虚拟仪器软件LabVIEW

1、虚拟仪器软件虚拟仪器软件LabVIEW王俊秋王俊秋20062006年年3 3月月 LabVIEW概念概念 LabVIEW环境环境 循环（循环（Loop）和示波器（和示波器（Chart） 条件结构和顺序结构条件结构和顺序结构 LabVIEW是一种程序开发环境，类似于是一种程序开发环境，类似于C和和BASIC开发环境，但开发环境，但LabVIEW与其它与其它计算机语言的显著区别是：其它计算机语计算机语言的显著区别是：其它计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码行，言都是采用基于文本的语言产生代码行，而而LabVIEW使用图形化编程语言使用图形化编程语言G语言语言编写程序，产生的程序是框图的形式。编

2、写程序，产生的程序是框图的形式。 像像C或或BASIC一样，一样， LabVIEW也是通用也是通用的编程系统，有一个可完成任何编程任务的的编程系统，有一个可完成任何编程任务的庞大的函数库。庞大的函数库。 LabVIEW的函数库包括的函数库包括数据采集、数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等等。数据显示及数据存储等等。 LabVIEW也也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画形式显示数据及其通过程序（子画形式显示数据及其通过程序（子VI）的的结果、单步执行等等，便于程序的调试。结果、单步执行等等，便于程序的调试。

3、LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench） 虚拟仪器（虚拟仪器（ Virtual Instrument ）简）简称称VI，包括三部分：前面板、框图程序和包括三部分：前面板、框图程序和图标图标/连接器。连接器。 程序前面板用于设置输入量和观察输出量。程序前面板用于设置输入量和观察输出量。它模拟真实仪器的前面板。其中，输入量它模拟真实仪器的前面板。其中，输入量被称为被称为ControlsControls（控件），用户可以通过控件），用户可以通过控件向控件向VIVI中设置输入参数等；输出量被称中设置输入参数等；输出量被称为

4、为IndicatorsIndicators（指示器），指示器），VIVI通过指示器通过指示器向用户提示状态或输出数据等。用户还可向用户提示状态或输出数据等。用户还可以使用各种图标，如旋钮、开关、按钮、以使用各种图标，如旋钮、开关、按钮、图表及图形等，使前面板易看易懂。图表及图形等，使前面板易看易懂。 每一个程序前面板都有相应的框图程序与每一个程序前面板都有相应的框图程序与之对应。框图程序用图形编程语言编写，之对应。框图程序用图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。框图可以把它理解成传统程序的源代码。框图中的部件可以看成程序节点，如循环控制、中的部件可以看成程序节点，如循环控制、事件控

5、制和算术功能等。这些部件都用连事件控制和算术功能等。这些部件都用连线连接，以定义框图内的数据流动方向。线连接，以定义框图内的数据流动方向。 图标图标/ /接口器件可以让用户把接口器件可以让用户把VIVI程序变成一程序变成一个对象（个对象（VIVI子程序），然后在其他程序中子程序），然后在其他程序中像子程序一样地调用它。图标表示在其他像子程序一样地调用它。图标表示在其他程序中被调用的子程序，而接线端口则表程序中被调用的子程序，而接线端口则表示图标的输入示图标的输入/ /输出口，就像子程序的参数输出口，就像子程序的参数端口对应着端口对应着VIVI程序前面板控件和指示器的程序前面板控件和指示器的数值

6、。数值。 强大功能归因于它的层次化结构，用户可强大功能归因于它的层次化结构，用户可以把创建的以把创建的VIVI程序当作子程序调用，然后程序当作子程序调用，然后再把这个程序作为另一个程序的子程序来再把这个程序作为另一个程序的子程序来调用，以创建更为复杂的调用，以创建更为复杂的LabVIEWLabVIEW程序，而程序，而这种调用的层次是没有限制的，因此可以这种调用的层次是没有限制的，因此可以充分发挥个人的开发潜能。充分发挥个人的开发潜能。 LabVIEWLabVIEW这种创建和调用子程序的方法，使这种创建和调用子程序的方法，使创建的程序结构模块化，更易于调试、理创建的程序结构模块化，更易于调试、理

7、解和维护。解和维护。 操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。 选择工具：用于选择、移动或改变对象的大小。选择工具：用于选择、移动或改变对象的大小。标签工具：用于输入标签文本或者创建自由标签。标签工具：用于输入标签文本或者创建自由标签。连线工具：用于在框图程序上连接对象。连线工具：用于在框图程序上连接对象。 对象弹出菜单工具：用鼠标左键可以弹出对象的弹对象弹出菜单工具：用鼠标左键可以弹出对象的弹 出式菜单。出式菜单。 漫游工具：使用该工具就可以不需要使用滚动条而漫游工具：使用该工具就可以不需要使用滚动条而 在窗口中漫游。在窗口中漫游。 断点工

8、具：使用该工具在断点工具：使用该工具在VIVI的框图对象上设置断点。的框图对象上设置断点。 探针工具：可以在框图程序内的数据流线上设置探探针工具：可以在框图程序内的数据流线上设置探针。针。 颜色提取工具：使用该工具来提取颜色用于编辑其颜色提取工具：使用该工具来提取颜色用于编辑其他的对象。他的对象。 颜色工具：用来给对象定义颜色。颜色工具：用来给对象定义颜色。 数值子模板：包含数值的控制和显示。数值子模板：包含数值的控制和显示。 布尔值子模块：逻辑数值的控制和显示。布尔值子模块：逻辑数值的控制和显示。 字符串和路径子模板：字符串和文件路径的控制和显示。字符串和路径子模板：字符串和文件路径的控制和

9、显示。 数组和群子模板：复合型数据类型的控制和显示。数组和群子模板：复合型数据类型的控制和显示。列表子模板：菜单环和列表栏的控制和显示。列表子模板：菜单环和列表栏的控制和显示。 图形子模板：显示数据结果的趋势图和曲线图。图形子模板：显示数据结果的趋势图和曲线图。 环和枚举子模板：菜单环和枚举的控制和显示。环和枚举子模板：菜单环和枚举的控制和显示。 控件容器库子模板：操作控件容器库子模板：操作Tab ControlTab Control、SubPanelSubPanel、ActiveXActiveX等功能。等功能。I/O I/O 子模板子模板 ：对输入、输出的控制和操作。：对输入、输出的控制和操

10、作。 对话控制子模板：用于输入对话框的显示控制。对话控制子模板：用于输入对话框的显示控制。 版本控制子模板：实现对以往版本的兼容和继承。版本控制子模板：实现对以往版本的兼容和继承。Refnum Refnum 子模板子模板 ：包含一些：包含一些RefnumRefnum控件。控件。 装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。调用控制子模板：调用存储在文件中的控制和显示的接口。调用控制子模板：调用存储在文件中的控制和显示的接口。 用户控制子模板：用户自定义的控制和显示。用户控制子模板：用户自定义的控制和显示。 结构子模板：包括程序控制结构命令，例

11、如循环控制等，结构子模板：包括程序控制结构命令，例如循环控制等，以及全局变量和局部变量。以及全局变量和局部变量。数值运算子模板：包括各种常用的数值运算符，如数值运算子模板：包括各种常用的数值运算符，如+ +、- -等；等；以及各种常见的数值运算式，如以及各种常见的数值运算式，如+1+1运算；还包括数制转运算；还包括数制转换、三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。换、三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。 布尔逻辑子模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。布尔逻辑子模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。 字符串运算子模板：包含各种字符串操作函数、数值与字字符串运算子模板：包含各种字

12、符串操作函数、数值与字符串之间的转换函数，以及字符符串之间的转换函数，以及字符( (串串) )常数等。常数等。 数组子模板：包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数组子模板：包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数数组等。数数组等。 群子模板。包括群的处理函数，以及群常数等。这里的群群子模板。包括群的处理函数，以及群常数等。这里的群相当于相当于C C语言中的结构。语言中的结构。 比较子模板：包括各种比较运算函数，如大于、小于、等比较子模板：包括各种比较运算函数，如大于、小于、等于。于。时间和对话框子模板：包括对话框窗口、时间和出错处理时间和对话框子模板：包括对话框窗口、时间和出错处理函数等。函

13、数等。文件输入文件输入/ /输出子模板：包括处理文件输入输出子模板：包括处理文件输入/ /输出的程序和输出的程序和函数。函数。 NI NI 测量子模板测量子模板: :包括数据采集硬件的驱动程序，以及信包括数据采集硬件的驱动程序，以及信号调理所需的各种功能模块。号调理所需的各种功能模块。波形子模板：包含了对各种波形的控制。波形子模板：包含了对各种波形的控制。 分析子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块。分析子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块。 仪器控制子模板：包括仪器控制子模板：包括GPIB(488GPIB(488、488.2)488.2)、串行、串行、VXIVXI仪仪器控制的程

14、序和函数，以及器控制的程序和函数，以及VISAVISA的操作功能函数。的操作功能函数。 应用程序控制子模块应用程序控制子模块: :包括动态调用包括动态调用VIVI、标准可执行程序标准可执行程序的功能函数。的功能函数。 图形与声音子模块：包括图形与声音子模块：包括3 3D D、OpenGLOpenGL、声音播放等功能声音播放等功能模块。模块。 通讯子模板通讯子模板: :包括包括TCPTCP、DDEDDE、ActiveXActiveX和和OLEOLE等功能的处理等功能的处理模块。模块。 文档生成子模板文档生成子模板: :生成文档。生成文档。 底层接口子模块：包括调用动态连接库和底层接口子模块：包括

15、调用动态连接库和CINCIN节点等功能节点等功能的处理模块。的处理模块。 “选择选择VIVI子程序子程序”子模板：包括一个对话框，可以选子模板：包括一个对话框，可以选择一个择一个VIVI程序作为子程序（程序作为子程序（SUB VISUB VI）插入当前程序中。插入当前程序中。装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。用户自定义的子用户自定义的子VIVI模板模板: :用户自定义的控制和显示。用户自定义的控制和显示。 G G语言有两种子方框图重复执行的结构，语言有两种子方框图重复执行的结构，WhileWhile循环和循环和ForFor循环。这两种结构都是大循环。这两种结构都是大小可变的盒子。把子方框图放入循环结构小可变的盒子。把子方框图放入循环结构的边界内。的边界内。 只要条件终端的值为真，只要条件终端的值为真，WhileWhile循环中的程循环中的程序就一直执行，直到条件终端的值为假才序就一直执行，直到条件终端的值为假才