虚拟仪器开发平台LabVIEW

1、虚拟仪器开发平台LabVIEW第第4 4章章虚拟仪器虚拟仪器软件开发平台软件开发平台LabVIEW 教学内容LabVIEW概述概述 LabVIEW8.2编程环境编程环境创建虚拟仪器创建虚拟仪器4.1 LabVIEW概述n构造一个虚拟仪器系统，基本硬件确定以后，构造一个虚拟仪器系统，基本硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能，软就可以通过不同的软件实现不同的功能，软件是虚拟仪器系统的关键。件是虚拟仪器系统的关键。n目前流行的虚拟仪器软件开发工具有两类：目前流行的虚拟仪器软件开发工具有两类： 1)文本式编程语言有文本式编程语言有C、C+、VB、VC、Labwindows/CVI等；等；

2、2 ) 图 形 化 编 程 语 言 有图 形 化 编 程 语 言 有 L a b V I E W 、AgilentVEE等。等。4.1.1 LabVIEW的含义nLabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench， 实验室虚拟仪器工实验室虚拟仪器工程平台程平台 ) 是美国是美国 NI 公司推出的一种基于公司推出的一种基于G 语言语言(Graphics Language，图形化编，图形化编程语言程语言) 的虚拟仪器软件开发工具；的虚拟仪器软件开发工具；n目的：简化程序的开发工作，使用户能快目的：简化程序的开发工作，使用户能快

3、速、简便地完成自己的工作。速、简便地完成自己的工作。 4.1.2 LabVIEW的特点（1）编程简单，不需要记忆编程语言；）编程简单，不需要记忆编程语言；（2）开发周期短；）开发周期短；（3）高效性，这主要是以软件做保证；）高效性，这主要是以软件做保证；（4）开放性，可根据实际情况进行更新扩展，）开放性，可根据实际情况进行更新扩展，发展迅速；发展迅速；（5）自定义性，工程师们可以在非常广泛的）自定义性，工程师们可以在非常广泛的测量和控制应用中自定义芯片级硬件功能；测量和控制应用中自定义芯片级硬件功能；（6）性价比高，能一机多用。）性价比高，能一机多用。4.1.3 LabVIEW8.2n2006

4、年年8月，美国国家仪器有限公司正式推月，美国国家仪器有限公司正式推出出LabVIEW 8.20版本。版本。这是专用于控制、这是专用于控制、测试和嵌入式系统开发的测试和嵌入式系统开发的LabVIEW图形化图形化系统设计平台的系统设计平台的20周年纪念版。周年纪念版。 2006年年10月，月，NI首次推出简体中文版首次推出简体中文版LabVIEW 8.2。简体中文版的。简体中文版的LabVIEW发发布极大地降低中国工程师使用这一工具的门布极大地降低中国工程师使用这一工具的门槛，为他们带来更高的效率。槛，为他们带来更高的效率。4.2 LabVIEW8.2编程环境nLabVIEW8.2程序开发环境采用

5、图形化的编程序开发环境采用图形化的编程方式，无需编写任何代码，它不仅包含有程方式，无需编写任何代码，它不仅包含有丰富的数据采集、分析及存储的库函数，还丰富的数据采集、分析及存储的库函数，还提供了提供了PCI，GPIB，PXI，VXI，RS-232，USB等通讯总线标准的功能函数，可以驱动等通讯总线标准的功能函数，可以驱动不同总线接口的设备和仪器。不同总线接口的设备和仪器。nLabVIEW8.2具有强大的网络功能，支持常具有强大的网络功能，支持常用的网络协议，可以方便地设计开发网络测用的网络协议，可以方便地设计开发网络测控仪器，并有多种程序调试手段，如断点设控仪器，并有多种程序调试手段，如断点设

6、置、单步调试等。置、单步调试等。 4.2.1 LabVIEW8.2的基本开发平台n使用使用LabVIEWLabVIEW开发平台编制的程序称为虚开发平台编制的程序称为虚拟仪器，简称拟仪器，简称VIVI。VIVI由以下由以下3 3部分构成：部分构成： 前面板：前面板： 即用户界面；即用户界面； 程序框图：包含用于定义程序框图：包含用于定义VIVI功能的图形化功能的图形化源代码；源代码； 图标和连线板：用以识别图标和连线板：用以识别VIVI的接口，以便的接口，以便在创建在创建VIVI时调用另一个时调用另一个VIVI。当一个。当一个VIVI应用应用 在其他在其他VIVI中，则称为子中，则称为子VIVI

7、。子。子VIVI相当相当 于文本编程语言中的子程序。于文本编程语言中的子程序。1.前面板 n前面板是前面板是VIVI的用户界面。创建的用户界面。创建VIVI时，通常应时，通常应先设计前面板，然后设计程序框图执行在前先设计前面板，然后设计程序框图执行在前面板上创建的输入、输出任务。面板上创建的输入、输出任务。2. 程序框图n程序框图是图形化源代码的集合，图形程序框图是图形化源代码的集合，图形化源代码又称化源代码又称G G代码或程序框图代码。代码或程序框图代码。程序框图由接线程序框图由接线端、节点、连线端、节点、连线和结构等构成。和结构等构成。程序框图对象n程序框图由接线端、节点、连线和结构等构程

8、序框图由接线端、节点、连线和结构等构成成: :n接线端：是程序框图中传递数据的起点和终点。接线端：是程序框图中传递数据的起点和终点。控件接线端用来为前面板上的对象与程序框图传控件接线端用来为前面板上的对象与程序框图传递数据。递数据。n节点：是实现程序功能的基本单元，具有输入、节点：是实现程序功能的基本单元，具有输入、输出端，在输出端，在VIVI运行时完成一定的操作。运行时完成一定的操作。 n连线：是程序框图中各个对象之间传递数据的通连线：是程序框图中各个对象之间传递数据的通道。道。n结构：是文本编程语言中的循环和条件语句的图结构：是文本编程语言中的循环和条件语句的图形化表示。形化表示。 3.

9、图标和连线板n创建创建VIVI的前面板和程序框图后，可创建图标的前面板和程序框图后，可创建图标和连线板，以便将该和连线板，以便将该VIVI作为子作为子VIVI调用。调用。 n图标和连线板图形：图标和连线板图形：图标是图标是VIVI的图形化表的图形化表示，可包含文字、图示，可包含文字、图形或图文组合。形或图文组合。 连线板用于显示连线板用于显示VIVI中所有输入控件中所有输入控件和显示控件的接线端，类似于文本和显示控件的接线端，类似于文本编程语言中调用函数时使用的参数编程语言中调用函数时使用的参数列表。列表。 4.2.2 LabVIEW8.2的操作选板nLabVIEW8.2包含包含3 3个操作选

10、板个操作选板 : 工具选板工具选板 控件选板控件选板 函数选板函数选板 1. 工具选板2. 控件选板控件选板包括控件选板包括创建前面板所创建前面板所需的输入控件需的输入控件和显示控件。和显示控件。经典控经典控件子选件子选板板3. 函数选板函数选板中函数选板中包含创建程包含创建程序框图所需序框图所需的的VIVI和函数。和函数。编程子选编程子选板的图标、板的图标、名称及功名称及功能能 4.2.3 LabVIEW8.2的菜单和工具栏 LabVIEW8.2菜单菜单LabVIEW8.2的工具栏的工具栏 中止执行 文本设置 对齐对象 分布对象 显示即时帮助窗口 单步步入 单步步过 单步步出 4.2.4 L

11、abVIEW8.2中的数据类型n支持的数据类型有：支持的数据类型有： 数值型数值型 布尔型布尔型 数组型数组型 字符串型字符串型 波形数据类型波形数据类型 簇簇 路径路径 4.3 创建虚拟仪器1.1.创建一个虚拟仪器的一般步骤创建一个虚拟仪器的一般步骤 （1）前面板设计）前面板设计 （2）程序框图）程序框图 （3）数据流编程）数据流编程 （4）功能检验）功能检验 （5）保存文件）保存文件 创建一个虚拟仪器两数相加与两数相减两数相加与两数相减VIVI2.2.调试虚拟仪器调试虚拟仪器 n虚拟仪器的一般调试步骤虚拟仪器的一般调试步骤 （1）运行）运行VI （2）清除语法错误）清除语法错误 （3）高亮显示执行过程）高亮显示执行过程 （4）单步执行）单步执行 （5）探针工具）探针工具 （6）断点）断点 3. 创建和调用子VIn构造一个子构造一个子VI的主要工作就是需先为子的主要工作就是需先为子VI创创建连线板和图标建连线板和图标 调用子VI示例 n前面板前面板 框图程序框图程序 4. 虚拟仪器创建举例虚拟温度计n测温范围：测温范围：