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本文针对虚拟仪器的特点，研究了虚拟仪器的可设计性、扩展性与复用性并结合实例提出了设计思想与方法。结合软件体系结构研究，提出了UI-Model体系结构，明确划分了虚拟仪器的层次结构，大幅度降低各层之间的耦合度，使得虚拟仪器的可设计成为可能；在此体系结构上建立的虚拟仪器的扩展性与复用性大大提高。在仪器的设计开发中，采用基于组件的开发方式，将虚拟仪器细化为更小的基本组件单位(UI-component)；采用面向接口编程，将虚拟仪器与仿真实验应用平台解耦；采用XML配置文档，在外部定义仪器参数。这样就能够实现虚拟仪器的动态生成，使得用户能够通过修改XML文档的方式对仪器进行自定义，并且通过类继承与函数重载等方式，实现了对虚拟仪器的更灵活的修改与设计。