虚拟仪器就是利用数据采集设备加上数据分析软件来代替常规的测量仪器。这里所开发的虚拟仪器是用在数字电路实验测量中跟踪时序的数字存储示波器。主要用途是用来测试电路板上的硬件数字时序信号，并将采集的数据按照多种方式显示给用户，提供良好的数据分析接口。 这里用到的硬件采集设备是作者自行开发的USB2.0接口的外部设备，其总线的最理想的通信速度可以达到480Mbit／S，可以满足设计的技术指标。因为USB对于Windows系统来说是一个设备，加上Windows2000以上的系统对硬件资源采取了保护政策，所以对硬件的读写作者编写一套运行在系统内核级的WDM(Windows Driver Model)驱动程序。这里整个虚拟仪器的设计作者分为：固件、固件程序、系统驱动程序、波形显示程序以及原理图绘制程序等部分，而所有的均出自作者个人的设计。各个模块的功能是：固件是用户能见到的直接从外面电路板上采集信号的硬件，是后续的采样数据来源，同时也是PC端软件控制的对象。固件程序是直接控制硬件动作的软件，其运行在硬件中。设计固件中用到Cypress公司的微处理器Cy68013(它是内嵌增强型8051内核的带USB接口的单片机)和Xilinx的FPGA。软件部分中，系统驱动程序是运行在操作系统内核的系统信任部分，是应用程序与硬件的接口，负责双方的数据交换。波形数据显示程序完成的功能是按设置的采样通道显示采样数据，是用户最关心的界面程序。原理图绘制程序是用来绘制被测电路板原理图的工具，主要是方便用户在查看采样数据的时候不用到被测电路板上去查找测试点，而直接从原理图中查看。值得一提的是，这里的数据分析软件是仿Foundation2.1来开发的。 本文共分为8章，第1章虚拟仪器的概述，介绍虚拟仪器的定义以及当今虚拟仪器的发展状况；第2章到第5章介绍一般硬件设计、固件程序设计、驱动程序设计和基于WDM结构的USB驱动开发。第6章讲述的是本系统硬件部分的整体结构，而这些是作者在开发虚拟仪器硬件部分的精髓；第7章讲述摘要的是本系统的上层软件开发，第8章是系统设计的总结。