軟件框架來實現系統軟件的“plug&play”互換性。

虛擬儀器（Vitual Instrumentation，VI）最早是適應PC卡式儀器于1986年由NI公司提出的。所謂虛擬儀器，簡單地說就是一組完成傳統儀器功能的硬件和軟件部件。VI通過軟件將通用計算機與儀器硬件結合起來，用戶可以通過友好的圖形界面（通常稱為虛擬面板）

操作這臺計算機，就象在操作自己定義、自己設計的一臺單個傳統儀器一樣。VI透明地將計算機資源和儀器硬件（如A/D、D/A、數字I/0、

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