虚拟仪器(Virtual Instrument简称VI)技术的核心思想是利用计算机的强大资源使本来需要硬件实现的技术软件化,以便最大限度地降低系统成本,增强系统功能与灵活性。将先进的开放式体系结构和虚拟仪器技术引入到测试系统的设计中,研究具有开放式系统结构、模块化仪器、即插即用等特点的基于虚拟仪器的开放式综合测试系统,具有理论和实际价值。 本文首先分析了国内外测试系统开放式体系结构和虚拟仪器技术的研究现状,针对测试系统的系统升级和功能扩展受到集中式体系结构限制的问题,结合开放式体系结构和虚拟仪器技术的特点,设计和实现了基于VXI(VME总线在仪器应用的扩展)总线的开放式综合测试系统的实现。 论文介绍了开放式综合测试系统的概念,概述了基于虚拟仪器的开放式综合测试系统涉及到的相关概念及理论。在此基础上对基于虚拟仪器的开放式综合测试系统进行了需求分析。根据分析结果,完成了基于虚拟仪器的开放式综合测试系统的方案设计。 根据系统的实际需求选择了VXI总线,组建了基于VXI总线的开放式综合测试平台,利用先进的开发环境LabWindows/CVI设计开发了基于VXI总线的开放式综合测试系统软件,并对根据功能划分的不同模块的开发分别进行了阐述。 深入研究了基于虚拟仪器的开放式综合测试系统具体实现过程中所运用的关键技术。首先研究了基于虚拟仪器的开放式综合测试系统的软、硬件综合集成技术;在分析IVI(Interchangeable Virtual Instrument)仪器驱动技术的基础上,研究了IVI仪器驱动器中自定义函数的设计方法;最后,分析了多线程技术和在LabWindows/CVI开发环境下采用系统高精度性能计数器技术作为系统软件的高精度定时方法,以确保系统的数据采集的高精度。 本文在对基于虚拟仪器的开放式综合测试系统分析设计的基础上,结合所研究的关键技术,开发了基于VXI总线的开放式综合测试系统,通过试验对最终实现的系统进行了性能测试、分析和评价,结果表明该系统结构设计合理,运用技术高效实用,充分发挥了VXI总线的优势,集数据采集、数据处理、系统校准等功能于一体,提供了一个性能优异测试的平台,具有较强的实用价值和推广应用价值。