随着电子技术、计算机技术和信息技术的快速发展，人们对自动化测试系统提出了更高的要求，高性能的模块化硬件与灵活可定制的PC软件相结合的虚拟仪器技术应运而生。将虚拟仪器技术与以太网技术结合，实现远程监控、数据共享、网络化应用等功能，是未来主要发展方向。本文开始简述虚拟仪器技术的研究背景及国内外的研究现状，介绍虚拟仪器相关知识包括虚拟仪器的硬件结构、软件结构、虚拟仪器开发环境以及TCP/IP协议栈中各协议的结构。在基于LabVIEW的网络化虚拟仪器的设计中，进行了以下工作：首先分析比较几种嵌入式以太网方案，确定选用C8051F040单片机和CP2200以太网控制芯片作为以太网通信接口的设计方案；并设计嵌入式以太网接口电路，包括复位电路、时钟电路、电源电路以及CP2200与MCU连接主电路。接口电路软件程序设计包含两个部分，第一部分是以太网控制芯片CP2200的驱动程序设计即芯片初始化、数据帧发送和接收程序，第二部分是在分析了TCP/IP协议栈基础上，根据各个协议结构、工作原理并结合实际需求设计精简的TCP/IP协议栈，实现了数据采集与以太网传输功能。其次，在LabVIEW环境中设计基于UDP协议传输数据的虚拟示波器。利用LabVIEW中网络通信模块设计基于UDP协议的数据接收与发送程序；并详细阐述示波器的触发控制、时基控制、参数测量、频谱分析、数据存储与回放功能以及报表的打印等功能的设计过程。完成虚拟示波器的以太网通信功能，实现了传统示波器基本功能。最后，进行模块软件调试与方案实际运行测试实验。在Keil μVison3集成开发环境对以太网接口模块功能程序进行调试，并利用LabVIEW中自带检测工具对虚拟示波器各功能模块进行调试。最后将低频信号发生器、以太网接口模块与虚拟示波器连接测试，并接入数字示波器进行验证，得出实验结果图。测试结果表明设计的虚拟示波器实现所设计的功能，符合预期目标。