3 系统设计技术实现
系统的整体设计采用Application Server&API结构。Application Server&API结构使用LabVIEW编程,以其内置TCP/IP模块为基础,构造一个Application Server应用服务器端和一个API用户终端,由TCP/IP模块完成网络互连,数据通信以及容错处理。该结构要求API用户终端将Application Server应用服务器端板卡采集的实验数据下载到本地终端来分析、计算、显示以及存储,除了对网络带宽、稳定性有很高的要求之外,对API用户终端的计算机性能也有很高的要求,适用于远程软件共享和仪器共享型实验。主程序框图结构如图3所示,客户端API模块先向服务端发送用户信息和实验请求,经服务端验证通过,建立TCP连接;然后服务端接受客户端实验参数并在进行实验仪器初始化;服务端采集实验数据并通过TCP/IP协议发送数据包,客户端接受共享实验数据。
下面以周期信号时域特性的测量实验为例,介绍ApplicationServer&API结构LabVIEW编程的实现方法。
用户首先进入的是一个多媒体仿真界面,实验采样数据,同步显示波形;采集完全部实验数据,服务器发结束信息,然后断开网络联接,完成实验。图4显示的是客户端在远端实测的实验室周期信号的时域特性,用户可以选择保存按钮,将实验数据以需要的格式保存,进行相应的运算,还可以生成实验报告,最终完成实验。
4 结语
本文以虚拟仪器为平台设计了网络虚拟实验室系统,通过用户登陆界面,嵌入一些虚拟实验仪器设备。实现了利用计算机网络进行实验仪器操作的模拟和测量,并在电子科学学院进行了演示,取得了很好的效果。该网络虚拟实验室较以往的虚拟实验室实现了网络化,达到了资源共享,避免了仪器重复添置和资源浪费,使学生做实验不再受时间和地点的限制。具有开发周期短,使用效率高,可扩展性强,成本低廉的特点,是解决目前高教扩招带来的资源紧张问题的一种行之有效的途径。随着计算机技术的不断发展和网络技术的不断完善,虚拟实验室会有更好的应用前景。