传统仪器与计算机技术相结合,诞生了虚拟仪器。虚拟仪器大量使用软件来实现了信号分析、数据处理和显示等多种功能,因此在虚拟仪器的开发过程中,需要对仪器软件进行严格的测试。由于仪器软件普遍采用了多线程技术,传统的断点调试方法在仪器软件的调试中存在一定问题。另外,由于缺少规范,为某种仪器软件定制的调试方案也难以重用于其它项目中。针对这种现状,本文提出了一种通用的,用于仪器软件调试与控制的解决方案。首先,本文对仪器软件体系结构进行了深入研究,并基于脚本语言Lua、命令行控制台、面向组件程序设计等技术,设计和实现了一种易于与已有仪器软件整合的虚拟仪器控制框架。该框架扩展了仪器软件的功能,为仪器软件提供了通用的调试指令与调试信息输入输出方式,标准的软件调试接口定义与实现方式,以及基于Lua脚本程序的仪器软件自动调试与自动控制方式。其次,为了在实际应用环境中对控制框架的功能进行验证,本文还设计和实现了一个虚拟音频示波器,用于和控制框架整合在一起,作为控制框架的测试平台。该示波器使用计算机声卡来采集音频输入信号,不依赖于专用的硬件模块,简化了测试平台的搭建。该示波器功能简单、结构清晰,反映了大多数仪器软件的工作方式,演示了控制框架在仪器软件中的应用方法。最后,本文进一步研究了Lua及其相关技术在仪器软件调试以外的用途。以某频谱分析仪为例,本文分析了其原有上层软件架构,并在其基础上做出改进,设计了一种基于Lua的组件式仪器软件开发模型。该模型将仪器软件划分为粒度更小的组件,不但有利于对各个组件进行单独地开发和测试,并且有利于相同功能的组件在不同的仪器软件开发项目中得到重用。计算机技术发展至今,已经积累了大量的理论与技术。如何更好地结合与应用现有技术解决问题,不但是一种需要,更是一种创新。本文将已有技术应用于仪器软件开发领域,取得了良好的效果。