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虚拟仪器充分利用了计算机强大的软硬件资源，把计算机技术和测量技术紧密地结合起来。它通过上位电脑和下位仪器的结合，不仅具备传统仪器的功能，而且能够通过上位机软件实现硬件不具备的一些功能，还能降低仪器的整体成本。而基于USB总线接口的虚拟仪器有效地解决了传统总线形式(如RS232、PCI、并口、ISA等)传输速度低、安装过程繁琐、易受机箱内环境的干扰、受计算机系统资源限制等缺点，充分发挥了USB总线接口廉价、高速、支持即插即用、使用维护方便等优点，具有很强的实用性和研究价值。随着计算机技术和测试技术的飞速发展，基于USB接口的虚拟仪器将成为测试领域一种新的发展趋势，具有广阔的发展前景。本论文设计并研制了一个基于USB接口的虚拟示波器。论文内容主要包括硬件电路设计和软件编程；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USB通讯接口电路，信号调理电路将输入信号调整到A／D转换器的最佳分辨范围之内，A／D转换电路实现信号采集，采集结果通过USB通讯接口传给上位机。采用LabVIEW软件来编写上位机应用程序，编写了数据处理程序和人机交互界面，其中人机交互界面可以显示测量结果并接收控制指令。最后，还对系统抗干扰问题进行了研究。实际应用结果表明，本论文设计的基于USB接口的虚拟示波器，具有方便、易用、灵活等优点，而且成本低廉、功能强大，具有很高的精度和抗干扰能力。运用虚拟仪器技术，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，利用计算机强大的功能，能够对信号进行采样、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。