第一篇：虛擬設計考試復習

虛擬油泥的造型方法：基于幾何變形方法的、基于材料切除方法的常用幾何建模方法（體模型）：CSG、Brep、CSG/Brep混合、Cell細胞模型

常用數據庫、存儲模型：概念數據模型、邏輯數據模型、物理數據模型 什么是LANMANWAN： 網絡用戶間的距離是決定網絡類型及使用技術的要素之一，計算機網絡按其覆蓋的地理范圍的大小不同分，為廣域網(WAN)、城域網(MAN)和局域網(LAN)。地理上相距遙遠的用戶需要相互連接，在這種情況下，網絡解

決方案可能包括公共電信設施以進行高速數

據交換。我們把所有這些用戶連接在一起的網絡稱為廣域 網 WAN(WideAreaNetwork)。虛擬現實技術在產品開發中的意義 虛擬現實技術對企業提高開發效率，加強數據采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業風險起到了重要的作用。虛擬現實技術的引入,將使工業設計的手段和思想發生質的飛躍,更加符合社會發展的需要,可以說在工業設計中應用虛擬現實技術是可行且必要的。1.縮短產品開發設計流程,提高產品的成功率。VCM：Virtual Channel Memory 虛擬通道內存 PDM : Product Data Management 產品數據管理

RP： Rapid Prototyping產品快速原型

CAPP：Computer Aided Process Planning 計算

機輔助工藝規劃設計

CORBA：Common Object Request Broker

Architecture 通用對象請求代理體系系統

產品快速原型：利用材料堆積法制造產品的一種新技術，即快速將產品設計的計算機輔

助設計模型轉換成實物模型。快速原型技

術是用離散分層的原理制作產品原型的總稱，其原理為：產品三維CAD模型→

分層離散→按離散后的平面幾何信息逐

層加工堆積原材料→生成實體模型。

虛擬現實：虛擬現實是利用電腦模擬產生一

個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視

覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如

同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀

察三度空間內的事物。

協同設計：協同設計是在對眾多設計單位的設計流程、工作習慣和管理手段等方面進行

深入了解、概括提煉的基礎上，結合獨到的軟件設計理念，開發完成的一套精巧實用的管理軟件。

并行技術在產品開發中的應用：

并行工程是對產品設計及其相關過程（包括

設計過程、制造過程和支持過程）進行并行、一體化設計的一種系統化的工作模式。并行

工程把計算機輔助設計、制造、管理和質量

保證體系等有機地集成在一起，實現信息集

成、信息共享、過程集成。這種工作模式力

求使產品開發者在設計階段就考慮到從概念

形成到產品報廢（甚至銷毀）整個產品全生

命周期中的質量、成本、開發時間和用戶需

求等所有因素。

并行工程把時間作為關鍵因素，它以縮短產

品上市時間為主要目標，從產品設計階段就

開始最大限度地尋求新產品的可制造性、可

裝配性、可檢驗性、易維護性以便縮短上市

周期和增強市場競爭能力。在一個城市范圍內操作的網絡，或者在物理將虛擬現實技術應用到產品開發后,由于產品上使用城市基礎電信設施的網絡，稱為城域設計過程是數字化的,所以節省了傳統設計中網——MAN(MetropolitanAreaNetwork)。相制造物理模型所需要的物質,時間也會大大縮對短距離的智能工作站(如PC)之間的通迅由短,而且通過使用虛擬技術讓使用者直接參與局域網——LAN(LocalAreaNetwork)技術支設計,從而使產品在生產之前獲得各方面的鑒持。通常，一個 LAN 的范圍不超過 6 英 里，定,這就為設計師改進設計、完善設計提供了極并且經常局限于一個單一的建筑物或一組相大的便利,從而縮短產品的開發周期,提高產品距很近的建筑物。的成功率。2.降低產品設計開發的風險和成本。通過使用虛擬產品開發過程 者的直接參與,可以與設計師進行更好的交流從本質上講，虛擬產品開發是將產品從概互動,使用者與產品之間多了一些親切的感覺,念設計到投入使用的全過程(產品的生命這就避免了產品只刻上某一個設計師的烙印。周期)在計算機上構造的虛擬環境中虛擬 地實現，其目標不僅是對產品的物質形態FREEFORM MODELLING軟件系統的特點，為什么說和制造過程進行模擬和可視化，而且是對能有助于設計者創新設計能力的發揮 產品的性能、行為和功能以及在產品實現Freeform完全擺脫了一般3D設計軟件的限的各個階段中的實施方案進行預測、評價制，設計師不需要繼續在復雜的電腦程序－數和優化。它是產品開發的測試床。學方程式、鼠標與鍵盤指令、程序化的方法等現在利用計算機輔助設計系統進行產品的開阻礙下工作，系統提供了我們與真實世界互動發和研究，首先要定義產品的形狀，據此進的最基本方式－——觸覺，你可以通過觸感，行形體性質及干涉關系等幾何學的分析，即與您的模型進行直接和自然的互動。產品建模。根據評價分析的結果，隨時可以計算機輔助設計過程中，借助力反饋設備用戶可以修改模型，重新實驗、評價，直到得到滿意根據手上感知到的觸覺反饋力控制與形體的接觸的評價結果，并可以根據需要隨時輸出整潔或者模擬物體的形變，通過該技術可以方便地解決美觀的樣圖。傳統CAD系統中遇到的問題.主要包括分布式虛擬設計/制造的體系開創了一種新的產品外形設計方法 結構、開發平臺、總體設計；虛擬設提出了一種新的基于體素刮削率的虛擬反饋力仿計；虛擬分析；虛擬裝配；虛擬加工真模型 技術；基于物理屬性的虛擬實驗研究；造型過程簡便，充分支持設計師創造能力的發揮 支持虛擬設計/制造的網絡及數據庫消除了傳統產品開發過程中的信息流斷點 支撐環境。產品開發周期縮短、費用降低

第二篇：教育系統設計考試復習

簡答題： 第一章

1為什么說學習理論是教學系統設計的基礎理論？

2教學論與教學系統設計有何關系？

3一門學科成為獨立性學科的標志是什么？

4為什么說形成性評價研究是教學系統設計理論研究的核心方法？

第二章

1“九一五矩陣”的含義和意義是什么？ 2“成分顯示”理論的作用是什么？ 3簡述績效改進對教學設計的影響。4簡述知識管理對教學設計的影響。第三章

1組織績效受制約于哪些因素？何時需要進行績效分析？ 2什么情況下需要實施教學需求分析？

3為什么說“三性”論述是教學設計項目論證報告的關鍵？ 4學習者學習風格特征的分析結果對教學設計有何作用？ 5教學環境分析中最重要的環節是什么？ 第四章

1基本問題設計在主題教學中的作用是什么？ 2對教學目標進行排序應考慮哪些方面？

3優秀學生與學困生的元認知策略存在的差別是什么？ 4簡述維特羅克模型對教學設計的意義。

5陳述性知識與程序性知識有何異同？對教學設計有何意義？ 第五章

1什么是教學資源？應從哪些層面來設計教學資源庫？ 2學習共同的基本功能是什么？

3教學系統交互性分析模型（SMTSCI模型）的基本要素有哪些？ 4教學媒體選擇的依據是什么？

5費德恩的Feden-Vogel教學設計流程是什么？ 第六章

1什么是認知策略？認知策略的學習如何測評？ 2什么是真實性評估？真實性評估有哪些方法？

3表現性任務是表現性評估設計的關鍵，應該從哪些方面來設計表現性任務？ 4診斷性評估需要收集的數據類型通常有哪些？

5麥卡錫的4MAT系統的學習風格類型對教學設計有何影響？ 6什么是一對一評價？形成性評估的目的是什么？

7如何對教學系統設計方案的完整性和規范性進行評估？ 8總結性評估的現場試驗有何意義？ 9作為評估工具的思維導圖又和特征？ 10量規設計的基本步驟是什么？ 第七章

1高校專業評估矩陣分析的作用是什么？ 2課程設計的前期分析可以從哪方面入手？ 3課程單元編制的基本方法有哪些？ 4組織預期學習結果的基本原則有哪些？ 5課程評估設計的原則是什么？ 6課程評估的基本步驟有哪些？ 第八章

1短期培訓在前期分析中主要的工作內容有哪些？ 2企業經營戰略對培訓有何影響？ 3公司人員配置戰略對培訓有何影響？

4系統分析論證培訓項目可行性的六個基本步驟是什么？ 5為什么要利用標準與培訓戰略矩陣來選擇培訓方式？ 6績效目標一般包括哪些內容？ 7哪些因素決定了培訓項目的成敗？ 8培訓評估的范圍主要包括哪些方面？ 9衡量主題選擇可行性的七條標準是什么？ 10為何要從實用的角度來設計主題單元資源？ 11主題式學習評估的最終目的是什么？ 第九章

1影響演示型課件設計的因素有哪些？ 2畫出演示型課件設計過程的流程圖。3影響模擬型課件設計的因素有哪些？

4模擬型課件與演示型課件的教學設計有何不同？ 5畫出主題知識網站設計過程的流程圖。

6主題學習網站的功能定位主要體現在哪幾個方面？ 7對網站的內容結構的評價包括哪些方面？

論述題： 第一章

教學系統設計作為一門連接教學理論與實踐的橋梁性學科，其學科性質是什么？研究的對象是什么？作用和意義是什么？ 第二章

1史密斯和雷根曾說，“加涅的理論為人們提供了一套有效的方法，即允許人們根據學習者的認知過程和習得能力的結果預測特定教學條件下產生的效果。”請描述加涅教學設計的主要觀點。

2有人說，加涅是教學設計理論的奠基人與集大成者，你同意嗎？請說說你的理由。3有人用“繼往開來”一詞來概括瑞克魯斯的學術價值，你是否同意？說說你的看法。4梅瑞爾堅信，“教學是一門科學，教學設計是建立在這一科學基礎上的技術”。你是否贊成他的觀點？為什么？ 5喬納森說，“如果我們分析技術而不以分析學習作為出發點，那么我們的失敗是不可避免的”，為什么？請你說說喬納森的理由。第三章 1991年，陶行知從美國留學回國后，有感于“學校里先生只管教，學生只管受教”的教與學分離狀況，提出了“教學做合一”的思想，即“先生要照學生學的路子教，學生要照做的路子學”。

請你結合本章所學，談談陶行知的教育思想對教學設計有何啟示？ 2西門子公司在全球實施一項“員工綜合發展計劃”，它包括兩個環節，即CPD圓桌會議和對話。

CPD圓桌會議每年舉行一次，參加人員包括公司中高級經理和人力資源管理顧問。會議上，參與者共同討論經理們所領導的下屬的發展問題。會議討論的內容包括：員工發展潛力評估、員工去年的業績、員工的工資問題以如何制定針對員工具體發展措施。

在圓桌會議之前，經理與人力資源部門都會預先告訴自己員工要在即將召開的圓桌會議上討論其發展問題，鼓勵員工與老板對話，從四方面談自己的看法，包括自己如何看待自己的發展潛力；自己的發展興趣在哪里；如何看待自己的工資與福利；對你應該采取什么樣的發展措施。

圓桌會議之后，公司必須在互相信任、公平和透明的氣氛下與每一名員工進行正式的對話，稱為員工綜合發展對話。經理會根據圓桌會議所作出的決策與員工進行交流。交流的內容包括員工職能及責任范圍；業績回顧及未達到預期結果的原因分析；未來任務及目標設定；分析現在素質與未來工作要求的差距；員工本人對職業發展的看法；以及雙方共同商定的發展措施等。

通過對話，對員工去年的業績進行回顧，找出業績優秀或不理想的原因加以探討。同時分析員工現在所從事的工作、所具備的素質與未來工作要求有多大的差距，以便有針對性地對員工進行培訓，提高員工的素質與技能，滿足未來工作的需要。與一般的對話不同，它很正規、結構性很強的對話，溝通是雙向的，必須取得員工的認可，要求做得非常透徹。

請思考：西門子“員工綜合發展計劃”的根本目的是什么？通過該案例，你能發現人才開發與培訓有什么區別嗎？ 第四章

精加工策略非常奏效，你如何把它運用在自己的學習生活中？當你成為一名教師時，該怎樣幫助學生使用這一策略開展學習？ 第五章

1請查閱相關資料，說明東方標準公司“樂學系統”的教學設計對技術培訓的作用。2請查閱相關資料，闡述日本廣播協會（NHK）“三合一”混合式教學設計的優勢。3費德恩的Feden-Vogel教學設計模式的主要觀點是什么？ 第六章

1教師對學生學習的支持主要表現在哪些方面？ 2利用信息技術支持教學評價的優勢有哪些？ 第七章

早在1986年，克拉克和彼得森（Clark & Peterson）就指出，教學環境的特征是復雜的、快速和不可預測的，教師必須對各種不同的情境和事件作出快速敏捷的反應。教師需要不斷地思考管理方面的情況，包括教學材料、學生如何進行學習、下一步將做什么、已經發生了些什么等。我國實施新課程改革后，倡導國家、地方、學校三級課程管理體制，校本課程的設計與開發受到許多中小學教師的青睞，請你談談課程設計最重要的環節是什么？ 第八章

第三篇：教學設計考試復習

學習需要是指學生目前的學習狀況與期望他們達到的學習狀況之間的差距，或者說，是學習者目前水平與期望學習者達到的水平之間的差距

內部參照需要分析法是由學習者所在的組織機構內部用已經確定的教學目標（期望狀態），與學習者的學習現狀作比較，找出兩者之間存在的差距，從而鑒別出學習需要的一種分析方法

外部參照需要分析法-根據機構外社會的要求（或職業的要求）來確定對學習者的期望值，以此為標準衡量學習者的學習現狀，找出差距，從而確定學習需要的一種分析方法。

學習內容基本方法有歸類分析法、圖解分析法、層級分析法、信息加工分析法和使用卡片法等。

教學系統設計中如何把握學習風格

1.信息加工的風格2.感知或接受刺激所用的感官3.感情的需求5.環境和情緒的需求4.社會性的需求

2.通過把握學習風格，可以幫助我們了解學生在學習風格方面的某些特征，這對教學設計來說是很重要的。如果我們能夠在教學內容的安排、教學方法的運用及教學媒體的選擇與不同的學習風格之間建立起聯系，那么教學就能夠較好地實現個性化。教學目標的功能

1.教學設計可以提供分析教材和設計教學活動的依據。

2.教學目標描述具體的行為表現，能為教學評價提供科學依據。3.教學目標可以激發學習者的學習動機。

4.教學目標可以幫助教師評鑒和修正教學的過程。

布盧姆認知領域的目標是指知識的結果，包括 知識、理解、運用、分析、綜合和評價。

加涅的學習結果分類言語信息、智力技能、認知策略、動作技能和態度。運用ABCD方法時，要注意以下幾點要求：

1.教學目標的行為主體須是學習者，而不能是教師

2.教學目標須用教學活動的結果而不能用教學活動的過程或手段來描述 3.教學目標的行為動詞須是具體的而不能是抽象的 把編寫學習目標的基本要素簡稱為ABCD模式：

A……對象(audience)，即應闡明教學對象。

B……行為(behaviour)，即應說明通過學習以后，學習者應能做什么（行為的變化）。

C……條件(condtion)，即應說明上述行為在什么條件下產生。D……標準(degree)，即應規定達到上述行為的最低標準（即達到所要求行為的程度）。

具體編寫方法

1.對象的表述

學習目標的表述中應注明教學對象，例如，“小學三年級上學期的學生”、“參加在職培訓的技術人員”等。有的學者還主張在學習目標中說明對象的基本特點。

2.行為的表述

學習目標中，行為的表述是最基本的成分，說明學習者在教學結束后，應該獲得怎樣的能力。用傳統的方法表述教學目標時，較多使用“知道”、“理解”、“掌握”、“欣賞”等動詞來描述學習者將學會的能力，如果需要，再加上表示程度的狀語，以反映教學要求的提高，如“深刻理解”、“充分掌握”等，這些詞語的涵義較廣，各人均可從不同角度理解，因而使目標的表述不明確，給以后的教學評價帶來困難。這些詞語可用來表述總括性的課程目標和單元目標，但在編寫學習目標時應避免使用。

描述行為的基本方法是使用一個動賓結構的短語，其中行為動詞說明學習的類型，賓語則說明學習的內容。例如：“操作”、“說出”、“列舉”、“比較”等都是行為動詞，在它們后面加上動作的對象，就構成了學習目標中關于行為的表述：

（能）操作攝像機

（能）說出人腿骨骼的名稱

（能）列舉選用教學方法時應考慮的基本因素（能）比較東西方文化的主要異同處

在這樣的動賓結構中，賓語部分與學科內容有關，學科教師都能很好掌握。由于學習目標中的行為應具有可觀察的特點，所以描述行為較困難的是行為動詞的選用。我們在本節的后半部分提供了在編寫認知學習目標、動作技能學習目標和情感學習目標時可供選用的動詞表，以作參考，有些動詞的含義需根據上下文確定。

（三）條件的表述

條件表示學習者完成規定行為時所處的情境，即說明在評價學習者的學習結果時，應在哪種情況下評價。如要求學習者“能跑一萬米”，條件則可能指“在什么氣候下？在什么地區？在什么道路上？”等環境因素。條件的表述常與諸如“能不能查閱參考書？”“有沒有工具？”“有沒有時間限制？”等問題有關。條件包括下列因素： A.環境因素（空間、光線、氣溫、室內外噪音等）。

B.人的因素（個人單獨完成、小組集體進行、個人在集體的環境中完成、在教師指導下進行等）。

C.設備因素（工具、設備、圖紙、說明書、計算器等）。D.信息因素（資料、教科書、筆記、圖表、詞典等）。E.時間因素（速度、時間限制等）。

F.問題明確性的因素（為引起行為的產生，提供什么刺激、和刺激的數量）。

（四）標準的表述

標準是行為完成質量可被接受的最低程度的衡量依據。對行為標準作出具體描述，是為了使學習目標具有可測量的特點。標準一般從行為的速度、準確性和質量三方面來確定，例如：

1.在1分鐘以內準備好必需的消防器材（速度）。2.測量血壓，誤差在＋5mm／Hg以內（準確性）。3.加工件質量要達到國家Ⅱ級標準（質量）。

下面幾個學習目標實例中均包含了上述“對象”、“行為”、“條件”和“標準”等四個要素：

“提供10個有關海灣戰爭原因的是非判斷題，大學一年級學生應能判斷正誤，其中9道題正確為合格。”

“歷史系二年級的學生閱讀所布置的7篇材料后，能撰文對兩種古代文化的差異進行比較，至少列舉每種古代文化的5種特征。”

“新兵營的戰士通過一個月的集訓，應能在距離標準圓靶50米之處，使用標準步槍在20秒以內射擊5次，至少有4次擊中靶心。”

學習目標中，有些條件和標準較難區別，如上例中“能在5分鐘以內”既可理解為時間的條件，也可看作是行為速度的標準。馬杰認為，對這一問題不必爭論。判斷學習目標的主要依據是，它的表述是否說明了編寫者的意圖？如學習目標能用以指導教學及其評價，那么，對條件和標準的區別并不重要。

（五）基本部分與選擇部分

在一個學習目標中，行為的表述是基本部分，不能省略。相對而言，條件和標準是兩個可選擇的部分。在職業技術培訓中，學習目標往往需要指明條件和標準，提出最低的教學要求。如不提標難，一般即認為要求學習者達到100％的正確率。在設計一般的教學軟件時。編寫學習目標一般不必將條件、標準一一列出，以下是一個實例：

學完本單元以后，學生應能夠： 1.給“社會學”下定義；

2.描述社會學學科發展過程中的三大事件； 3.指出有關社會學的六種錯誤認識；

4.分析一項社會學研究的結果，并從該項研究中總結出一條 合適的結論； 5.就關于社會化的生物學基礎陳述自己的見解并加以論證。

（六）內外結合的表述

1.領會本單元專門術語的涵義。

1.1 將專門術語與它們所代表的概念聯系起來。1.2 在造句中使用某些專門術語。1.3指出術語之間的同異。

本例中，1.1、1.2和1.3表述的行為是代表“領會”的種種表現的例子，我們愿意把它們作為教學目標已達到的證據而加以接受。“領會”是一個內部心理過程，無法觀察和測量，但有后面這些證明“領會”能力的行為實例，目標就具體化了。格朗倫的方法強調列舉出能力方面的例證，既避免了用內部心理特征表述目標的抽象性，也防止了行為目標的機械性與局限性

情感學習目標編寫中的若干問 培養學習者的某些態度、建立起一定的觀念、養成一定的好習慣，形成高尚的道德品質等，都是情感學習的目標

教學策略是對完成特定的教學目標而采用的教學活動的程序、方法、形式和媒體等因素的總體考慮

教學策略的制定依據教學策略的制定依據是以建構主義學習理論、拋錨式教學為指導，利用計算機等信息技術手段，對教學設計應用層次目標的教學方法進行重新設計。

1.從學習目標出發 2.根據學習理論和教學理論3.符合學習內容4.適合教學對象特點5.考慮教師本身的素養條件 6.考慮當地教學條件的可能性

奧蘇貝爾認為，促進學習和防止干擾的最有效的措施，是利用適當相關的和包攝性較廣的，最清晰和最穩定的引導性材料，即所謂的“組織者”。教學方法與獲得認知類學習結果有關的方法 1.講授法2.演示法3.談話4.討論法5.練習法6.實驗法7.實習作業法 與獲得動作技能有關的方法1.示范-模仿法2.練習—反饋法 與情感、態度有關的教學方法2.間接強化法1.直接強化法

教學評價的功能1）診斷功能2）激勵功能3）調控功能4）教學功能 教學設計的系統觀:把教學作為系統來研究二）把握好教學系統的基本層次

（三）在教學系統設計中應考慮教學系統與環境的關系 教學系統可以區分為以下由高到低的4個層次1.機構層次的系統2.管理層次的系統：3.教學層次的系統4.學習層次的系統

建構主義學習理論

學習是學習者在一定的情景中，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構方式獲得知識的過程。

建構主義教學設計原則

（1）所有的學習活動都應該與大的任務或問題掛鉤。支持學習者發掘問題作為學習活動的刺激物，使學習成為自愿的事。學習應有明確的目的性，學以致用。（2）設計真實的學習環境，應具有與實際情境相近的復雜程度，避免降低學習者的認知要求。

（3）讓學習者擁有學習過程的主動權。教師不是主觀武斷地控制學習過程，而為他們提供思維上的挑戰。（4）為學習者提供有援學習環境。當他們遇到問題或偏離方向時應給予有效的援助和支持。

（5）鼓勵學習者體驗多種情境和驗證不同的觀點。鼓勵各種合作學習。個人理解的質量和深度決定于一定的社會環境，可互相交換想法，通過協商趨向一致

第四篇：基于LABVIEW虛擬示波器設計

摘 要

隨著電子計算機技術和軟件開發技術的日新月異，電子計算機在數據的實時分析和處理，顯示，存貯等方面的優勢與傳統的儀器相比越來越明顯。與此同時，隨著計算機性價比的不斷提升，傳統儀器的價格又長期居高不下，再加上傳統儀器的功能單一，發展虛擬儀器已經成為一個不可阻擋的歷史潮流。美國NI公司在這種大環境下，率先發起了對虛擬儀器的研究開發，推出了Labview軟件開發平臺。

本課題在掌握了虛擬儀器的基本結構及信號處理的相關知識基礎之上，設計了一套虛擬示波器。對虛擬儀器的概念，結構，發展趨勢進行了相關分析。介紹了與信號處理相關的基礎知識，主要是傅里葉變換。虛擬儀器主要由硬件和軟件兩個部分構成。本文對虛擬示波器的硬件即數據采集卡進行了初略的介紹，對其軟件部分進行了詳細研究。在此基礎上完成了頻譜分析模塊，存儲模塊，顯示模塊，濾波模塊，測量模塊的設計。

美國國家儀器公司NI提出的虛擬測量儀器（VI）概念，引發了傳統儀器領域的一場重大變革，使得計算機和網絡技術得以長驅直入儀器領域，和儀器技術結合起來，從而開創了“軟件即是儀器”的先河。

關鍵詞：虛擬儀器，虛擬示波器，頻譜分析，數據采集

目 錄

1、研究背景......................................................................................1

1.1虛擬示波器的特點.................................................................................1 1.2虛擬示波器的結構..................................................................................1

2、課題方案......................................................................................1

2.1實驗目的.................................................................................................2 2.2實驗目標.................................................................................................2

3、研究思路和方法..........................................................................3

3.1實驗內容和步驟.....................................................................................3 3.2單元設計模塊..........................................................................................3 3.3波形圖......................................................................................................8

4、前面板界面設計........................................................................11

5、程序框圖設計.........................................................................................12

6、程序運行情況............................................................................13

7、心得體會....................................................................................14 參考文獻..........................................................................................15

電氣工程實踐課程設計報告

1、研究背景

1.1虛擬示波器的特點

通用硬件平臺確定后，由軟件取代傳統儀器中的硬件來完成和擴展儀器的功能，增強一起的性能。儀器的功能是用戶根據需要由軟件設計和定義的，可以靈活方便地定制儀器，滿足用戶的特殊需要。具有良好的用戶接口其用戶接口類似于傳統儀器的面板，包括按鈕、旋鈕、圖形顯示組件、控制組件等。通過鼠標和鍵盤向程序輸入數據，操作結果由軟件在計算機屏幕上生成。編程方式簡單、直觀采用圖形語一言(G語言)、圖標和聯機代替文本形式編寫程序，是對具體編程問題的圖形化解決方案

研制周期較傳統儀器大為縮短。虛擬儀器開放、靈活，可與計算機同步發展，可與網絡周邊設備互聯。具有層次結構和 提供程序調試功能程序調試工具包括在源代碼中可以設置斷點，可以單步執行，也可以啟動。

1.2虛擬示波器的結構

虛擬儀器是現代儀器技術和計算機技術深層次結合的產物，是計算機輔助測試（CAT）領域的一項重要技術。隨著計算機、儀器和網絡通信技術的不斷完善虛擬示波器的構成：

主要由計算機，儀器硬件（如數據采集卡）和應用軟件構成。

電氣工程實踐課程設計報告

2、課題方案

2.1實驗目的

1、通過實驗進一步加深對通用雙通道示波器進行時間和頻率測量原理的理解。

2、掌握常用的幾種示波器頻率測量的方法。

3、通過該仿真實驗熟悉虛擬儀器技術——LABVIEW的簡單編程方法。

2.2實驗目標

通過實驗，初步了解虛擬儀器的概念，基本掌握labview的操作方法，掌握各種控件和編程函數的用法。以labview為操作環境，創建示波器vi，能夠對不同頻率的輸入信號進行清晰的輸出波形顯示。連續、定時采集一個電壓信號可顯示電壓的峰值、平均值、可顯示電壓的峰值、平均值。具有數據存儲、回放功能、4主要功能。運行、停止、可顯示兩路以上圖形x,y軸調整。測量:頻率，周期，幅值，上升時間，占空比等參數。

電氣工程實踐課程設計報告

3、研究思路和方法

3.1實驗內容和步驟

（1）自己編寫LABVIEW仿真信號源實驗程序，要求可以產生方波、直流、正弦波、三角波、鋸齒波等多種波形，而且要求各種波形的參數可調、可控。

（2）利用LABVIEW中的XY圖形顯示器，在X、Y輸入端輸入不同的信號波形組合，觀察現實的圖形。

（3）利用LABVIEW中的XY圖形顯示器，在X、Y輸入端輸入頻率不同的正弦信號波形（保持幅度和相位相同），觀察圖形并記錄入下表中，計算頻率比。

3.2單元設計模塊

（1）信號產生

信號的產生由兩個仿真信號組成，兩個仿真信號有頻率，幅度，相位三個參數調整仿真信號。仿真信號是輸入ExpressVI的子程序，此子程序能夠仿真正弦波，方波，三角波，鋸齒波等多種波形。如圖3.2.1.1所示是程序框圖中的兩個仿真信號產生子程序，如圖3.2.1.2所示是前面板的調制仿真信號參數。

圖3.2.1.1

電氣工程實踐課程設計報告

圖3.2.1.2

（2）波形圖

由兩個仿真信號組成的波形圖。在前面板中，波形圖右上角分別為為仿真信號1的顏色和波形，仿真信號2的顏色和波形。波形圖下邊X軸為時間軸，波形圖下邊Y軸為幅值軸。如圖所示3.2.2.1所示為程序框圖中的波形圖。如圖3.2.2.2所示為前面板的波形圖顯示。

圖3.2.2.1

電氣工程實踐課程設計報告

圖3.2.2.2

（3）創建XY圖

由兩個波形圖分別作為XY圖的時間X軸，幅值Y軸，兩個仿真信號組成波形，后接XY圖顯示控件，觀察波形變化。此子VI為基礎軟件包的創建XY圖。如圖3.2.3.1所示為程序框圖的創建XY圖模塊和XY圖顯示模塊。如圖3.2.3.2所示為前面板的XY圖顯示控件。

圖3.2.3.1

電氣工程實踐課程設計報告

圖3.2.3.2

（4）信號收集和計算統計

信號收集信號是收集波形圖的數據，再把采集信號經過統計，后計算出平均值，最大值，最小值，范圍的數據，并通過顯示控件顯示出來。信號收集器和統計分別是基礎軟件包的子VI，完整版開發系統的子VI，如圖3.2.4.1所示為程序框圖的信號收集和計算統計模塊，及四個數據顯示控件模塊，如圖3.2.4.2所示為前面板的4個顯示控件。

圖3.2.4.1

電氣工程實踐課程設計報告

圖3.2.4.2

（5）while循環結構

while循環是一種結構，把停止設置為條件端子，如果想要讓程序停止工作，只需在停止按鈕上選中，這樣，程序就會經過while循環停下來。如圖3.2.5.1所示為程序框圖中的while循環，如圖3.2.5.2所示為前面板的停止按鈕。

圖3.2.5.1

圖3.2.5.2

電氣工程實踐課程設計報告

3.3波形圖

直流和三角波

正弦波（相位0）和正弦波（相位0）

正弦波（相位0）和正弦波（相位90）

電氣工程實踐課程設計報告

方波和方波

方波和三角波

鋸齒波和正弦波

電氣工程實踐課程設計報告

方波和正弦波

水平偏轉通道（X通道）的作用是產生一個與時間成線性關系的電壓，并加到世博管的X偏轉板上，使電子射線沿水平方向線性的偏移，形成時間基線。

垂直通道（Y通道）的任務是檢測被觀察信號，并將它無失真或失真很小地傳輸到示波管的垂直偏轉板上，同時為了與水平偏轉系統配合工作，要將被測信號進行一定的延遲。

經過上述直流和三角波，正弦波（相位0）和正弦波（相位0），正弦波（相位0）和正弦波（相位90），方波和方波，方波和三角波，鋸齒波和正弦波，方波和正弦波七個波形的輸入，觀察波形圖和XY圖，所得結果可知fx/fy的值與縱軸方向波形與縱軸的最多交點個數，與橫軸方向波形與橫軸的最多交點個數之比。

0

1電氣工程實踐課程設計報告

4、前面板界面設計

如圖4.1所示，前面板的布局為左邊一列是兩個仿真波形的調制參數，分別是頻率，幅度，相位三個參量，上邊一行排列的是波形圖的統計數據，分別為平均值，最大值，最小值，范圍四個顯示數據，左邊的波形圖為兩個仿真信號波形的疊加顯示，其X軸為時間，Y軸為幅值。右邊為以仿真信號1為X軸，以仿真信號2為Y軸的XY圖。右上角為while循環的停止按鈕。

圖4.1

1電氣工程實踐課程設計報告

5、程序框圖設計

如圖5.1所示，程序框圖遵從從左至右的原則，左邊衛仿真信號參數的調制，控制波形的各個參量輸入，中間為產生波形的波形圖，波形圖為兩個仿真信號波形的疊加顯示，下邊為創建XY圖的程序，再接入XY圖顯示控件。上邊為信號收集器，再接入統計模塊，計算出平均值，最大值，最小值，范圍的數據。

圖5.1

1電氣工程實踐課程設計報告

6、程序運行情況

如圖6.1所示，仿真信號1為頻率150，幅度6，相位0的方波信號，仿真信號2為頻率60，幅度2，相位0的正弦波信號，在波形圖中，平均值為0，最大值為6，最小值為-6，范圍為12。

圖6.1

1電氣工程實踐課程設計報告

7、心得體會

通過這次labview的課程設計，具體的來說我掌握了了公式節點的用法；濾波器的用法；圖形編輯器的用法和子VI的建立過程及調用；掌握了while循環、for循環、條件結構循環的用法；初步了解了順序結構的用法；了解了數據采集的基本知識；熟悉了寫入測量文件及保存數據的基本操作、程序調試過程中的單步執行、斷點設置以及探針工具的使用方法、延時程序的調用方法等等。

我明白了課堂中學習到的知識得到運用，課堂學的東西遠遠不能滿足實際應用，我深刻的知道實驗對于理論知識的升華的重要性。在今后的求學過程中，注重對自己動手能力的培養，全面發展自己，做個真正意義上的大學生。

1

電氣工程實踐課程設計報告

參考文獻

[1] 楊樂平，李海濤，楊磊編著.LabVIEW程序設計與應用（第二版）.北京：電子工業出版社，2007

[2] 劉君華主編.基于LabVIEW的虛擬儀器設計.北京：電子工業出版社，2003

[3] 黃松林，吳靜編著.虛擬儀器設計教程.北京：清華大學出版社，2008 [4] 陸綺榮編著.基于虛擬儀器技術個人實驗室的構建.北京：電子工業出版社

1

第五篇：虛擬示波器設計報告

虛擬示波器設計報告

題目：雙通道示波器姓名:學號：班級：

．

簡介：

虛擬儀器(VI-ViItuaIInstrument)是指通過應用程序將通用計算機與功能化硬件結合起來，用戶可通過友好的圖形界面操縱計算機，就像在操縱自己定義、自己設計的單個儀器一樣，從而完成對被丈量的采集、處理、分析、判定、顯示、數據存儲等。在這種儀器系統中，各種復雜測試功能、數據分析和結果顯示都完全由計算機軟件完成，在很多方面較傳統儀器有無法相比的優點，如使用靈活方便、測試功能豐富、價格低廉、一機多用等，這些使得虛擬儀器成為未來電子丈量儀器發展的主要方向之一。

一．設計題目: 雙通道虛擬示波器 二．設計目的: 通過實驗，初步了解虛擬儀器的概念，基本掌握labview2013的操作方法，掌握各種控件和編程函數的用法。以labview2013為操作環境，創建示波器vi，并實現一定的功能。

三.設計要求: 運用labview2013軟件，創建一個虛擬雙通道示波器VI，并實現以下功能：

(1)熟悉labview的編程環境并掌握虛擬儀器的使用。(2)用labview軟件制作虛擬示波器，以實現示波器的

各種功能。

(3)利用板卡將數據采集回并顯示。

（4）數據可存儲回放

四.設計思想

虛擬示波器是由信號調理器，PCI總線的數據采集卡組成的外部采集系統加上軟件構成的分析處理系統組成。被測信號送到信號調理電路，進行隔離、放大、濾波整流后送數據采集卡進行A/D轉換，最后由控制軟件對測試信號進行數據處理，完成波形顯示，參數測量、頻譜分析等功能。系統結構如圖1顯示

圖1

五．設計實現過程

啟動LabVIEW8.5,進入程序運行界面，進入程序框圖，擊右鍵進行選擇：

1．面板的設計

將文字，旋鈕的指示的顏色通過屬性進行修改，使其美觀，再將面板上的各控件布置整齊，使其大方。總是，只需

使前面板美觀，整齊，大方！

在前面板中，擊右鍵，從Express中的數值輸入控件中，選擇旋鈕輸入控件（如圖2），在前面板生成一個相應的控件，左鍵點住這個控件，同時按住Ctrl鍵不放，一次拖動復制兩個旋鈕，并分別命名為“幅值1”、“幅值2”、用同樣的方法生成兩個轉盤并命名為“頻率1”、“頻率2”，三向開關控件放在前面板中，它對應的標簽值有三個，即自上而下分別是通道A&B，通道B，通道A，參數旋鈕如圖示：

圖2

通道：

圖3

考慮到各參數的物理特性和對圖形顯示的影響，將其屬性分別設置，例如對最大值和最小值的設置，對外觀的設計等。

圖4

前面板整體結構圖如下：

圖5

2．程序圖的設計（1）通道0的設計

①在程序框圖頁面右擊選執行過程控制 →條件結果和while循環

②在程序框圖中右擊選信號處理→波形生成→信號仿真，進行屬性設置

③分別設置數值作為信號仿真頻率和幅值的輸入并連接。

圖6（2）同理，可以完成通道1的程序設計

圖7

（3）通道2即雙通道的程序設計

圖8 在默認頁把通道1和通道2的程序設計進行合并，并將通道選擇按鈕、左右平移和上下平移按鈕接入條件結構（4）在前面板運行此程序，看是否出現預期的結果，如出現錯誤進行調整(通道選擇，頻率和幅值的調整)，直至正常。（5）進行數據采集的設計

在程序框圖中右擊，選輸入→DAQ，input→在程序框圖中右擊選輸入找出DAQ，用兩個，雙擊進行屬性設置；具體設置如下：

圖9 雙擊進行屬性設置，在輸入選a0,a1,即得，通過其便可將所產生的信號送入采集卡，在第二個DAQ也雙擊得 到

選a0,a1及連續信號得，并進行采樣頻率,采樣點數的輸入控件設置，便可將信號從數據卡中信號輸出，通過波形圖便可驗證所產生信號的實用性。

（6）DAQ數據采集卡的使用

參考模擬信號生成之后，利用數據采集卡對其信號進行采集，步驟是在程序框圖中擊右鍵（Acquire Signals），選

擇“Analog Input→Voltage”單，在函數選板的“輸入”子目錄中打開“DAQ Assistant”，然后配置采集信號類單擊進入，再選擇“Dev1(PCI-6221)→ai0,ai1” 單擊“Finish”，進入配置選板，選擇“Terminal Configuration→RSE”,再“Timing settings”中設置“Acquisition Mode→Continuous Samples”然后單擊“Run”看是否能夠采集到信號，若不能，再重復上述步驟，直至能采集到信號才完成通道配置。并且加上一個“采樣點數和采樣頻率”，信號采集通道完成，接著用一個拆分信號將信號拆分，并與條件語句相連，配置信號采集通道完成。（圖8）

圖10

（7）數據的統計

在后面板中，擊右鍵，從Express中的信號分析控件中，選擇旋分析控件，在后面板面板生成一個相應的控件，雙擊這個控件得到配置統計界面，選擇相應的選項。

圖11

后面板整體結構圖如下：

圖12

圖13（7）程序結束，保存文件，關閉電源。

六、調試及顯示

打開電源，選擇通道0或1或2，分別給三個通道選擇信號類型，調節參數直至符合要求，信號通過“多路信號發生器”發出，當點擊

按鈕之后，系統開始運行，在前面板的觀察。調節幅值頻率，在DAQ的輸入外接干擾信號，待上面的顯示波形穩定后，按下存儲鍵，一段時間后 按下回放鍵，下面的波形圖中就存儲了上一時間的波形圖，并且回放波形，起到存儲回放功能。在這個過程中可能采樣后圖形會比原始圖形延時一些，需耐心等待。

七．LabVIEW設計的心得體會

LabVIEW是美國國家儀器公司（簡稱VI公司）研制的一個功能強大的開發平臺，主要是為儀器系統的開發者提供

建立，檢測和修改儀器系統的圖形軟件系統。

LabVIEW的特點：采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件；可充分發揮計算機的能力，有強大的數據處理功能，可以創造出功能更強的儀器；用戶可以根據自己的需要定義和制造各種儀器。

通過這次labview的課程設計，具體的來說我掌握了了公式節點的用法；濾波器的用法；圖形編輯器的用法和子VI的建立過程及調用；掌握了while循環、for循環、條件結構循環的用法；初步了解了順序結構的用法；了解了數據采集的基本知識；熟悉了寫入測量文件及保存數據的基本操作、程序調試過程中的單步執行、斷點設置以及探針工具的使用方法、延時程序的調用方法等等。

我明白了課堂中學習到的知識得到運用，課堂學的東西遠遠不能滿足實際應用，我深刻的知道實驗對于理論知識的升華的重要性。在今后的求學過程中，注重對自己動手能力的培養，全面發展自己，做個真正意義上的大學生。