處理能力，其功能塊以硬件或固化的軟件形式存在。第四代是虛擬儀器，是由計算機(jī)硬件資源、模塊化儀器硬件和用于數(shù)據(jù)分析、過程通信及圖形用戶界面的軟件組成的測控系統(tǒng)，是一種由計算機(jī)操縱的模塊化儀器系統(tǒng)。虛擬儀器結(jié)構(gòu)，它由三大功能塊構(gòu)成：信號的采集與控制、信號的分析與處理、結(jié)果的表達(dá)與輸出。
虛擬儀器的特點(diǎn)如下：
融合計算機(jī)強(qiáng)大的硬件資源，突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示和存儲等方面的限制，大大增強(qiáng)了傳統(tǒng)儀器的功能。
"利用了計算機(jī)豐富的軟件資源，實(shí)現(xiàn)了部分儀器硬件的軟件化，增加了系統(tǒng)靈活性。通過軟件技術(shù)和相應(yīng)數(shù)值算法，可以實(shí)時、直接地對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析與處理。同時，圖形用戶界面技術(shù)使得虛擬儀器界面友好，人機(jī)交互方便。
基于計算機(jī)總線和模塊化儀器總線，硬件實(shí)現(xiàn)了模塊化、系列化，提高了系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)性。
基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和接口技術(shù)，具有方便、靈活的互聯(lián)能力，廣泛支持各種工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)。因此，應(yīng)用虛擬儀器技術(shù)可方便地構(gòu)建自動測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)測量、控制過程的智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
%基于計算機(jī)的開放式標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)。虛擬儀器的硬、軟件都具有開放性、可重復(fù)使用及互換性等特點(diǎn)。用戶可根據(jù)試驗(yàn)需要，構(gòu)建高效、靈活測控系統(tǒng)。
"虛擬儀器的硬件系統(tǒng)
虛擬儀器的硬件系統(tǒng)包括計算機(jī)硬件平臺和測控功能硬件。
計算機(jī)硬件平臺包括各種類型計算機(jī)，如臺式計算機(jī)、便攜計算機(jī)、工作站和嵌入式計算機(jī)等。計算機(jī)管理著虛擬儀器的硬、軟件資源。當(dāng)前，計算機(jī)的中央處理器（ %）的速度每 &’個月提高一倍， ()*+,芯片的主頻已達(dá) -../01，到 .&.年可達(dá) &.201，將比現(xiàn)在提高 3倍。 %的字長已從 4位增加到 -5位； /67869的 %，機(jī)內(nèi)設(shè)有 &’個運(yùn)算寄存器和 &’個浮點(diǎn)寄存器。美國正在研制單片巨型機(jī)芯片中將包含 &.億個晶體管。
為提高計算機(jī)存儲器性能，將存儲器分層配置，分為片內(nèi)和片外高速緩存、主存以及外存。 ...年后將生產(chǎn) -52:的 ;<(/芯片，為現(xiàn)在芯片的 &...倍。硬盤的存儲容量已達(dá) &’2:，比 3年前的 3../:容量提高了 4.多倍。預(yù)計今后將每年提高 -.=。>?一 &.硬盤驅(qū)動器采用激光伺服技術(shù)，既可讀以前的 4" 3英寸軟盤（容量為 &" 55/:），也可讀 &./:的 >?一 &.軟盤，兼容性極好。用 >? @&.盤，速度比普通硬盤機(jī)快 3倍，容量高 ’.倍以上。
總線是計算機(jī)系統(tǒng)中各部件間通信的“高速公路”。%與高速緩存、主存的通信速度最快，它們間通信所用總線稱為內(nèi)部總線。巨型機(jī)、服務(wù)器中的總線速率已高達(dá)數(shù)億字節(jié)每秒。至 ...年， 圖像已采用三維顯示，并大部分采用 (2總線接口，比 A總線更快。 B/(CA總線融合了 A總線和 D/E總線兩者的優(yōu)點(diǎn)，在航空試驗(yàn)環(huán)境頗有吸引力。通用串行總線 %?:的速率高達(dá) &/F G H，IJ76K,76的速率達(dá) &.. L5../F GH，...年后可達(dá) " &2F G H。這些總線可作為 機(jī)連接 ;D;、;<B/播放機(jī)、數(shù)字視頻和數(shù)字相機(jī)的接口。
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按照測控功能硬件的不同，虛擬儀器可分為 "、%&、"&和 "’插卡式四種標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)。 "’插卡基于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線的內(nèi)置（如 ()、"’、"’ * +,-等）或外置（如 .(、 ///一 +01-等）功能插卡，其核心主要是數(shù)據(jù)采集卡（2)3）。應(yīng)用 2)3可方便快速地組建基于計算機(jī)的儀器，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。隨 )*2轉(zhuǎn)換技術(shù)、儀器放大技術(shù)、濾波技術(shù)和信號調(diào)理技術(shù)的發(fā)展， 2)3的采樣速率已達(dá)到 + * 4，精度高達(dá) 5-位，通道數(shù)高達(dá)數(shù)十個，并能任意結(jié)合數(shù)字 *6、模擬 *6、計數(shù)器和定時器等通道。在 "’機(jī)上連接 2)3功能模塊，配合相應(yīng)的軟件，就可以構(gòu)成一臺具有若干功能的 "’儀器。
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