LabVIEW的列车制动装置性能检测平台的设计开发(9)
关键，通过运行在计算机上的软件，一方面实现虚拟仪器图形化仪器界面，给用户提
供一个检验仪器通信、设置仪器参数、修改仪器操作和实现仪器功能的人机接口；另
一方面使计算机直接参与测试信号的产生和测量特征的分析、 完成数据的输入、 存储、
综合分析和输出等功能。虚拟仪器的软件一般采用层次结构，分为几个层次，包括仪
器驱动程序、应用程序和输入/输出接口程序程序。
1.仪器驱动程序
仪器驱动程序的实质是为用户提供用于仪器操作的较抽象的操作函数集。对于应
用程序， 它和仪器硬件的通信、 对仪器硬件的控制操作是通过仪器驱动程序来实现的，
仪器驱动程序对于仪器的操作和管理，又是通过调用I/O软件所提供的统一基础与格
式的函数库来实现的。对于应用程序的设计人员，一旦有了仪器驱动程序，在不是十
分了解仪器内部操作过程的情况下，他们也可以进行虚拟仪器系统的设计。仪器驱动
程序是连接顶层应用软件和底层I/O软件的纽带和桥梁。虚拟仪器的组成结构和实现
在VPP规范中也做了明确定义，并且要求仪器生产厂家在提供仪器模块的同时提供仪
器驱动程序和DLL文件。
2.应用程序
顶层应用软件主要包括仪器面板控制软件和数据分析处理软件，完成的任务有：
利用计算机强大的图形功能实现虚拟仪器面板，给用户提供操作仪器、显示数据的人
机接口，以及数据采集、分析处理、显示和存储等。VPP 规范要求应用软件具有良好
的开放性和可扩展性。
3.输入/输出接口程序
I/O 接口软件存在于仪器与与仪器驱动程序之间，是一个完成对仪器内部寄存单
元进行直接存取数据操作、 为仪器驱动程序提供信息传递的底层软件， 是实现开放的、
统一的虚拟仪器系统的基础和核心。虚拟仪器系统I/O接口软件的特点、组成、内部
结构与实现规范等在VPP系统规范中有明确的规定，并被定义为VISA软件。
我们所设计测试台的顶层应用软件使用NI公司的LabVIEW， 来完成测试台的虚拟
仪器面板，以及进行数据的采集、分析处理、显示和存储等功能。仪器的驱动程序由
硬件厂家提供，我们只需在安装完硬件和进行驱动程序的配置安装即可。
第三章 测试台测试系统硬件选型
我们对测试系统的整体构架完成后就要开始对测试系统的硬件进行选型。基于板
卡的测试系统组成框图如图9所示。
图 9 基于板卡的测试系统组成框图
该测试台的测试系统所用到的硬件主要包括驱动/执行单元、传感器及信号调理
单元、PCI板卡单元和计算机主机。
3.1 计算机主机
计算机主机是整个计算机控制系统的核心。主机由 CPU、存储器等构成。它通过
由过程输入通道发送来的工业对象的生产工况参数，按照人们预先安排的程序，自动
地进行信息处理、分析和计算，并作出相应的控制决策或调节，以信息的形式通过输
出通道，及时发出控制命令，实现良好的人机联系。目前采用的主机有 PC 机及工业
PC机（IPC）等。
目前市场上的主流PC机的配置可以很好的满足我们的系统控制的要求， 所以我们
测试台所用到的上位机采用普通的PC机即可。
3.2 驱动/执行单元
我们这里所用到的驱动/执行单元有电机和电磁阀； 驱动执行元器件直接影响到我