虚拟仪器可以由多种接口（如GPIB、VXI、PXI等）或具有这些接口的仪器，来连接构成被测控对象和计算机。虚拟仪器的结构如图1所示。
虚拟仪器系统包括仪器硬件和应用软件两大部分。仪器硬件是计算机的外围电路，与计算机一起构成了虚拟仪器系统的硬件环境，是应用软件的基础；应用软件则是虚拟仪器的，在基本硬件确定以后，软件通过不同功能模块即软件模块的组合构成多种仪器，赋予系特有的功能，以实现不同的测量功能。
图1 虚拟仪器结构
虚拟仪器硬件连接被测对象和计算机。根据不同的接口类型，虚拟仪器硬件结构包括数据采集系统、GPIB仪器控制系统、VXI仪器系统等不同部分。
虚拟仪器软件体系结构VISA（VirtualInstrumentation Software Architecture）主要包含两个层次：用户应用程序和设备驱动程序。如图2所示，设各驱动程序是联系用户应用程序与底层硬件设各的基础。每一种设备驱动程序都是为增加编程灵活性和提高数据吞吐量而设计的，每个设备驱动程序都具有一个共同的应用程序编程接口（API）。因此，不管虚拟仪器使用什么计算机或操作系统，终所编写的用户应用程序都是可以移植的。
图2 虚拟仪器软件体系结构
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