基于嵌入式系统的可跨平台虚拟仪器的研究与实现-机械电子工程专业论文.docx

重庆大学硕士学位论文中文摘要 重庆大学硕士学位论文 中文摘要 I I 摘 要 虚拟仪器技术是测试测量仪器中的一个重要分支，它提出软件取代硬件的思想，使 用计算机软件算法来实现传统仪器仪表的功能，代表了测试仪器的最新发展方向。当前 的大多虚拟仪器是通过采用在 PC 或工业控制计算机中插入基于 PC 总线的数据采集板 卡构成硬件系统，并通过编写 Windows 系统平台的驱动程序和软面板构成软件系统的 方式形成测试系统。然而，当面对较为恶劣的野外测试环境时，这种形式的测试系统便 显得并不十分稳定且不方便携带，影响测试精度和效率。而且随着计算机技术的快速发 展，各种新平台、新技术不断涌现，使得原先已开发出的优秀软件不能适应新的平台， 若废弃原先的软件重新开发，则又增加了开发成本，不利于仪器在市场上的生存。因此， 基于以上两点，本文提出了基于嵌入式系统的可跨平台虚拟仪器的开发方案。 本文首先论述了当前虚拟仪器的技术背景及国内外发展的现状，明确本课题的研究 目的和意义。然后从嵌入式系统的基本概念及组成结构出发，深入研究嵌入式系统开发 技术。本文第三章将叙述软件跨平台开发技术，深入研究各平台间的差异，结合虚拟仪 器软件结构特点，提出可跨平台的虚拟仪器开发方案。最后，文章叙述了整个项目设计 开发过程，详细叙述了以 Windows、Windows CE 以及 Linux 系统平台作为目标试验平 台，以 Qt 为开发工具，以虚拟式频谱分析仪为例的可跨平台开发方案的实施。详细介 绍了仪器系统的硬件构成及其特点，而后分模块介绍软件主体部分的设计开发思路以及 详细开发流程，并进行实验验证。 通过实验验证，实例开发出的虚拟式频谱分析仪在切实完成信号分析处理的基础 上，达到一次编写便可在多个系统平台上运行的目的效果，即证明了本方案的切实可行 性，并体现出本方案的价值和前景。 关键词：虚拟仪器，跨平台，嵌入式系统，Qt，频谱分析 重庆大学硕士学位论文英文摘要 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 II II ABSTRACT Virtual instrument is an important branch of test and measurement instruments. The idea that using computer software to replace hardware by using software algorithms to achieve the functions of instruments, is proposed in virtual instrument and represents the direction of latest developments of instruments. Currently, most virtual instruments consist data acquisition cards based on PC bus which are inserted into system to compose hardware system, and software system which including the windows driver and UI. However, this VI system is unstable and inconvenient in outside or harsh environment, and its test accuracy and efficiency will be affected. With the rapid development of computer technology, various new platforms and technologies have emerged. But the original software can’t be used on the new platform, and if developing a new software system to replace the original one, the cost will be increased. So, base on the above two points, a set of scheme that based on embedded system to develop VI system which can run on the multi-platform is introduced. Firstly the paper discusses the current technology background and the d