网络化虚拟示波器及其关键技术的研究与开发

【摘要】：近年来,随着网络技术的飞速发展,网络化虚拟仪器蓬勃发展。示波器作为测量领域必不可少的仪器,其应用范围越来越广,但是实体示波器硬件固化、成本高、更新周期短,很难适应市场需求。网络化虚拟示波器的出现,实现了实体示波器或传感器、网络技术、虚拟仪器技术的完美结合,其优势体现在:减少了示波器硬件资源的成本;避免了测试环境的地域限制;便于测试系统的扩展;便于数据存储与共享。本论文的主要工作是对网络化虚拟示波器及其关键技术进行研究与开发,具体如下:(1)首先介绍了虚拟仪器的发展及特点,分析了网络化虚拟示波器在国内外的发展及应用,提出本文的研究意义。(2)着重研究、分析了网络化虚拟示波器的系统结构和开发涉及的关键技术,其中关键技术包括数据库技术、套接字技术、网络I/O通信技术、多线程技术、数据传输的协议技术等。网络I/O通信中的完成端口技术、数据包协议的设计和各个模块之间的通信是其中的难点。(3)完成了网络化虚拟示波器系统的软件设计。该系统分为三个模块,用户端、服务器端和实体示波器端,用户端负责用户的登录和对虚拟示波器的操作,虚拟示波器具有波形的绘制显示和数据的分析处理功能。服务器端包括服务器程序及后台数据库,独立存在于一台计算机上,有利于用户进行扩展。数据库的设计可方便对用户信息、仪器信息及大量测试数据的存储和访问。经测试,本系统实现了在局域网内多用户对多台实体示波器的实时并发控制及移动终端的虚拟示波器功能,用户操作方便,示波器响应及时,系统工作稳定。