最新的量測產品因採用圖形化的操作介面設計，而得以提供前所未有的良好特性。雖然量測設備的使用者操作介面會隨產品而異，但大部分都可以分為以下三種普遍的類型：只有專用（固定功能）的硬體控制鍵、專用的控制鍵加上可以自行設定的軟鍵（soft key）以及專用的控制鍵加上與電腦類似的操作介面，也就是有功能選單、對話方塊和其它圖形化的控制元素。隨著設備變得愈來愈複雜，先進的技術也不再遙不可及，介面的設計一般都已經從前面兩種演變成最後一種。現代化的示波器就是一個最好的例子，可以看出這樣的發展趨勢以及它帶給儀器使用者的好處。

《圖一　圖形化使用者操作介面（GUI）》

圖形化的優點

提高生產力

只要想一想圖形化使用者操作介面（Graphics User Interface；GUI）帶給測試設備使用者的好處，就不難理解GUI為何會如此風行。GUI的第一個好處是熟悉感，幾乎所有的工程師和科學家都大量地使用電腦系統，因此對類似視窗式的操作介面皆相當熟悉，不論是PC、Unix或Macintosh平台上的使用者介面，都使用了類似滑鼠的點按裝置（pointing device）、功能選單、對話方塊、工具列以及各種其它的圖形化控制方式。當使用者從電腦轉向採用GUI的測試設備時，在使用這些介面元素上立刻就能得心應手。以這種方式沿襲學習經驗，就不需要學習（或重新學習）另一種介面型態，如此一來即可提高生產力。

自然又彈性

GUI的另一個優點是使用更自然的控制圖像，下文將以示波器上進行自動化量測的過程為例來加以說明。在傳統軟鍵式的設計中，使用者必須先按一個面板鍵來啟動量測軟鍵，然後逐一瀏覽量測清單以找出想進行的項目，再按下關聯的鍵，接著還要再選擇量測來源（欲量測的頻道或數學運算功能）。如果要量測來源信號的特定範圍或子集的話，也必須加以設定，通常是使用標線來界定想要的區域範圍，因此，整個過程需要好幾個步驟才能完成。GUI的設計則可以簡化這種常見的作業，如(圖二)所示，使用者只要將代表該項量測的小圖像拖曳到波形上欲量測的部份，就可以進行量測了，示波器一般會用顏色和訊息來讓使用者知道何時可以開始量測。

《圖二　拖曳到定點即可量測特定的脈衝信號》

同樣地，若要改變波形或標線的位置，使用者只要在物件上按下滑鼠鍵，就可以將它拖到想要的位置。若要改變整體的顯示刻度，使用者可以先拉出一個放大方塊，然後在方塊內點一下。這些動作對使用者來說很自然，因為它們是以波形為主的，而波形正是示波器最擅長的項目。

許多GUI的設計也會考慮到使用者的偏好問題而提供一些彈性，有些功能（例如可以改變顏色）已經存在一些時日了，而且不是量測設備才有的特色，但有些則是特別針對儀器使用者的需求而提供的。下面的例子與對話方塊的外型和操作方式有關，傳統的對話方塊是不透明的，也就是會蓋住其它的顯示資訊，但測試儀器一般的顯示空間都很有限，上頭顯示的所有量測資訊都很重要，因此同樣使用這有限空間的對話方塊若採不透明的方式並不合適。(圖三)顯示的是一個半透明的對話方塊，它可讓使用者依然能觀看和操控示波器每次擷取後可能快速改變的波形，使用者也可以選擇完全透明的對話方塊。另一項彈性是可以選擇當使用者啟動另一個對話方塊時，是否要自動關閉原先開著的對話方塊，或是要同時顯示多個開啟的對話方塊。這樣的選擇可讓使用者在控制的可視性（visibility）和顯示的簡單度之間自行取捨。

《圖三　半透明的對話方塊可以看到重要的波形資訊 》

預留發展與定製的空間

圖形化的介面特別適合有很多功能和控制點的複雜產品採用，原因是相較於軟鍵式的介面，GUI能把較多的功能整合起來（攜帶容量較高）。使用者研究顯示，一旦軟鍵介面的按鍵功能分配結構超過二或三層深，使用起來就會令人感到困擾與不便。只有少量的按鍵，卻要控制這麼多的功能，會讓使用者難以記住要如何回到層層階級中的某一點上。GUI使用結構化的下拉式功能選單和對話方塊，因此在廣度與深度上皆相當有彈性，可以呈現較多的控制功能，又不會犧牲操作的效率。較高的攜帶容量也可以將單一基礎的設計用於一系列功能等級不同的相關產品上，而且還能預留發展的空間，以便繼續將新功能加入原有的產品中。

使用者也可以利用此較高的攜帶容量來自行延伸新的介面功能，舉例來說，安捷倫科技提供的My Infiniium功能即可讓使用者將自己設計的程式項目安裝到示波器的功能選單系統中，只要從功能選單中選取這些項目，就能執行自行設計的量測或分析程式。(圖四)就是一個自行設計的分析程式，可直接透過安裝在示波器上的Excel應用軟體來執行。在此例中，該應用程式會清點MSO混合信號示波器之16個數位頻道中每個頻道的脈衝數，然後顯示出大家熟悉的計數器電路的數碼（pattern）。雖然這裡看不出來，不過最新作業系統的雙螢幕功能也是一種延伸儀器能力的理想方式。結合了功能強大的CPU、雙螢幕以及可延伸的GUI，確實讓最新的量測產品從單點的儀器轉化成彈性的整合式量測中心。

《圖四　附加軟體可定製示波器的功能選單及分析功能》

輔助說明垂手可得

線上輔助說明是圖形化操作介面的另一大好處，雖然有些軟鍵式的儀器內也有輔助說明系統，但通常只能提供如何使用儀器面板鍵的基本說明。圖形化介面的輔助說明系統則能提供更多的功能，包括內容感應式（context-sensitive）輔助說明、詞彙解釋、索引以及主題搜尋等，另外還有進行特定量測工作的設定指引或精靈等進階的功能。(圖五)是在示波器上設定setup/hold time觸發條件的線上指引，輔助說明系統可以逐步引導使用者完成使用此進階觸發模式所需進行的每一個步驟。

《圖五　詳細的輔助說明》

這些GUI上的輔助說明系統也可以提供重要量測主題的技術專業知識，舉例來說，示波器的輔助說明系統可以提供有關量測理論和實做出來的演算法細節的資訊，而不只是告訴使用者如何叫出快速傅立葉轉換（FFT）的功能來使用而已。它也能夠說明如何在可用的替代方法中選出最佳的量測方式，以及結果與取樣率和記憶體深度等主要參數之間的關聯。能夠在線上查詢到這些資訊，而不需翻閱書面的手冊（或教科書），對於提高生產力很有幫助，因為所有的資訊都在同一個地方，可以廣泛地交互參照，而且本質上都是前後關聯的。此外，它也不會像書面的手冊一樣，會有遺失或想不起來放在何處的問題。

超脫GUI之外的介面

今日的儀器已經發展出超越GUI的介面了，有助於進一步提高使用者的生產力。這種介面的例子之一是可透過網路從遠端控制產品，所使用的是X86相容的電腦設計，加上執行TCP/IP通訊協定的高速LAN連結。在採用Windows XP Professional的Infiniium示波器中，使用者可以從任何網頁瀏覽器操控儀器所有的功能。利用網路介面就可以在遠端或危險的地方進行量測，也方便位在不同地點的人員共事合作，例如，位在美國的設計人員和位在亞洲的生產製造中心。

聲控（voice control）是另一種能夠控制儀器功能的介面，由於許多現代化的儀器都使用工業標準的電腦系統，因此這項技術同樣也變得相當符合經濟效益。以示波器為例，聲控功能就像是使用者的“第三隻手”，原本的兩隻手可以忙於探量今日設計精密、難以測試的表面黏著元件。

展望未來

電腦硬體和軟體不斷進步將可進一步改善量測設備的使用者操作介面，而產品愈趨複雜，加上使用者的期望愈來愈高，也會注入持續改良的動力。未來可能會發展的功能包括可依照每位使用者或每項工作的需求完全重新配置的介面、含聲音和影像內容的多媒體介面以及可與主介面結合的適應性（adaptive）輔助說明系統。今日的作業系統和瀏覽器結合的典範，如微軟已經做的，也可能會出現在儀器上，而另一個可能合在一起的是目前相當先進的電腦遊戲系統所具有的控制方式和效果顯示。我們將看到更多在某一部儀器上執行，但卻可以透過網路連線控制其它儀器的介面，當然，最新作業系統的描圖手法和動畫效果也會出現革命性的改變。無論如何，儘管使用者介面已經從傳統量測產品的固定式開關和按鍵走了很長一段路，發展成今日的模樣，但未來還會出現更多的變化則是無庸置疑的。若設計得好，這些改變對使用者來說將是一大福音，有助於提供更多的功能、更準確的量測結果以及更高的生產力，這也正是使用者所引頸期盼的。（作者任職於安捷倫科技）