虚拟仪器技术充分利用了通用计算机平台的强大功能和灵活的互联网络支持，使得过去完全由仪器厂商主导的测量仪器正越来越多地由用户根据需要来设计或扩展。当前计算机接口总线和虚拟仪器图形化编程环境的发展，正是充分反映了测量和仪器领域计算机化、网络化和智能化这一发展趋势。利用虚拟仪器技术，我们既可以设计开发完全基于计算机和各种总线板卡产品的仪器系统，也可以通过程控接口对台式仪器功能进行重新设计、定义或扩展。我们设计开发了一个支持HP33120A远程网络控制和任意波绘制、编辑、存储和输出的控制软件。本文介绍了该控制软件的设计思想和主要功能，并对研制开发基于Web的虚拟仪器进行了展望。

2　仪器控制软件设计

　　HP33120A是惠普公司生产的一款高性能的15MHz合成函数发生器，它具有内置任意波形的能力。由于配备GPIB和RS232接口，它可与计算机通讯或直接由计算机对其进行远程控制，其控制指令完全符合可程控仪器标准命令SCPI。
　　首先，HP33120A控制软件应支持仪器所有测量功能的控制，也就是在系统连接正常后，远程用户完全无需直接操作仪器就可以完成测量任务；其次，控制软件应提供一个图形化波形编辑工具，允许用户操作鼠标绘制和编辑用于输出的任意波形；最后，该软件支持仪器的网络共享。HP33120A配置了标准的GPIB接口，其所有测量功能与仪器内部管理任务都可以通过SCPI命令由计算机来控制。当然，仪器不可能直接接收SCPI命令字符串，必须首先建立计算机与仪器GPIB接口之间的会话通道，这一任务是由标准VISAI/0库函数来实现的。HP33120A控制软件主要包括仪器初始化与管理模块，标准与特殊波形选取、设置和输出模块，任意波绘制、编辑、存储与输出模块，波形调制选取、设置和输出模块等，本文主要介绍仪器初始化与管理和任意波绘制、编辑、存储与输出这两个模块的功能与编程。
　　2.1　仪器初始化与管理
　　HP33120A仪器初始化与管理界面如图1所示。启动参数设置的仪器主地址是指仪器GPIB接口地址，该地址可以通过两种方式改变：一是通过GPIB接口卡带的I/O配置软件进行设置；二是在HP33120A仪器面板上，选取I/OMENU中HPIB ADDR项改变其参数。HP33120A启动时会显示信息“ADDR??”一至两秒，数字“??”即该仪器的地址。用户应将该数字正确填入仪器主地址对话框中，错误的地址将使所有的控制命令无效。
　　如果程序初始化不能成功，首先检查启动参数是否正确匹配，其次检查仪器是否打开，GPIB接口卡配置和连线是否正常。初始化程序中还提供了三个复选框，允许用户选择相应的初始化工作。“身份鉴别”通过发送公用命令“*IDN？”读取仪器身份识别字符串，判断是否是HP33120A仪器；“复位”通过发送公用命令“*PST”使仪器回复到其预设初始状态；“自我测试”则通过送出命令“*TST？”让仪器运行自检程序。为了出现错误时用户能够准确判断错误原因，控制程序专门设置了错误信息提示。如果发生命令错误，主程序中会发送错误询问命令“SYSTem：ERRor？”读取仪器错误信息，指出其错误代码、错误来源以及错误的有关信息。仪器初始化正常完成后，用户就可以点击功能面板内相应的功能按钮进入新的操作界面。

　　2.2　任意波处理模块
　　该模块包括两部分，一部分是任意波形绘制与编辑，另一部分是任意波存储管理与发送，其操作显示界面如图2所示。任意波形绘制与编辑是该控制软件的主要特色，它是利用LabVIEW强大的图形显示工具编程实现的。当用户需要绘制编辑任意波时，首先将鼠标移到波形显示上的十字光标，然后按住左键拖动鼠标，鼠标移动轨迹即形成需要输出的任意波形。按下送出(Enter)键，HP33120A将保存该任意波并输出。活动光标位置通过X、Y指示光标或者面板右边的数字指示器可以一目了然。如果仅仅想移动光标位置而并不希望跟踪鼠标轨迹绘制波形，则可以通过选取面板上的“光标效果”开关来实现。
　　为了增加功能的灵活性，系统提供丁专门的波形编辑工具。首先允许用户设置所显示及送出的波形点数，缺省点数为可送出的最大值16000；其次系统支持用户拷贝、裁减、取反、镜像任意一段波形数据，用户只需简单将活动光标移到编辅波形的起点，然后选择数据点数和指定的编辑操作即可；最后，系统还提供了在绘制任意波时，利用已有波形进行插入、覆盖、相加、相减等编辑操作。可以调用的已有波形包括HP33120A本身提供的标准与特殊波形，文件中存储的波形和剪贴板中存储的波形，而且波形参数也可以选择。波形图的放大、缩小以及拖动是LabVIEW提供的WaveformChart显示控件自带的功能。它可以实现任意选定波形区域的缩放(支持X或Y的单向缩放)。另外，系统还提供了方便的UNDO功能。

3　结　　论

　　HP33120A函数/任意波发生器配置的GPIB接口，我们在LabVIEW下成功地开发了HP33120A控制软件。该软件使得HP33120A输出任意波的高级功能得到灵活应用，实现了本地操作无法实现的任意波绘制和编辑功能。通过在计算机网络平台运行，该控制软件也使得一台HP33120A函数/任意波发生器可以为多个网络用户共享。基于Web的虚拟仪器甚至虚现实验室目前已经成为测量领域研究与技术开发的热门话题。通过HP33120A函数/任意波发生器计算机控制的研究，我们认为：LabVIEW为基于Web的虚拟仪器和虚拟实验室开发提供了最佳的软件平台。