如今的电子产品（如iPhone）不仅集成了越来越多的功能，而且越来越依赖软件来定义产品功能。 同样，在产品设计和客户需求日益复杂的今天，用于测试测量的仪器系统中软件定义的作用也越来越突出。 通过软件定义硬件的功能，用户可以更快、更灵活地配置测试系统，以满足不断变化的测试需求。 例如，同一个数字化仪可以实现示波器、频谱分析仪和视频分析仪等不同的功能。 此外，还可以通过软件定制更加友好的人机界面。

同时，为了测试电子产品中集成的各种功能，并实现更好的灵活性和可升级性，测试系统逐渐向模块化、小型化方向发展，即将复杂的测试系统简化 分成模块化的硬件和软件来一一实施。 当需要增加测试项目时，只需增加相应的功能模块即可满足以后的升级需求。

基于这两个发展方向，以软件为核心的模块化仪器技术应运而生，并成为测试测量行业最重要的发展趋势和主流技术。 与传统仪器固定的功能配置和“测试结果”的呈现相比，以软件为核心的模块化仪器技术为用户提供了更多定制化的测量功能。 基于商用的高速总线（如PXI/PXI Express）可以保证大量原始数据的传输； 一旦获取原始数据，就可以利用软件的强大功能进行自定义处理、分析、显示、报告生成或数据存储。 例如，用软件配置模块化射频仪器，结合定制软件调制解调，可以实现在同一个硬件平台上对多种无线协议的测试，这也体现了我们所说的软件无线电的概念。

  系统管理软件层位于五层架构的最高层。 对于自动化测试系统，一些测试任务会根据被测设备（DUT）的不同而有所不同，例如仪器配置、结果分析等； 测试管理软件的作用是通过专业的软件服务分离常见任务、创建测试程序、集成报告生成和数据库管理功能。 专业测试管理软件（如NI TestStand）除了提供上述功能外，还内置并行和自动协调测试工具，可以帮助用户大幅提高测试效率，增加系统吞吐量。

应用开发软件在测试架构中起着连接作用。 系统开发人员需要使用它来实现特定的测量应用，向最终用户显示必要的信息，并连接到其他应用程序； 同时，测试和开发软件需要通过设备驱动程序连接到I/O。 不仅如此，用于开发测量应用的软件还需要集成强大的数据分析和再现功能，并且是具有较长生命周期的主流软件。  NI的图形化编程软件LabVIEW为用户提供了高效、直观的测试测量应用开发工具，可以满足上述所有需求。 对于习惯文本编程的用户来说，基于ANSI C的LabWindows/CVI和基于Microsoft Visual Studio的Measurement Studio也是不错的选择。

系统服务和驱动层是软件开发环境和硬件设备之间的纽带。 这一层除了扮演设备驱动程序的角色外，还应该包括更多的硬件配置管理、诊断测试等功能。 例如，NIMeasurementandAutomationExplorer（MAX）软件可以帮助开发人员对所有NI硬件以及通过总线连接的许多传统仪器进行统一的自动检测和配置。 系统服务和驱动程序还通过应用程序编程接口（API）向应用开发软件层提供集成，使开发人员可以轻松实现设备编程，从而提高开发效率并降低维护成本。

仪器总线有多种类型，每种都有其适合的应用。 例如，GPIB总线仍然是最常见的桌面仪器控制总线；  LAN/LXI总线特别适合分布式系统。 为了充分发挥不同总线的优势，实现系统性能的优化，许多测试应用都是基于混合总线测试系统。 作为一个开放的、基于PC的测试和测量平台，PXI和PXI Express提供业界最佳的数据带宽性能以及背板集成的定时和同步功能，因为核心总线不会成为整个混合系统的传输瓶颈。 同时，PXI和PXI Express具有与各种其他总线互连的软硬件接口支持，使其成为混合总线测试平台核心总线的理想选择。