近年来,虚拟实验室技术的研究得到普遍重视。虚拟实验克服了传统实验存在的缺点,使实验过程变得更方便,资源投入更少,维护也更容易。此主要探讨虚拟实验室系统中的数字逻辑虚拟实验系统。数字逻辑虚拟实验系统中的一个难点是仿真电路故障诊断的实现。仿真电路故障诊断可分为自动故障诊断和手工故障诊断两方面,具体就涉及到仿真电路模型、故障模型的建立以及虚拟仪器的设计,它们直接影响到整个系统的性能以及系统的易用性。仿真电路是指对数字逻辑电路的软件仿真,也就是数字逻辑虚拟实验系统中的电路。通过对数字逻辑电路的研究分析,发现利用Petri网对仿真电路进行建模分析比较方便,因为Petri网是一种可用图形表示的组合模型,具有直观、易懂和易用的优点,十分适合描述并发现象,同时Petri网又是严格定义的数学对象,借助数学思想的Petri网分析方法和技术既可用于静态的结构分析,又可用于动态的行为分析。这些特点使得Petri网很适合数字电路的建模与分析。因此,将Petri网的分析方法与计算机仿真的数字电路相结合,提出了基于Petri网的仿真电路模型、故障模型以及相关的测试生成、测试集化简方法。故障诊断的传统方法是使用检测仪器手工进行的,所以,在数字逻辑虚拟实验系统中,虚拟仪器也是重要的一部分。在对虚拟仪器进行了深入的研究基础上,结合系统的实现,建立了虚拟仪器的面向对象的层次结构模型。该模型结构使虚拟仪器建模过程简单清晰,使虚拟仪器模型可以作为系统其它部分模型的组成部分融合起来,简化了整个系统的开发,同时也体现了模型的重用性。