闲话虚拟仪器开发历史

       上世纪90年代,北京中科泛华技术有限公司成为了NI公司的联盟合作伙伴,那时NI公司的技术支持走到哪,都会带上一个中科泛华的技术支持,我认识的最早的CP是NI的周志祥加上泛华的霍文雄。中科泛华在高校中力推LabView和LabWindows/CVI,虚拟仪器的概念十分火爆。记得那时发表论文,一般都会以“软件就是仪器”开头,而且感觉只要以这句话开头,文章录用基本就成功了一大半了。

1、数据采集卡的发展历史

       当时市场上数据采集卡几乎都是NI公司的天下,NI公司采集卡最大的优点是在提供硬件的同时,还会提供VC、Delphi、VB、LabView、LabWindows/CVI的仪器驱动程序,而国内的数据采集卡基本都只提供C语言的仪器驱动程序(包括一个H文件、一个LIB文件和一个DLL文件),好一点的还提供一个Win32 Application的示例程序。由于示例程序中大部分是关于用户界面构建的代码,使得Windows编程能力比较弱的初学者,看了半天都找不到头绪。此外,国产数据采集卡还经常出现莫名奇妙的问题——例如某公司的AD采集卡,采集达到一定次数后总是会莫名奇妙的程序崩溃。那个年代的我们只能一边使用着进口的仪器和采集卡,一边对国内的厂家怒其不争。当然对于个别性能要求比较低的场合,我们还是会采用国产仪器,这里需要提到两个公司:一个是北京阿尔泰,另一个是四川成都纵横。

       北京阿尔泰是国内较早的投入USB数据采集卡的公司之一,产品基本上是国外公司产品价格的一半,但是在满足用户需求方面总是感觉“差点事”——比如,其AD采集卡设置了半缓冲区(semi-buffer)模式,但是需要用户使用时,先手动安装一个回调函数,而其提供的说明文档中并未详细介绍半缓冲区(semi-buffer)模式具体的使用场景,例子程序中又不详细介绍如何安装回调函数,导致程序员编写程序时进入盲区。

       四川成都纵横应该说是国内较早生产VXI模块的公司,其产品基本是对标当时的安捷伦公司,当然性能指标上会稍有逊色,但是同样由于其在驱动程序上的开发投入不高,使得用户开发应用程序时比较困难。举个典型的例子,我们学校有一个教授,不抽烟不喝酒,唯一的爱好就是做电路板,写程序,当时自学LabView,用NI的板卡,很快就能上手,但是用纵横的VXI板卡时,就被困惑了好久。后来成都纵横测控事业部的人员独立出来成立了成都天奥测控技术有限公司,2017年我购买了一批PXI板卡,其中有一块板卡安装驱动后,仪器软面板(Software Function Panel,简称SFP)不能启动,经过我反汇编调试,并和厂家技术支持沟通后,才发现是其安装程序中少打包了一个动态链接库——这一点也说明国内公司在调试方面确实做的不是太好。

        截止我写这段文字时,我上网查询了排行榜123网,依托全网大数据,根据品牌评价以及销量评选出了2021年数据采集卡十大品牌排行榜,前十名分别是研旭、美乐威MAGEWELL、光帆、阿卡西斯/ACASIS、酷酷尔/UKKUER、聚英、阿尔泰、艾索信息、托诺/TUONUO、剑通信息(更新时间:2020年12月1日)。其中还能看到阿尔泰,但是其他公司我大多没有听说过了,心中也颇有感慨。

2、虚拟仪器软件开发环境的发展历史

        当时市场上的虚拟仪器开发软件,主要有HP VEE、LabView、LabWindows/CVI和VC,其中使用HP VEE的用户一定是买了早期HP公司的产品,入门就是用的HP VEE,一直不愿意转型的;使用LabView的用户大多都会鼓吹如何方便简单,强调搭积木式编程序,对于学习过Matlab Simulink软件的用户,学习LabView简直是轻轻松松了,二者都是图形化编程,当时NI公司也是力推LabView,一般技术支持随身都携带着LabView的试用版光盘,但是其缺点是要想看到具体某个程序的设计,往往需要从一个方框,点击好几级才能看到想看的程序,这一点往往被那些习惯了VC的右键“Go to Definition”的用户所“看不起”; 1987年,NI发布第一款LabWindows/CVI软件,用于DOS操作系统,LabWindows/CVI基于ANSI C语言,因此对于C语言用户没有任何障碍,而且提供了大量的仪表控件,使得能够轻松开发出仪表界面,因此在学习过C语言的虚拟仪器开发者中有大量的拥趸;VC的用户群基本都是编程大佬了,一般都是那种感觉自己会“独孤九剑”的用户,在VC6中自己定制开发很多仪表控件,哪怕自己开发的控件不够美观,但总觉得自己开发来的爽,我当年就自己写过一能够缩放的曲线绘制的ActiveX控件,虽然比较简陋,但还是自得其乐。

3、LabWindows/CVI的发展历史

        从CNKI上查找标题中含有LabWindows/CVI的相关文献,可以看出,第一篇文献是1998年4月发表在“电子测试”上的《LabVIEWTM和LabWindowsTM/CVI测试执行软件新版本》,文中提到“国家仪器公司(NI)最近推出了用于LabVIEW和LabWindows/CVI测试开发仪器软件的新测试执行软件,软件提供了多种新功能;模块化结构使用户能方便地对测试进行客户化;先进的序列和子序列能力保证软件工程师能将常用的测试集打包在可再使用的子序列中;序列级的断点和单步调试能力;测试方案文档和ISO9000需要的ASCII序列文件生成/装入功能”。

        2001年关于LabWindows/CVI的相关论文迎来了一个小爆发期,搜索相关论文如下表所示:

序号

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期刊/会议

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