F1:儀器技術(shù)1.0與儀器技術(shù)2.0比較

    組成部分與*要素

    虛擬儀器技術(shù)的概念已經(jīng)在市場(chǎng)上獲得了廣泛認(rèn)同和采用,同時(shí)驅(qū)動(dòng)其進(jìn)步的因素仍在不斷發(fā)展中。因此,理所當(dāng)然的,虛擬儀器技術(shù)仍將不斷獲得新的飛躍:硬件方面,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、數(shù)據(jù)總線/總線架構(gòu)以及處理器技術(shù)功不可沒(méi);軟件方面,LabVIEW圖形化編程環(huán)境已經(jīng)日益成為zui普遍的應(yīng)用工具。

    首先來(lái)看ADC。過(guò)去工程師需要自己設(shè)計(jì)ASIC或者現(xiàn)成的高性能ADC。但是很顯然,對(duì)于出貨量相對(duì)較少的測(cè)試測(cè)量行業(yè)而言,ASIC方案的成本較高。隨著ADC不斷進(jìn)入更多的應(yīng)用領(lǐng)域,半導(dǎo)體供應(yīng)商們?cè)谠擁?xiàng)技術(shù)獲得了極大的發(fā)展。今天,ADC不僅能夠提供足夠的性能,還由于大規(guī)模量產(chǎn)獲得了低成本優(yōu)勢(shì)。

    其次是總線技術(shù)。事實(shí)上,許多總線技術(shù)都存在著"雙高問(wèn)題"---在提供高帶寬的同時(shí),延遲時(shí)間也居高不下。但不幸的是,大多數(shù)情況下常常被忽略的延遲會(huì)對(duì)某些測(cè)試應(yīng)用產(chǎn)生直接作用,影響指令在總線節(jié)點(diǎn)之間的傳輸速度。另外,各種各樣的總線還存在著五花八門(mén)的要求。例如,千兆級(jí)以太網(wǎng)傳輸速度很高,但是每次改變都需要重新編寫(xiě)軟件;GPIB沒(méi)有這種麻煩,但卻需要購(gòu)買(mǎi)控制器……諸如此類不一而足。"這使得在帶寬和延遲兩方面性能都出色的PCI/PXI總線能夠輕松勝出??被PC行業(yè)的廣泛采用已經(jīng)說(shuō)明了該項(xiàng)技術(shù)的*性。"朱君說(shuō)。

    多核處理器技術(shù)也是儀器技術(shù)發(fā)展的助推劑。作為應(yīng)用軟件的運(yùn)算載體,處理器已經(jīng)成為下一代儀器技術(shù)的核心器件。AMD和In兩大處理器供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)使得處理器性能依然沿著摩爾定律的步伐穩(wěn)步前進(jìn)。In公司更宣布將在2011年推出80核處理器的計(jì)劃,屆時(shí)將能夠提供萬(wàn)億8進(jìn)制的計(jì)算性能。很顯然,處理器的未來(lái)就是多核。

    朱君指出,與1.0方式相比,儀器技術(shù)2.0方式對(duì)于軟件具有非常高的要求。為了充分融合以上硬件技術(shù),一個(gè)*的應(yīng)用軟件必須要滿足以下要求:提供*的分析能力---包括內(nèi)置分析庫(kù)核與第三方軟件工具之間的開(kāi)發(fā)連接性;讓用戶可以自由選擇需求的總線支持各種總線技術(shù);為了能夠充分利用多核處理器的優(yōu)勢(shì)??支持工程師對(duì)多核處理器進(jìn)行編程,需要開(kāi)發(fā)全新的編譯器來(lái)解決并行架構(gòu)的開(kāi)發(fā)挑戰(zhàn)。

    LabVIEW已經(jīng)具有上述能力。與PLC組態(tài)軟件、C文本語(yǔ)言的特性不同,這是一款圖形化的編程軟件平臺(tái)。自1986年推出以來(lái),LabVIEW不斷增加即拖即用的分析函數(shù),現(xiàn)已包含500多個(gè)內(nèi)置的數(shù)學(xué)、信號(hào)處理和分析函數(shù),并為階次分析、調(diào)制、頻譜分析、信號(hào)處理等要求提供附加的工具包。此外,通過(guò)MathScript提供的m-file文本語(yǔ)法功能,工程師們可以選擇更的句法。該軟件不僅支持所有總線技術(shù)和各種操作系統(tǒng),還已經(jīng)在今年4月推出的8.2.1版本中支持Vista操作系統(tǒng)（LabVIEW可在底層進(jìn)行系統(tǒng)配置）。此外,在去年的NIDays上,NI還就將并行的兩個(gè)程序自動(dòng)配置到雙核處理器中進(jìn)行了相關(guān)演示。朱君指出,幾乎所有的編程軟件都是串行架構(gòu),而LabVIEW一開(kāi)始就是一款并行架構(gòu)的編程軟件。"如果程序里有多個(gè)并行循環(huán),LabVIEW會(huì)自動(dòng)在多核間分配任務(wù)。"她說(shuō),"從單核升級(jí)到多核,用戶無(wú)需改變代碼即可享受到多核技術(shù)帶來(lái)的好處。"

    "盡管不同的行業(yè)有不同的發(fā)展道路,但共同的一點(diǎn)卻是用戶對(duì)自定義的要求愈加普遍。"朱君總結(jié)道,"儀器技術(shù)2.0已經(jīng)成為測(cè)試測(cè)量行業(yè)勢(shì)在必行的趨勢(shì),以軟件為核心、結(jié)合模塊化硬件的解決方案將為工程師實(shí)現(xiàn)他們所需的自定義和*化結(jié)果