中心議題：

• 虛擬儀器技術在測試中的應用
• 虛擬儀器技術在工業I/O和控製的的應用
• 虛擬儀器技術在產品設計中的應用

解決方案：

• 虛擬儀器提供了：
  用於快速測試開發的直觀的軟件工具
  基於創新商用技術的快速、精確的模塊化I/O
  具有集成同步功能的基於PC的平台，以實現高精確度和高吞吐量
  
• 可編程自動控製器(PAC)能夠滿足不斷增長的對更加複雜、動態、自適應和基於算法控製的需要
• 虛擬儀器軟件的靈活性和虛擬儀器硬件的模塊化使得虛擬儀器成為加速開發周期的必需

虛擬儀器技術已在測試和測量領域廣為應用。利用不斷革新的LabVIEW軟件以及數以百計的測量硬件設備，虛擬儀器技術逐漸擴大了它所觸及的應用範圍。今天，NI率(lv)先(xian)將(jiang)這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)擴(kuo)展(zhan)到(dao)了(le)控(kong)製(zhi)和(he)設(she)計(ji)部(bu)分(fen)。曾(zeng)經(jing)促(cu)進(jin)了(le)測(ce)試(shi)發(fa)展(zhan)的(de)益(yi)處(chu)正(zheng)開(kai)始(shi)加(jia)速(su)控(kong)製(zhi)和(he)設(she)計(ji)的(de)發(fa)展(zhan)。工(gong)程(cheng)師(shi)和(he)科(ke)學(xue)家(jia)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)對(dui)虛(xu)擬(ni)儀(yi)器(qi)的(de)要(yao)求(qiu)
，以(yi)希(xi)望(wang)有(you)效(xiao)地(di)滿(man)足(zu)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)的(de)需(xu)要(yao)，他(ta)們(men)正(zheng)是(shi)這(zhe)一(yi)加(jia)速(su)背(bei)後(hou)的(de)驅(qu)動(dong)力(li)。

虛擬儀器技術在測試中的應用
測試一直是虛擬儀器技術成熟應用的領域。超過25,000家公司 (大部分是測試和測量公司) 在使用NI的虛擬儀器技術。現在
，許多公司都迅速地采用了具有高達200MS/s數字化性能的產品。PXI係統聯盟擁有60多個成員，提供了數以百計的產品
，而且數以萬計的R&D、驗證和產品測試工程師和科學家正在使用成千上萬的儀器驅動。

而er且qie，現xian在zai客ke戶hu對dui於yu測ce試shi的de需xu求qiu越yue來lai越yue大da。隨sui著zhe創chuang新xin的de步bu伐fa越yue來lai越yue快kuai，希xi望wang更geng多duo具ju有you競jing爭zheng力li的de新xin產chan品pin更geng快kuai投tou入ru市shi場chang的de壓ya力li也ye越yue來lai越yue大da。消xiao費fei者zhe的de期qi望wang在zai不bu斷duan地di增zeng高gao。以yi電dian子zi市shi場chang為wei例li
，消xiao費fei者zhe要yao求qiu不bu同tong的de功gong能neng可ke以yi更geng低di的de成cheng本ben在zai一yi個ge更geng小xiao的de空kong間jian得de到dao集ji成cheng。近jin年nian來lai經jing濟ji的de低di迷mi並bing沒mei有you阻zu止zhi革ge新xin的de需xu要yao，但dan是shi卻que要yao求qiu使shi用yong更geng少shao資zi源yuan。滿man足zu這zhe些xie需xu要yao是shi商shang業ye成cheng功gong的de一yi個ge因yin素su——能夠快速、一貫並且最可靠地滿足這些需要的公司一定能在競爭中占有決定性的優勢。

所有這些條件都驅使著對新的驗證、jianyanheshengchanceshijishudegaoyaoqiu。yigenengyuchuangxinbaochitongbudeceshipingtaibushikeyoukewude
，ershibixude。zhegepingtaibixubaohanjuyouzugoushiyingnenglidekuaisuceshikaifagongjuyizaizhenggechanpinkaifaliuchengzhongshiyong。chanpinkuaisushangshihegaoxiaoshengchanchanpindexuyaoyaoqiuyougaotuntuliangdeceshijishu。weileceshixiaofeizhesuoyaoqiudefuzaduogongnengchanpinxuyaojingquedetongbuceliangnengli
，erqiesuizhegongsibuduandichuangxinyitigongyoujingzhenglidechanpin
，ceshixitongbixunenggoujinxingkuaisutiaozhengyimanzuxindeceshixuqiu。

虛擬儀器是應對這些挑戰的一種革新性的解決方案。它將快速軟件開發和模塊化、靈活的硬件結合在一起從而創建用戶定義的測試係統。虛擬儀器提供了：

• 用於快速測試開發的直觀的軟件工具
• 基於創新商用技術的快速
  、精確的模塊化I/O
• 具有集成同步功能的基於PC的平台，以實現高精確度和高吞吐量

近來NI加速測試、控製和設計創新的一個例子就是使用LabVIEW FPGA進行編程的基於FPGA的硬件。如果工程師需要一個新的硬件性能，如板載DSP，或者新的觸發模式，您甚至可以在同樣的軟件中定義這種性能並且將它應用在板載的FPGA上。之前，工程師和科學家已經可以通過使用LabVIEW和模塊化I/Olaichuangjiangaodujichengdeyonghuzidingyixitong，erxianzaitamenhaikeyijiangkezidingyipeizhigongnengkuozhanzhiyingjianbenshen。zhezhongyonghukepeizhigongnenghetoumingdujianghuigaijingongchengshigoujianceshixitongdefangshi。


圖1
、LabVIEW提供用戶可自定義的儀器以及可自定義的硬件

虛擬儀器技術在工業I/O和控製的的應用
PC和PLC在控製和工業應用中都發揮著十分重要的作用。PC帶來了更大的軟件靈活性和更多的性能，而PLC則提供了優良的穩定性和可靠性。但是隨著控製需求越來越複雜，提高性能並同時保持穩定性和可靠性就成為公認的需要。

獨立的工業專家們已經意識到了對工具的需要
，這種工具應該能夠滿足不斷增長的對更加複雜、動態、自適應和基於算法控製的需要。PAC正是工業的需求也是虛擬儀器技術的回答。

一個獨立的研究公司定義了可編程自動控製器(PAC)來解決這個問題。ARC研究機構的Craig Resnick將PAC定義成：

• 多域功能（邏輯、運動
  、驅動和過程）——這個概念支持多種I/O類型。邏輯、運動和其他功能的集成是不斷增長的複雜控製方法的要求
• 單一的多學科開發平台——單一的開發環境必須能支持各種I/O和控製方案
• 用於設計貫穿多個機器或處理單元的應用程序的軟件工具——這個軟件工具必須能適應分布式操作
• 一組de facto網絡和語言標準——這個技術必須利用高投入技術
• 開放式、模塊化體係結構——設計和技術標準與規範必須是在實現中開放的
  、模塊化的和可集成的PAC給PC軟件的靈活性增添了PLC的穩定性和可靠性。LabVIEW軟件和穩定
  、實時的控製硬件平台對於創建PAC是十分完美的。

虛擬儀器技術在產品設計中的應用
使用各種仿真設計工具的設計工程師們必須使用硬件來測試設計原型。通常，在設計階段和測試/驗證階段之間沒有一個良好的接口，這就意味著設計必須經曆一個完成階段而後進入測試/驗證階段。測試階段發現的問題需要不斷反複設計階段。


圖2
、測試在當今電子設備的設計和生產中發揮著至關重要的作用

事實上，開發過程有兩個完全不同且分離的階段——設計和測試是兩個單獨的實體。在設計方麵
，EDA工(gong)具(ju)廠(chang)商(shang)承(cheng)受(shou)著(zhe)巨(ju)大(da)的(de)壓(ya)力(li)與(yu)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)設(she)計(ji)和(he)生(sheng)產(chan)集(ji)團(tuan)複(fu)雜(za)要(yao)求(qiu)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。工(gong)程(cheng)師(shi)和(he)科(ke)學(xue)家(jia)們(men)要(yao)求(qiu)隨(sui)著(zhe)產(chan)品(pin)從(cong)原(yuan)理(li)圖(tu)設(she)計(ji)到(dao)仿(fang)真(zhen)再(zai)到(dao)物(wu)理(li)層(ceng)，EDAyingjuyoucongyigegongjudaoqitadegongjukezhongfushiyongshejidenengli。xiangsidi，ceshixitongkaifazhengchaomokuaihuafangshifazhan。zhelianggeshijiezhijiandejianxizaichuantongshangyizhibeihushi，zhidaozaixindechanpinyuanxingshejijieduancaidiyiciyinqizhuyi。chuantongshang，zheyijieduanshichanpinshejizheshiyongtaishiyiqijiangwuliyuanxingyutamendeshejiduizhao，jinxingwanzhengxingjianzhayihuodezhengquexing。shejizheshougongdijinxingceliang，zaitamendeyiqishangtancedianlubingjiancexinhaoyifaxianwentihuoxingnengjuxian。suizheshejifanfudijinglijianli－測量－調整－重建立這個過程，設計者再次需要同樣的測量。此外，這些測量可能十分複雜——需要頻率
、幅值和溫度自始至終地隨所采集和分析的數據而變動。由於工程師注重於設計工具，所以他們不願意學習如何將他們的測試自動化。

具(ju)有(you)內(nei)在(zai)集(ji)成(cheng)屬(shu)性(xing)的(de)係(xi)統(tong)容(rong)易(yi)擴(kuo)展(zhan)並(bing)且(qie)能(neng)適(shi)應(ying)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)的(de)產(chan)品(pin)功(gong)能(neng)。一(yi)旦(dan)需(xu)要(yao)新(xin)的(de)測(ce)試(shi)
，工(gong)程(cheng)師(shi)隻(zhi)需(xu)簡(jian)單(dan)地(di)給(gei)平(ping)台(tai)添(tian)加(jia)新(xin)的(de)模(mo)塊(kuai)以(yi)完(wan)成(cheng)測(ce)量(liang)。虛(xu)擬(ni)儀(yi)器(qi)軟(ruan)件(jian)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)和(he)虛(xu)擬(ni)儀(yi)器(qi)硬(ying)件(jian)的(de)模(mo)塊(kuai)化(hua)使(shi)虛(xu)擬(ni)儀(yi)器(qi)成(cheng)為(wei)加(jia)速(su)開(kai)發(fa)周(zhou)期(qi)的(de)必(bi)需(xu)。

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