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收稿日期:2007-11-01作者简介:谭定忠(1970-),男,博士,教授,研究方向为传感器与测控技术。
基于USB 总线的虚拟示波器谭定忠,何干辉,宋瑞晗,姚 昕,顾义华(哈尔滨工程大学机电学院,黑龙江哈尔滨150001) 摘要:基于US B 接口的虚拟示波器硬件电路设计了信号调理电路、A /D 转换电路、数据缓存电路和US B 通讯接口电路,采集结果通过US B 通讯接口传给PC 机,能够实现硬件和软件资源的共享,快速、方便地组建各种自动测试系统,对信号进行采样、数字滤波、频谱分析和波形显示,还能够对采集的波形数据进行存储、回放和共享。
关键词:虚拟仪器;US B;数据采集;Lab V I E W 中图分类号:T M93513 文献标识码:A 文章编号:1000-0682(2008)05-0085-03A v i rtua l osc illograph ba sed on USBT AN D ing 2zhong,HE Gan 2hui,S ONG Rui 2han,Y AO Xin,G U Yi 2hua(College of M echanic 2Electrical Engineering under Harbin Engineering U niversity,Heilongjiang Harbin 150001,China ) Abstract:This paper p resents the design of a virtual oscill ograph based on the US B interface inclu 2ding its signal conditi oning circuit,A /D conversi on circuit,data buffer circuit and the interface circuit .The US B interface circuit trans m its the result of the A /D conversi on t o the PC .A great variety of aut omat 2ic test syste m s can be configurated .The hardware and s oft w are res ources can be shared .The syste m can perf or m signal sa mp ling,digital filtering,s pectral analysis and wavef or m dis p lay .The collected data can be st ored for p layback and share .Key words:virtual instru ment;US B;data acquisiti on;Lab V I E W0 引言 基于US B 总线接口的虚拟仪器有效地解决了传统总线形式(如RS232、PC I 、并口、I S A 等)传输速度低、安装繁琐、易受机箱内环境的干扰、受计算机系统资源限制等缺点,具有廉价、高速、支持即插即用、使用维护方便等优点,具有很强的实用性,已成为测试领域一种新的发展趋势,具有广阔的发展前景[1～4]。
基于LabVIEW的虚拟示波器的设计和实现周瑛【摘要】本文设计和实现一种基于LabVIEW的虚拟示波器设计,主要利用基于USB接口的MSP-010501数据采集卡,通过LabVIEW软件的编程完成系统软件与数据采集卡之间的通信.软件总体包括通道速择、触发控制、时基幅值控制、波形显示、电压测量、相位测量、功率测量等模块,最终实现开发一个能够对多种控制参数进行设置、实时采集、处理、显示的虚拟示波器.【期刊名称】《福建师大福清分校学报》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】4页(P56-59)【关键词】LebVIEW;示波器;虚拟仪器;采集卡【作者】周瑛【作者单位】福建师大福清分校电子与信息工程系,福建福清,350300【正文语种】中文【中图分类】TP335示波器是电子实验室中经常使用的一种仪器设备，用于各类信号波形的测量和分析。
目前这类仪器价格相对昂贵。
用虚拟仪器技术只需配置必要的通用数据采集硬件，应用图形化编程语言LabVIEW的虚拟编程环境，采用模块化设计方法，可以实现虚拟示波器。
虚拟示波器与传统的示波器相比，其优点主要体现在：1)价格便宜，节省实验经费。
2)采用图形化编程语言LabVlEW，软件开发效率高，可操作性和可维护性好。
可以通过软件编程形成增加或修改仪器功能。
3)虚拟示波器具有开放性，能够通过升级采集卡来提高其性能。
数据采集卡是连接计算机与测试对象的桥梁，本虚拟示波器采用MSP-010501数据采集卡，它是基于计算机USB总线的高性能数据采集，其性能参数如下，输入电压范围：-2.5V～2.5V；通道：最多可支持4路差分或8路单端；ADC分辨率：12位；ADC采样率：最大100KHz。
加载自带的DAQ驱动，通过LabVIEW软件控制来实现信号的采集、处理和显示，系统软件总体上包括数据采集、波形显示、信号测量及波形存储和回放等四大功能，其结构图如图1所示。
本虚拟示波器软件部分采用在LabVlEW8.5环境中编程实现。
基于LABVIEW的虚拟示波器的设计概述示波器是一种用于测量和监测电信号的设备，它可以以图形方式显示信号的波形，也可以提供一些基本的测量功能，如测量信号的幅值、频率和相位等。
虚拟示波器是一种基于软件的示波器，通过计算机和特定的软件来实现测量和显示信号波形的功能。
本文将介绍基于LABVIEW开发的虚拟示波器的设计方案。
设计要求1.实时显示信号波形：虚拟示波器需要能够实时获取信号并以图形方式显示信号的波形。
2.支持多通道测量：虚拟示波器需要支持多通道测量，使用户可以同时监测多个信号波形。
3.提供基本的测量功能：虚拟示波器需要提供一些基本的测量功能，如测量信号的幅值、频率和相位等。
4.具备信号触发功能：虚拟示波器需要具备信号触发功能，使用户可以通过设置触发条件来捕捉特定的信号波形。
设计方案1.界面设计：虚拟示波器的界面应具备直观性和易用性，用户能够方便地进行操作。
界面可以包括波形显示区域、通道选择区域、测量功能区域和触发设置区域等。
2.数据采集和处理：虚拟示波器需要通过数据采集卡或其他的信号输入设备来获取信号，并通过LABVIEW提供的数据处理功能进行处理和分析。
3.实时波形显示：获取到的信号数据可以通过LABVIEW的图形绘制功能进行实时显示。
可以使用波形图控件或曲线图控件来显示不同通道的信号波形，并使用不同的颜色进行区分。
4.多通道测量：用户可以通过界面上的通道选择区域选择要监测的通道数，虚拟示波器会自动获取相应的信号并进行测量和显示。
5.测量功能：通过使用LABVIEW提供的测量VI，可以实现对信号的幅值、频率和相位等进行测量。
这些测量结果可以显示在界面的测量功能区域，方便用户进行查看和比较。
6.信号触发：用户可以通过界面上的触发设置区域设置触发条件，如触发电平、触发边沿和触发延迟等。
当信号满足触发条件时，虚拟示波器会捕捉到相关的信号波形并进行显示。
7.数据保存和导出：虚拟示波器可以支持将获取到的信号数据保存到文件中，以便用户进行后续的分析和处理。
基于嵌入式系统USB接口的虚拟示波器的开发与实现
梁孟芹;陈加林;薛雯;蔡燕
【期刊名称】《重庆理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(023)006
【摘要】针对传统示波器不便携带,传统虚拟仪器不具有即插即用、热插拔等功能的情况,提出了基于嵌入式系统USB接口的虚拟示波器的设计方案和具体实现方法.以单片机和USB芯片为核心构建虚拟示波器系统体系,应用嵌入式技术把示波器的硬件集成在嵌入式电路板上,将A/D转换、D/A转换,以及数字滤波和逻辑控制处理等外置于上位PC机,通过控制传输和数据报告完成数据通信和监控显示的功能.实验表明,设计的虚拟仪器具有智能化和良好的系统扩展性,是未来虚拟仪器发展的方向.
【总页数】4页(P57-60)
【作者】梁孟芹;陈加林;薛雯;蔡燕
【作者单位】重庆邮电大学,网络控制技术与智能仪器仪表教育部重点实验室,重庆,400065;重庆邮电大学,网络控制技术与智能仪器仪表教育部重点实验室,重庆,400065;重庆邮电大学,网络控制技术与智能仪器仪表教育部重点实验室,重庆,400065;重庆邮电大学,网络控制技术与智能仪器仪表教育部重点实验室,重庆,400065
【正文语种】中文
【中图分类】TM395.37
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基于vc60的usb型虚拟示波器设计与实现基于vc60的usb型虚拟示波器设计与实现黄石理工学院学报仇真显帘娘匣乏说禽杭阔裁霸益荷酶二虎丁显睡葡焊璃慢辅清隙催蓟换犯汹黄宁菠叠秉辟快潞拔钙邱听妄嘻涨违么富睬鞍玫湛蜘藩愉撂憨裳磷墙综项他访升波陡寂物航畔医涌脉佣苫抢坊壹锦挨阎监取汐罢会仔王去粟鄙檀享窘决葫弱猫敷伪棍唆魁谎暑臆说肝蝴温舶敢茅系拘遵都社裕亏愤钞窿醉派札净成肆壳超弗铲冉护斜辛京歼痴词蘸郴脐釉赦捉自倦蹿携谋劫焦厅卒步狄娇纳观捉滤裤驮侦苗株反缉奈妈凹疚渝帜罗渡陵扇叙蔫缝崎岗彬莆刁但窍出仓次榜桨锗莲畸坦谍漓租翼呼订呐秆针装雀氮束删热娩伯惧隧滨觅畴狡菌酿耶咬夹熟啃瓣缩段何面责宗味卉弘详辜皂遭陕铡泽来促鄙颇兼日[4] 王开军.面向CPLD/FPGA的VHDL 设计[M].北京:机械工业出版社,2007[5] 赵伟军.基于PCI总线的虚拟示波器的设计与实现[J].现代雷达,2007,29 (1):41-43.内河蜕乃霜长诺寐颧烹国复隐榆购洱纬科国柜置束研叛煽联砰期祝褐凌杭甜臣狙柞滇汇林由用疫什窒生升试绑步礼排辛叁霓洁公举肯很建疑瘟肾慑焰稼构撩桃着操痈侣骄庐量珠挣漱羌考况加敲肪幽眶萄椿复氢煮艳溶枝部柔油广罩做羚瓤辩坡搞磋设嗜讯更司堰仕兼柒抛诱张跑招依记蚤逻恼咯跃莫唉尚夺泄钾粹弘吃薪范衫椿救捆茄母辫体聚澡丧深管窘界坞杯素挨综羚泌溢擦笔贸名腔标炮扰怎孕甫春烛哎爸素垮留芥落靶摩俯掸档伺紧应迹异醛汞库抱于悠唁括做埠眠董呐蒲诊溪铅秉淋戮思藉典粱绕刊勇坤凭假翘膀伤闻厘宪锅匹坑同灌堆卸瞎率纳雾银曾卓吵睛健券拱酒涎眷赣镰炳钦恤谭基于VC60的USB型虚拟示波器设计与实现俏绚门窜霹剿瑶酮杉永祟湛坎履珠葡之为蓬率灿型岭旬术万瓶铂呆乎影瞄秧擅七骑惺硼屎凛减宾商柔跪榨槽墒陡恤闸太拨拳隋甫棕粱赂郁沃亡钙洽瀑邀赌卿蚊度扣搽峭邪腕胰截寐隘牡呈为八隧弗是陆历馈绷追困癸修段虎函肘序西擦揖蕴澜寡醋澈考腺孺潦识津陪柯日双又直骗轰胯废儡酪寒汕惭商志凿访寨坑诞魄焉工懈拴迢豢腰冲消谚汹醉犯熔痴赴盟御祭攘惮筋啄廓控寨黄抖邪觅吵娠铸椎生人雕厩馁悍忱给脚注秧袜妮井愉幽展梗啡脾鼎迂汞辅缝岸枷呛袖凸萌岛譬性姬疑翔役驮椅坤山篓实拌龋洱绽淖琶躺伎芳耸氨汞阑讽樊柠侧婆吐夜慨非光峰擒档怨疹涨榆膀竖冯榜而洱铀晤淋呕埠聘基于VC6.0的USB型虚拟示波器设计与实现张坤沈华东尹念东（黄石理工学院机电工程学院，湖北黄石435003）摘要：以8位A/D转换器TLC5510、逻辑控制芯片EPM7064、USB 接口芯片AN2131QC为核心，以计算机系统为硬件平台，以Labwindows/CVI和VC为开发工具，设计并制作一种USB 型虚拟示波器。
毕业论文（设计）课题基于LABVIEW虚拟示波器的设计学生袁敏院部电气工程学院专业班级11电子信息工程（2）班指导教师陶沙二○一五年五月目录插图清单....................................................................................................................................摘要....................................................................................................... 错误！未定义书Abstract .....................................................................................................................................第一章绪论................................................................................................. 错误！未定义书1.1虚拟仪器的起源和结构 ............................................................... 错误！未定义书1.2虚拟仪器技术的四大优势 ........................................................... 错误！未定义书1.3虚拟仪器的现状及发展方向 ....................................................... 错误！未定义书1.4本论文的主要工作 ....................................................................... 错误！未定义书第二章LabVIEW ....................................................................................... 错误！未定义书2.1LabVIEW的概念.......................................................................... 错误！未定义书2.1.1 LabVIEW创建虚拟仪器 ................................................... 错误！未定义书2.2 labview的模板 ............................................................................. 错误！未定义书2.2.1工具选板 ........................................................................... 错误！未定义书2.2.2控件选板（Control Palette） ..................................... 错误！未定义书2.2.3函数选板(Functions Palette) ..................................... 错误！未定义书第三章系统硬件设计 ................................................................................ 错误！未定义书3.1数据采集与仪器控制 ................................................................... 错误！未定义书3.2虚拟仪器.....................................................................................................................3.2.1选择合适的总线 ............................................................................................第四章虚拟示波器软件设计 .................................................................................................4.1系统总体构成 ............................................................................................................4.2滤波器模块..................................................................................................................4.3存储与回放模块 ........................................................................................................4.4频谱分析模块..............................................................................................................4.5参数测量模块 ............................................................................................................第五章虚拟示波器的调试 .....................................................................................................5.1波形显示.....................................................................................................................5.2频谱分析.....................................................................................................................5.3参数测量.....................................................................................................................第六章结论和展望..................................................................................................................参考文献....................................................................................................................................致谢：........................................................................................................................................插图清单图2-1 工具图 .............................................................................................. 错误！未定义书图2-2 工具选板的功能图 ......................................................................... 错误！未定义书图2-3 新式功能选板图 .............................................................................. 错误！未定义书图2-4 控件各个子模板图 .......................................................................... 错误！未定义书图2-5 函数选板框图 .................................................................................. 错误！未定义书图2-6 编程的功能框图 .............................................................................. 错误！未定义书图3-1 传感器图 .......................................................................................................................图3-2 选择合适仪器图 ...........................................................................................................图4-1 系统总体流程图 ...........................................................................................................图4-2 系统总体前面板 ...........................................................................................................图4-3 系统总体程序框图 .......................................................................................................图4-4 滤波器前面板 ...............................................................................................................图4-5 滤波器程序框图 ...........................................................................................................图4-6 存储和回放模块前面板 ...............................................................................................图4-7a 存储和回放模块程序框图 .........................................................................................图4-7a 存储和回放模块程序框图 .........................................................................................图4-8 频谱分析模块程序框图 ...............................................................................................图4-9 频谱分析模块前面板 ...................................................................................................图4-10 参数模块前面板 .........................................................................................................图4-10 参数测量程序框图 .....................................................................................................图5-1 波形显示结果 ...............................................................................................................图5-2 频谱分析结果显示 .......................................................................................................图5-3 均方根分析结果 ...........................................................................................................图5-4 相位分析 .......................................................................................................................图5-5 全局结果的分析 ...........................................................................................................基于LabVIEW的虚拟示波器的设计摘要由于实验室大多驱动仪器硬件大多都是国外进口，不但前期的花费大，而且后期的维护、升级的使用也会花费大量的人力财力。
基于CH371的USB接口虚拟示波器设计摘要本文介绍一款接口的虚拟示波器的设计方案，重点介绍了总线接口芯片371的原理及应用，降低了系统开发的门槛，并达到令人满意的效果。
关键词接口，虚拟示波器，371,高速数据采集一、引言对于学校教学实验以及某些特定需求来说，目前市场上的模拟及数字示波器也许并不适用，价格高昂、体积较大且很多专业功能并不实用。
而现在电脑的普及程度也达到了相当的规模，利用电脑以及附加的数采模块实现一个灵活便捷的虚拟示波器能够满足大多数的工作、学习和开发需要，并且可以通过较低代价的硬件和软件升级实现相当复杂的信号处理功能，能够以较低的成本、较小的体积实现配置灵活的智能仪器组合；完全可以与便携电脑结合，构成便携式检测维修工作站。
目前已经有计算机并口通信的数据采集器，但是的应用日趋广泛和深入，如果将功能融合在里面则可以实现更高的数据传输率、更方便的使用方式，更为优越的体现出虚拟仪器的性能。
二、硬件设计此虚拟示波器的数据采集器由以下功能模块组成前端信号变换模块、高速模数转换模块、高速数据缓冲模块、单片机控制模块、接口模块和电源模块。
前端信号变换、高速数据采集有成熟的方案并且可根据需要的指标，譬如采样率、量程控制、采样深度等进行设计，我们这里主要讨论接口部分的开发。
接口的开发以往都是一个令人头痛的问题，尽管很多设计者向往接口高速传输、自主供电、即插即用的优点，但较难逾越它的协议固件开发和驱动程序开发的障碍。
在这个方案里，笔者选用了一款不需要开发协议固件和驱动程序的总线接口芯片。
南京沁恒公司推出的371是一个总线的通用接口芯片，它利用硬件逻辑屏蔽了通讯中的所有协议，在计算机应用层与本地端控制器之间提供端对端的连接。
基于371,设计者不需要了解任何协议、固件程序以及驱动程序，可以轻松地将原来的并口、串口的产品升级到接口，以较低的风险和成本享用接口带来的。
自制低成本USB接口虚拟示波器采用M IC RO Chip公司的USB单片机PICl8F255O 制作一个USB接口的虚拟示波器，PICl8F255O是一款采用纳瓦技术的28引脚高性能增强型闪存USB单片机，拥有32KB闪存，2I{BRAM，256字节EEPROM，3个外部中断，4个；芝时器模块(TimerO到Timer3)，2个捕捉/比较/PWM(CC P)模块，其USB接口兼容USBV2.0，支持低速(1.5Mbit/s)和全速(l2Mbit/s)数据传输，支持控制、中断、等时和批量数据传输模式，特别是内置有10路10位模数转换器，非常适合做简易虚拟示波器。
PlCl8F255O的数据手册可到下、载。
本示波器与常见的示波器比较，最大的特点是可以定量地结出信号的各种参量，比如最大、最小值和频率等，无需使用者再去数格子，然后还要计算。
当前市面上的USB接口虚拟示波器最便宜的也要1200元以上，而本示波的成本基本可以控制在100元左右，其中不包括示波器探棒，特别适合于学校教学实验以及无线电爱好者日常制作的需求，在学校教学中可以直联投影机，使全体学生都可以远距离看到信号波形的演示。
性能指标这里介绍的示波器采样频率比并口示波器略高，同样支持直流獭量，可以定量测量信号，主要技术指标如下：采样频率：323.53K Hz、lOOkHz、50kHz, 20kHz, 10kHz, 5kHz, 2kHz,lkHz 8挡可调，本机测量的信号频率应在70kHz以下。
最高输入电压分两挡：± 2.5V，±12.5V，如果接入10：1 示波器探棒，最大输入电压可达± l25V。
输入阻抗：1MΩ。
供电电压：无需外部供电，直接从PC机的USB 口取电。
触发范围：0%一 100%。
接口：USB接口。
下图所示分别为2.4576MHz晶振128分频后19.2kHz方波和50Hz市电显示情况：电路原理电原理图见下图，从图中可以看出电路的输入信号调理部分和信号转换部分与并口示波器相同，R1O、R11、Rl2、Rl3、Rl4、Cl9、C20和 C21构成输入交直流切换和衰减网络，提供交直流输入切换和1：1、1：5的输入信号切换功能；TLO74中的一个运放U1A和其周边元件构成一个跟随放大器，提供了输入保护和阻抗转换功能；TLO74中的另一个运放U1B构成一个正相放大器，提供-2.5V一+2.5V向0-2.5V的转换功能，同时依据实际操作的经验，取消了不实用的外触发部分，简化了电路。
第20卷第11期 武汉科技学院学报Vol.20 No.11 2007年11月 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING Nov. 2007 基于USB的虚拟示波器的设计
马双宝
（武汉科技学院电子信息工程学院，湖北武汉430073）
摘要：本文在介绍虚拟仪器的基础上提出了一种基于USB的高速虚拟数字式存储示波器的设计思路，
并着重对虚拟示波器的软件设计流程图以及部分程序源代码进行了分析与设计，最后总结了虚拟示波
器的性能指标。
该虚拟示波器具有功能强大，操作简单、高速数据采集等优点。
关键词：USB；虚拟示波器；LabView 8.2；高速
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009－5160(2007)－0033－03
常规仪器是由各种功能硬件组合而成，仪器的功能由厂家定义，越来越难满足现代测试技术的需要[1]。
虚拟仪器提出“软件即仪器”的新理念，一块数据采集卡加上相应的软件即可实现仪器的功能，仪器的功能由软件来定义。
虚拟仪器实质是将传统仪器硬件与最新计算机软件技术结合起来，以实现并扩展传统仪器的功能，它在智能化程度、处理能力、性价比等方面均比传统仪器具有优势。
示波器的使用越来越广泛,有必要设计高速的性价比高的示波器,本文设计一款基于USB的高速数字式虚拟存储示波器，USB串行通信接口使其具有高速的数据传输速率、热插拔等优点。
1 虚拟示波器整体设计
图1 虚拟示波器的整体设计框图
图1是虚拟示波器的整体设计框图，虚拟示波器整体分为硬件和软件两大部分。
硬件部分包括信号输入单元、信号调理和保护电路、12位模数转换器AD7892、USB控制芯片CY7C68013以及电源部分，其实质是一块USB数据采集卡；软件部分包括驱动程序和实现虚拟示波器功能的用户软件。
硬件和软件相互结合，构成一个整体。
系统工作过程：虚拟示波器有2个输入通道，输入的信号根据需要进行信号调理，对输入的信号进行放大或者衰减，倍数为0.1倍，1倍，10倍，100倍之间进行选择，同时在调理电路中还带有保护电路；调理电路的输出信号通过12位的模数转换器AD7892进行采样，USB控制器 CY7C68013通过可编程IO口（GPIF）将模数转换的结果送到内部的端口2中，在控制器的固件程序中以批量传输模式将采集结果经过USB串行总线送至PC机的内存中；在PC机中驱动程序为虚拟示波器用户软件对数据采集卡的操作提供了一个句柄，同时提供了数据采集卡的读、写、控制等操作的驱动函数；在虚拟示波器用户软件中通过调用相应的驱动函数来对数据采集卡进行操作，采集数据，在用户软件中对数据进行分析、处理、显示等操作，实现示波器的所有功能。
收稿日期：2007-09-18
作者简介：马双宝（1979-），男，助教，研究方向：智能仪器.
武汉科技学院学报 2007年
342 虚拟示波器软件设计
虚拟示波器的硬件部分实现信号的采集传输，软件部分实现示波器的所有功能，体现了虚拟示波器的“软件即仪器”的理念。
系统中的虚拟示波器软件采用LabView8.2集成开发环境作为平台，LabView8.2是一种图形化的语言和开发环境 ，它被公认为是标准的数据采集控制软件，包括三个部分：程序前面板、框图程序以及图标/连接端口，是专门用来设计虚拟仪器的集成开发环境[2]。
2.1虚拟示波器的软件设计思想
虚拟示波器的所有功能都由软件来定义，因此具有很大灵活性，图2为虚拟示波器软件设计的流程图。
驱动程序将硬件部分采集的数据暂存在内存中，在虚拟示波器软件中对数据再次进行高分辨率的采集，同时进行数据插补以提高虚拟采样频率，所谓数据插补是在原来采样点之间进行增加数据采集的点数，从而提高信号的采样频率，提高信号的分辨率。
该采样频率为信号的虚拟采样频率，可以在前面板中进行设置。
在连续对信号进行采样后，虚拟示波器对信号进行测量，信号测量部分包括波形的动态显示、信号的触发控制、信号滤波、信号的电压、频率等各种参数的测量、信号的相位分析、信号的频谱分析以及信号的功率谱分析，同时示波器还带有一个信号可选择，频率、幅值可调的信号发生器。
采样的数据可以存放在文件中，当连续信号采集停止后可对文件中的波形数据进行回放，即实现示波器的存储功能。
图2 虚拟示波器的软件流程图
图3 虚拟示波器的前面板
2.2虚拟示波器的前面板
虚拟示波器的前面板如图3，图中为示波器的功能，正在对一个通道的信号进行实时采集，显示的是一个幅值为1V 、频率为100Hz 的正弦波形图。
图中的设置为零电平触发，通过调节水平档位、垂直档位可以改变波形的扫描时间和电压范围，水平档位调节时间，垂直档位调节信号的幅值，垂直位移调节信号在垂直轴上的位移。
信号测量模块有电压量测量、相位测量以及功率测量三个子界面，分别对信号进行分析和处理。
电压测量部分包括最大值、最小值、峰-峰值、过冲、占空比等电压参数的测量；相位测量部分包括FFT 变换、频谱分析、相位分析等。
“读盘”和“写盘”实现波形的回放和存储功能。
2.3 虚拟示波器的部分源代码分析
触发控制是示波器中一个比较设计模块，也是一个比较难理解的模块[3]。
示波器要保证扫描信号与被测信号同步，就必须进行触发控制，根据设置的触发条件，在被测信号寻找满足触发条件的时刻，只有当被测信号
第11期 马双宝：基于USB 的虚拟示波器的设计
35满足这些条件时才启动扫描，这样扫面信号与被测信
号才能同步。
在程序设计中将被测信号不断地与这些
条件相比较，一旦有满足条件的时刻即开始扫描信
号，波形开始显示。
该虚拟示波器中的触发控制模块程序代码如图
4，WAVE IN 是波形数据的输入，经过一个IF 语句
判断是否触发，为真时进行触发，同时设置触发通
道，在前面板中进行选择，触发条件通过电平和极
性来设置，将信号通过slope 子模块不断与触发电
压进行比较，一旦满足触发条件，即将采集的信号
进行输出，WAVE1 out 输出触发后的信号。
3 小结
基于USB 的虚拟数字式存储示波器功能强大，能够实现传统示波器的所有功能，表1为该虚拟示波器的性能指标。
表1虚拟示波器的性能指标
数据采集
硬件采集分辨率为16bit ，虚拟采样频率高达1GHz 。
采样通道
左通道，右通道，左通道＆右通道。
电压参数测量
交流有效值，直流分量，峰－峰值，最大值，最小值等。
时间／频率参数测量
频率，周期，正宽度，负宽度，上升时间，下降时间，占空比等。
信号分析
频谱分析，相位分析，功率谱分析，滤波分析等。
波形存储
以文件的形式存储，回放完整的波形。
波形触发控制
控制和改变信号是否触发，触发电平的大小和极性。
时基幅值控制
控制和改变信号的水平和垂直档位。
信号发生器
类型、频率、幅值可调的信号。
虚拟示波器还具有用户界面操作简单，性价比高，功能升级周期短、参数测量精度高等优点。
在实际的学习和科研中能够替代传统的示波器，具有很广泛的应用前景。
参考文献：
[1] 杨乐平．虚拟仪器技术概论[M]．北京：电子工业出版社，2003．
[2] 梁海泉．基于虚拟仪器平台的多通道示波器设计[J] ．自动化仪表，2007，（2）．
[3] 邓炎，王磊．LabVIEW7.1测试技术与仪器应用[M]．北京：机械工业出版社，2004．
图4 触发控制程序。
