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虚拟仪器(Virtual Instrument)是对传统仪器的重大突破,它利用先进的测试总线技术将仪器硬件的测试功能与计算机的丰富资源结合在一起,提高了仪器模块化、灵活性和智能化的程度。本项目结合虚拟仪器技术和PXI(PCI eXtension for Instrumentation)总线技术成功完成了综合测试系统的研制,并设计出了一系列具有标准总线的测试板卡。本文首先介绍了虚拟仪器技术的国内外发展现状及研究意义,然后粗略地介绍了系统的总体需求、设计依据和软、硬件总体设计方案,然后详细地探讨了测试系统嵌入式控制器端和PXI测试板卡内部软件的设计与实现以及在设计和开发工作中遇到的问题及问题解决办法。测试系统嵌入式控制器端软件分为WDM(Windows Driver Model)驱动程序、VISA(Virtual Instrumentation Software Architecture)接口库、板卡驱动程序及GUI界面程序四个部分。对于WDM驱动程序,本文在介绍WDM驱动程序模型的基础上给出了采用Windows DDK(Driver Development Kit)及VC++6.0设计WDM驱动程序的方法；对于VISA接口库,本文给出了基于VC++6.0设计VISA接口库的关键数据结构和关键函数的设计思路；对于板卡驱动程序,本文在探讨VPP(VXI Plug&Play)驱动和IVI(Interchangeable Virtual Instrumentation)驱动程序模型的基础上介绍了设计VPP驱动的方法；对于GUI界面程序,本文在介绍LabVIEW程序设计模式的基础上讲述了这些设计模式在本设计中的具体应用。测试系统板卡内部软件分为PXI通信模块、信令解析模块及测试功能模块三个部分。对于PXI通信模块,本文给出了PXI通信模块的设计原理和实现流程；对于信令解析模块,本文在探讨信令解析程序的作用的基础上介绍了程序的设计思路及算法设计；对于测试功能程序,本文仅通过介绍CPU与FPGA(Field Programmable Gate Array)的通信接口来描述了测试功能程序的实现原理。经测试和用户实验表明,本测试系统已经实现了交换机、互联网控制器、通信控制机、光端机、K／RS232转换器、V.35接口转换盒等设备的模拟口、数字口、V.24口、V.35口、El口、以太网口的测试,测试结果稳定可靠,系统的各项指标和功能均满足客户要求。