Windows 7 為測試測量帶來新的好處-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯Windows7為測試測量帶來新的好處-基礎(chǔ)電子Windows7是由微軟公司開發(fā)的，具有革命性變化的操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在讓人們的日常電腦操作更加簡單和快捷，為人們提供高效易行的工作環(huán)境。Windows7（開發(fā)：Blackcomb以及Vienna，后更改為“7”）可供家庭及商業(yè)工作環(huán)境、筆記本電腦、平板電腦、多媒體中心等使用。微軟為了讓更多的用戶購買Windows7，讓W(xué)indows7降低系統(tǒng)配置，使得在2022年以后的配置電腦能夠較流暢的運(yùn)行Windows7。

目前，基于計(jì)算機(jī)的測試測量與自動(dòng)化應(yīng)用成為工程的主流趨勢，Windows7，這樣一個(gè)全新的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，又會(huì)為工程師們帶來什么呢？本文將從這個(gè)角度出發(fā)，為大家展示如何有效利用Windows7的強(qiáng)大特性來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸帶寬、系統(tǒng)運(yùn)算性能的提升，以及與前沿技術(shù)（例如，多核、64位、USB以及PCIExpress總線）的融合，從而助力工程師實(shí)現(xiàn)更多新興應(yīng)用，超越無限。

圖1Windows7操作系統(tǒng)

USB提升數(shù)據(jù)傳輸帶寬

USB,是英文UniversalSerialBUS（通用串行總線）的縮寫，而其中文簡稱為“通串線，是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。是應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)。USB接口支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能。

目前USB設(shè)備雖已被廣泛應(yīng)用，比較普遍的是USB2.0接口，它的傳輸速度為480Mbps每秒。用戶的需求，是促進(jìn)科技發(fā)展的動(dòng)力，廠商也同樣認(rèn)識(shí)到了這個(gè)瓶頸。這時(shí)，COMPAQ、HewlettPackard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS這7家廠商聯(lián)合制定了USB2.0接口標(biāo)準(zhǔn)。USB2.0將設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸速度增加到了480Mbps，比USB1.1標(biāo)準(zhǔn)快40倍左右，速度的提高對(duì)于用戶的好處就是意味著用戶可以使用到更高效的外部設(shè)備，而且具有多種速度的周邊設(shè)備都可以被連接到USB2.0的線路上，而且無需擔(dān)心數(shù)據(jù)傳輸時(shí)發(fā)生瓶頸效應(yīng)。

針對(duì)USB總線，微軟在Windows7中提供更多令人驚喜的特性，例如，減少非必要的定時(shí)器、可選擇的Hub懸掛以及降低計(jì)數(shù)時(shí)間等，從而提高了基于USB的測試測量設(shè)備的運(yùn)行性能。根據(jù)近的評(píng)估測試，相對(duì)于WindowsXP，某USB總線的數(shù)據(jù)采集設(shè)備在總可傳輸帶寬上達(dá)到了10%的提升。除此之外，在高速或者多功能I/O測量應(yīng)用中，通過Windows7操作系統(tǒng)和LabVIEW軟件，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)20%的提升，如圖2所示。

圖2使用CompactDAQ對(duì)Windows7與WindowsXP的傳輸帶寬比較試驗(yàn)

多核技術(shù)

為了能夠更好地利用多核技術(shù)，微軟對(duì)Windows7進(jìn)行全新的底層設(shè)計(jì)，使其能夠適應(yīng)更多系統(tǒng)任務(wù)的并行運(yùn)行。對(duì)于LabVIEW開發(fā)者而言，在一個(gè)應(yīng)用程序中創(chuàng)建多個(gè)獨(dú)立的任務(wù)并不復(fù)雜，典型的一個(gè)例子就是我們可以很方便地在程序框圖中直接畫多個(gè)并行的循環(huán)，由于LabVIEW自身的并行特性，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將并行的代碼創(chuàng)建新的線程，從而無須任何代碼修改即可享受多核所帶來的運(yùn)算性能的提升，如圖3所示。

圖3在LabVIEW中高效實(shí)現(xiàn)多線程編程

除了開發(fā)工具之外，對(duì)于測試測量應(yīng)用而言，多核技術(shù)還意味著需要我們對(duì)硬件的驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)處理分析等也要進(jìn)行多線程化，對(duì)于多線程化的硬件驅(qū)動(dòng)（例如NI-DAQmx），修改與線程管理就能直接創(chuàng)建高效可靠的應(yīng)用程序。使用LabVIEW與NI硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用都可以通過Windows7對(duì)多核的優(yōu)化而進(jìn)一步提高多核處理器的運(yùn)算效率。

PCIExpress

新一代的PCIExpress技術(shù)，運(yùn)用了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)總線的拓?fù)浼軜?gòu)，使每個(gè)儀器可以通過獨(dú)立的通道向處理器傳輸數(shù)據(jù)，明顯改善了傳輸數(shù)據(jù)的帶寬，極小化了對(duì)內(nèi)存的需求，并加快了數(shù)據(jù)流的傳輸。

將Windows7與使用PCIExpress總線的設(shè)備整合在一起，相比傳統(tǒng)的PCI總線，能夠使數(shù)據(jù)采集吞吐量倍增。PCIExpress技術(shù)運(yùn)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)總線的拓?fù)浼軜?gòu)，為測試測量應(yīng)用提供了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括每個(gè)設(shè)備的專用帶寬，每個(gè)方向高達(dá)250MB的數(shù)據(jù)帶寬，因此工程師和科學(xué)家能夠采集更大規(guī)模的模擬、數(shù)字以及計(jì)數(shù)器信號(hào)。

64位系統(tǒng)

Windows7是微軟第三個(gè)支持64位處理器的操作系統(tǒng)，盡管32位的Windows版本目前依然是的，但64位的硬件與軟件已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。在升級(jí)到Windows7之前，用戶需要對(duì)64位與32位之間的對(duì)比進(jìn)行深入的了解，從而選擇合適的平臺(tái)。全新的64位LabVIEW2022是個(gè)對(duì)64位操作系統(tǒng)支持的LabVIEW版本。除了內(nèi)存的增加之外，在64位處理器上的新增寄存器可以提高應(yīng)用程序的性能達(dá)20%；這樣以來，一些高通道數(shù)以及高采樣率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以利用64位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)處理與分析。

確保軟硬件兼容

盡管Windows7給予了我們美好的技術(shù)愿景，讓我們可以實(shí)現(xiàn)以前無法實(shí)現(xiàn)的新興應(yīng)用，但是軟硬件兼容的問題還是一直存在著的。在WindowsVista中就經(jīng)常出現(xiàn)版本不兼容的問題，很多硬件設(shè)備都沒有辦法在新的操作系統(tǒng)中正常運(yùn)行。

為了解決這個(gè)問題，全新的Windows7除了一貫的“兼容模式”之外，還利用了的虛擬化技術(shù)（Virtualization）。Windows7中提供了一個(gè)全新的模式，用戶可以仿真出WindowsXP系統(tǒng)。這樣的做法，可以給LabVIEW開發(fā)者們一個(gè)簡單的機(jī)制