虚拟仪器在电子技术实验教学中的应用
随着计算机科学和微电子技术的迅速发展和普及,在测量仪器领域出现了具有划时代意义的仪器概念””虚拟仪器。它是计算机技术介入仪器领域所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类。从构成上来说,虚拟仪器以计算机为核心,配上相应的硬件和专用软件,形成既有普通仪器的基本功能,又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器。在使用上来说,虚拟仪器利用PC机强大的图形环境,建立界面友好的虚拟仪器面板(即软面板),操作人员通过友好的图形界面及图形化编程语言控制仪器运行,完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、存储及数据生成。目前,虚拟仪器不仅在科学研究、产品开发等方面广泛应用,而且也正悄悄地走入职业学校的实验室。
一、基于虚拟仪器的实验室建设
随着电子技术的发展,工科院校电子技术实验课程也发生了较大的改革,超大规模集成电路设计实验、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)的实验以及电子设计自动化(EDA)等正逐步成为主要的实验内容。在这些实验中,计算机是必不可少的实验设备,如果用传统实验仪器加计算机组建实验室,不仅价值昂贵,体积大,占用空间多,而且给实验过程带来许多不便。因此,理想的方案是采用虚拟仪器加计算机。学生在计算机上完成电路设计计算、电路模拟仿真和印刷电路板设计。实验电路制作后,应用虚拟仪器进行实际参数测量。测量结果实时存入计算机,实验分析报告在计算机上完成。总之,与传统仪器相比,虚拟仪器可以更好地培养学生设计电路系统的能力和实际操作的能力。
虚拟仪器根据采用的总线方式的不同可分为以下五类:
1.PC总线式,以插入计算机内的数据采集卡与专用的软件(如LabWIEW)构成。
2.并行口式,将仪器硬件集成在一个采集盒内,软件装入计算机内,通过并行口将二者相连。
3.GBIP总线式,通过GPIB接口卡和电缆将计算机与BPIB形式的仪器相连,可以方便地将多台仪器连接起来构成自动测试系统。
4.VXI总线式,通过VXI总线将计算机与仪器相连,适用与组建对速度、精度有较高要求的大规模系统,组建时需要零槽管理器和嵌入式控制器,价格较高。
5.PXI总线式,以PCI总线内核技术,增加多板触发总线,具有较强的可扩展性。
虚拟仪器的选购应根据开设的实验项目和建设经费综合考虑,具有较高性价比的并行口式仪器比较适合工科院校实验室的需要。
二、基于虚拟仪器的电子技术实验实施方法
虚拟仪器在实验教学中最简单的应用就是代替常规的仪器,...
|
== 试读已结束，如需继续阅读敬请充值会员 ==
|
|
本站文章均为原创投稿，仅供下载参考，付费用户可查看完整且有格式内容！
(费用标准：38元/2月，98元/2年，微信支付秒开通！) |
| 升级为会员即可查阅全文 。如需要查阅全文，请 免费注册 或 登录会员 |
|
