1、虛擬儀器軟件LabVIEW 王俊秋 2006年3月,講義提綱,LabVIEW概念 LabVIEW環(huán)境 循環(huán)（Loop）和示波器（Chart） 條件結(jié)構(gòu)和順序結(jié)構(gòu),什么是LabVIEW,LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但LabVIEW與其它計算機(jī)語言的顯著區(qū)別是：其它計算機(jī)語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼行，而LabVIEW使用圖形化編程語言G語言編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。,像C或BASIC一樣， LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng)，有一個可完成任何編程任務(wù)的龐大的函數(shù)庫。 LabVIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存

2、儲等等。 LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點(diǎn)、以動畫形式顯示數(shù)據(jù)及其通過程序（子VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試。,LabVIEW概述,LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench） 虛擬儀器（ Virtual Instrument ）簡稱VI，包括三部分：前面板、框圖程序和圖標(biāo)/連接器。,前面板,程序前面板用于設(shè)置輸入量和觀察輸出量。它模擬真實(shí)儀器的前面板。其中，輸入量被稱為Controls（控件），用戶可以通過控件向VI中設(shè)置輸入?yún)?shù)等；輸出量被稱為Indicators（指示器），VI通過指示

3、器向用戶提示狀態(tài)或輸出數(shù)據(jù)等。用戶還可以使用各種圖標(biāo)，如旋鈕、開關(guān)、按鈕、圖表及圖形等，使前面板易看易懂。,溫度計的前面板,框圖程序,每一個程序前面板都有相應(yīng)的框圖程序與之對應(yīng)?？驁D程序用圖形編程語言編寫，可以把它理解成傳統(tǒng)程序的源代碼。框圖中的部件可以看成程序節(jié)點(diǎn)，如循環(huán)控制、事件控制和算術(shù)功能等。這些部件都用連線連接，以定義框圖內(nèi)的數(shù)據(jù)流動方向。,溫度計的框圖程序,圖標(biāo)/連接器,圖標(biāo)/接口器件可以讓用戶把VI程序變成一個對象（VI子程序），然后在其他程序中像子程序一樣地調(diào)用它。圖標(biāo)表示在其他程序中被調(diào)用的子程序，而接線端口則表示圖標(biāo)的輸入/輸出口，就像子程序的參數(shù)端口對應(yīng)著VI程序前面板控

4、件和指示器的數(shù)值。,溫度計程序的圖標(biāo)和連接器,LabVIEW的特點(diǎn),強(qiáng)大功能歸因于它的層次化結(jié)構(gòu)，用戶可以把創(chuàng)建的VI程序當(dāng)作子程序調(diào)用，然后再把這個程序作為另一個程序的子程序來調(diào)用，以創(chuàng)建更為復(fù)雜的LabVIEW程序，而這種調(diào)用的層次是沒有限制的，因此可以充分發(fā)揮個人的開發(fā)潛能。 LabVIEW這種創(chuàng)建和調(diào)用子程序的方法，使創(chuàng)建的程序結(jié)構(gòu)模塊化，更易于調(diào)試、理解和維護(hù)。,溫度計程序作為一個子程序的前面板,溫度計程序作為一個子程序的框圖程序,工具模板,操作工具：使用該工具來操作前面板的控制和顯示。 選擇工具：用于選擇、移動或改變對象的大小。 標(biāo)簽工具：用于輸入標(biāo)簽文本或者創(chuàng)建自由標(biāo)簽。 連線工

5、具：用于在框圖程序上連接對象。 對象彈出菜單工具：用鼠標(biāo)左鍵可以彈出對象的彈 出式菜單。 漫游工具：使用該工具就可以不需要使用滾動條而 在窗口中漫游。 斷點(diǎn)工具：使用該工具在VI的框圖對象上設(shè)置斷點(diǎn)。 探針工具：可以在框圖程序內(nèi)的數(shù)據(jù)流線上設(shè)置探針。 顏色提取工具：使用該工具來提取顏色用于編輯其他的對象。 顏色工具：用來給對象定義顏色。,控制模板,數(shù)值子模板：包含數(shù)值的控制和顯示。 布爾值子模塊：邏輯數(shù)值的控制和顯示。 字符串和路徑子模板：字符串和文件路徑的控制和顯示。 數(shù)組和群子模板：復(fù)合型數(shù)據(jù)類型的控制和顯示。 列表子模板：菜單環(huán)和列表欄的控制和顯示。 圖形子模板：顯示數(shù)據(jù)結(jié)果的趨勢圖和曲

6、線圖。 環(huán)和枚舉子模板：菜單環(huán)和枚舉的控制和顯示。 控件容器庫子模板：操作Tab Control、SubPanel、ActiveX等功能。 I/O 子模板 ：對輸入、輸出的控制和操作。 對話控制子模板：用于輸入對話框的顯示控制。 版本控制子模板：實(shí)現(xiàn)對以往版本的兼容和繼承。 Refnum 子模板 ：包含一些Refnum控件。 裝飾子模板：用于給前面板進(jìn)行裝飾的各種圖形對象。 調(diào)用控制子模板：調(diào)用存儲在文件中的控制和顯示的接口。 用戶控制子模板：用戶自定義的控制和顯示。,功能模板,結(jié)構(gòu)子模板：包括程序控制結(jié)構(gòu)命令，例如循環(huán)控制等，以及全局變量和局部變量。 數(shù)值運(yùn)算子模板：包括各種常用的數(shù)值運(yùn)算符

7、，如+、-等；以及各種常見的數(shù)值運(yùn)算式，如+1運(yùn)算；還包括數(shù)制轉(zhuǎn)換、三角函數(shù)、對數(shù)、復(fù)數(shù)等運(yùn)算，以及各種數(shù)值常數(shù)。 布爾邏輯子模板：包括各種邏輯運(yùn)算符以及布爾常數(shù)。 字符串運(yùn)算子模板：包含各種字符串操作函數(shù)、數(shù)值與字符串之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及字符(串)常數(shù)等。 數(shù)組子模板：包括數(shù)組運(yùn)算函數(shù)、數(shù)組轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及常數(shù)數(shù)組等。 群子模板。包括群的處理函數(shù)，以及群常數(shù)等。這里的群相當(dāng)于C語言中的結(jié)構(gòu)。 比較子模板：包括各種比較運(yùn)算函數(shù)，如大于、小于、等于。 時間和對話框子模板：包括對話框窗口、時間和出錯處理函數(shù)等。 文件輸入/輸出子模板：包括處理文件輸入/輸出的程序和函數(shù)。,功能模板,NI 測量子模板:

8、包括數(shù)據(jù)采集硬件的驅(qū)動程序，以及信號調(diào)理所需的各種功能模塊。 波形子模板：包含了對各種波形的控制。 分析子模板：包括信號發(fā)生、時域及頻域分析功能模塊。 儀器控制子模板：包括GPIB(488、488.2)、串行、VXI儀器控制的程序和函數(shù)，以及VISA的操作功能函數(shù)。 應(yīng)用程序控制子模塊:包括動態(tài)調(diào)用VI、標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行程序的功能函數(shù)。 圖形與聲音子模塊：包括3D、OpenGL、聲音播放等功能模塊。 通訊子模板:包括TCP、DDE、ActiveX和OLE等功能的處理模塊。 文檔生成子模板:生成文檔。 底層接口子模塊：包括調(diào)用動態(tài)連接庫和CIN節(jié)點(diǎn)等功能的處理模塊。 “選擇VI子程序”子模板：包括一個對話框，可以選擇一個VI程序作為子程序（SUB VI）插入當(dāng)前程序中。 裝飾子模板：用于給前面板進(jìn)行裝飾的各種圖形對象。 用戶自定義的子VI模板:用戶自定義的控制和顯示。,前面板,后面板,循環(huán)（Loop）和示波器（Chart）,G語言有兩種子方框圖重復(fù)執(zhí)行的結(jié)構(gòu)，While循環(huán)和For循環(huán)。這兩種結(jié)構(gòu)都是大小可變的盒子。把子方框圖放入循環(huán)結(jié)構(gòu)的邊界內(nèi)。 只要條件終端的值為真，While循環(huán)中的程序就一直執(zhí)行，直到條件終端的值為假才停止。 在For循環(huán)中，程序執(zhí)行所設(shè)定的次數(shù)。 示波器用于顯示操作數(shù)的實(shí)時趨勢信息。,While循環(huán),For循環(huán)