随着软件无线电思想的普及,数据采集卡的日新月异的高速发展,基于各种系统总线的数据采集卡被使用于工控机上用作高速数据采集,这对虚拟仪器系统提出了更高更新的要求。对自主研发的非主流硬件的支持,对各软件模块不同开发语言和环境的支持,对程序扩展性和可重用性的要求,这些目标使得以NI公司的Labview和Agilent公司的VEE为代表的主流的图形化虚拟仪器开发语言,即G语言具有非常大的局限性。使用传统的设计方法设计的虚拟仪器基本不具有通用性,要换一套环境或换一套需求,就要重新开发一套虚拟仪器产品。本文提出一种新的解决方案,使用C++设计一套面向对象的,通用模块化,模块化的虚拟仪器软件系统,系统的各部分可以在不同语言环境下由不同的程序员开发,使用同一规划的接口并利用动态库技术进行模块间的通信,并使用主框架统一调度,使用多线程技术使数据的采集,数据的处理和数据的存储和显示能够同步进行。本文对通用模块化虚拟仪器系统进行了功能性的划分,并针对可能使用到的技术手段(如内存管理、DLL、线程同步、ADO、COM+、MeasurementStudio图形显示库等等)开展了设计,时序建模和代码测试工作。在VisualStudio2005(C++) + Visual C++6.0 + MeasurementStudio2005 + DriverStudio开发环境下,通过三大模块分别设计和实现:界面显示主程序(多线程)、底层驱动模块、算法处理模块,以及三大模块的连接调试和重用,完成了基于串口的数据采集板的功率谱估计虚拟仪器系统;在不替换主程序框架的前提下,通过替换界面定制和数据驱动传输模块和数据信号处理模块,将通用模块化虚拟仪器系统开发应用于多个具体项目中:完成了不基于硬件的信号发生器;完成了基于USB的简单频谱分析虚拟仪器系统;完成了基于PCI的多通道数字侦收虚拟仪器系统;完成了基于PCI-E的宽带相关干涉测向仪的虚拟仪器系统。