Windows 7 为测试测量带来新的好处

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　　Windows 7 是由微软公司开发的，具有革命性变化的操作系统。该系统旨在让人们的日常电脑操作更加简单和快捷，为人们提供高效易行的工作环境。Windows 7（开发代号：Blackcomb以及Vienna，后更改为“7”）可供家庭及商业工作环境、笔记本电脑、平板电脑、多媒体中心等使用。微软为了让更多的用户购买Windows 7，让Windows 7降低系统配置，使得在2005年以后的配置电脑能够较流畅的运行Windows 7。
　　目前，基于计算机的测试测量与自动化应用成为工程的主流趋势，Windows 7，这样一个全新的计算机操作系统，又会为工程师们带来什么呢？本文将从这个角度出发，为大家展示如何有效利用Windows 7的强大特性来实现数据传输带宽、系统运算性能的提升，以及与前沿技术（例如，多核、64位、USB以及PCI Express总线）的融合，从而助力工程师实现更多新兴应用，超越无限。

　　图1 Windows 7操作系统

　　USB提升数据传输带宽
　　USB ,是英文Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。
　　目前USB设备虽已被广泛应用，比较普遍的是USB2.0接口，它的传输速度为480Mbps每秒。用户的需求，是促进科技发展的动力，厂商也同样认识到了这个瓶颈。这时， COMPAQ、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS这7家厂商联合制定了USB 2.0接口标准。USB 2.0将设备之间的数据传输速度增加到了480Mbps，比USB 1.1标准快40倍左右，速度的提高对于用户的最大好处就是意味着用户可以使用到更高效的外部设备，而且具有多种速度的周边设备都可以被连接到USB 2.0的线路上，而且无需担心数据传输时发生瓶颈效应。
　　针对USB总线，微软在Windows 7中提供更多令人惊喜的特性，例如，减少非必要的定时器、可选择的Hub悬挂以及降低计数时间等，从而提高了基于USB的测试测量设备的运行性能。根据最近的一次评估测试，相对于Windows XP，某USB总线的数据采集设备在总可传输带宽上达到了10%的提升。除此之外，在高速或者多功能I/O测量应用中，通过Windows 7操作系统和LabVIEW软件，可以实现高达20%的提升，如图2所示。

　　图2 使用CompactDAQ对Windows 7与Windows XP的传输带宽比较试验

　　多核技术
　　为了能够更好地利用多核技术，微软对Windows 7进行全新的底层设计，使其能够适应更多系统任务的并行运行。对于LabVIEW开发者而言，在一个应用程序中创建多个独立的任务并不复杂，最典型的一个例子就是我们可以很方便地在程序框图中直接画多个并行的循环，由于LabVIEW自身的并行特性，系统会自动将并行的代码创建新的线程，从而无须任何代码修改即可享受多核所带来的运算性能的提升，如图3所示。

　　图3 在LabVIEW中高效实现多线程编程

　　除了开发工具之外，对于测试测量应用而言，多核技术还意味着需要我们对硬件的驱动、数据处理分析等也要进行多线程化，对于多线程化的硬件驱动（例如NI-DAQmx），修改与线程管理就能直接创建高效可靠的应用程序。使用LabVIEW与NI硬件平台实现的数据采集应用都可以通过Windows 7对多核的优化而进一步提高多核处理器的运算效率。
　　PCI Express
　　新一代的PCI Express技术，运用了点对点总线的拓扑架构，使每个仪器可以通过独立的通道向处理器传输数据，明显改善了传输数据的带宽，极小化了对内存的需求，并加快了数据流的传输。
　　将Windows 7与使用PCI Express总线的设备整合在一起，相比传统的PCI总线，能够使数据采集吞吐量倍增。PCI Express技术运用点对点总线的拓扑架构，为测试测量应用提供了多个优点，包括每个设备的专用带宽，每个方向高达250MB的数据带宽，因此工程师和科学家能够采集更大规模的模拟、数字以及计数器信号。
　　64位系统
　　Windows 7是微软第三个支持64位处理器的操作系统，尽管32位的Windows版本目前依然是最流行的，但64位的硬件与软件已经准备就绪。在升级到 Windows 7之前，用户需要对64位与32位之间的对比进行深入的了解，从而选择最合适的平台。全新的64位LabVIEW 2009是第一个对64位操作系统支持的LabVIEW版本。除了内存的增加之外，在64位处理器上的新增寄存器可以提高应用程序的性能达20%；这样以来，一些高通道数以及高采样率的数据采集系统可以利用64位系统实现更快的数据处理与分析。
　　确保软硬件兼容
　　尽管Windows 7给予了我们美好的技术愿景，让我们可以实现以前无法实现的新兴应用，但是软硬件兼容的问题还是一直存在着的。在Windows Vista中就经常出现版本不兼容的问题，很多硬件设备都没有办法在新的操作系统中正常运行。
　　为了解决这个问题，全新的Windows 7除了一贯的“兼容模式”之外，还利用了最新的虚拟化技术（Virtualization）。Windows 7中提供了一个全新的模式，用户可以仿真出Windows XP系统。这样的做法，可以给LabVIEW开发者们一个最简单的机制去运行低版本的程序，从而有助于实现对以前代码的兼容。
　　总结
　　作为全新的操作系统和平台，Windows 7给予工程师带来了更快的运行速度、更大的数据传输带宽、更新的商业技术，从而让工程师能够进一步地创新，改变和优化整个世界！