1、虛擬儀器2,電子科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 詹惠琴 02888013287 ,第23章 LabVIEW概述和VI創(chuàng)建和調(diào)試,第二章 LabVIEW概述,2-1.圖形化編程 NI公司推出的LabVIEW虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)是一種嶄新的圖形化編程語(yǔ)言，其源程序完全是圖形化的框圖，而不是文本代碼。 它把復(fù)雜、繁瑣、費(fèi)時(shí)的語(yǔ)言編程簡(jiǎn)化為利用線(xiàn)條把各種不同的圖形化功能模塊連接起來(lái)的圖形編程。 用LabVIEW編寫(xiě)程序的過(guò)程就變成一個(gè)程序流程框圖的繪制過(guò)程。,例：虛擬電壓表界面（ LabVIEW前面板編程）,例：虛擬電壓表程序（ LabVIEW流程框圖）,LabVIEW具有三種用來(lái)創(chuàng)建和運(yùn)行程序的模板： 工具（Too

2、ls）模板包括了程序的創(chuàng)建、修改和調(diào)試時(shí)使用的工具； 控制模板（Controls）主要用于在前面板中添加指示器和控制器； 而函數(shù)模板（Functions）則用于創(chuàng)建框圖程序，它包括了很多函數(shù)子模板。 LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境包括三個(gè)部分：前面板、框圖程序和圖標(biāo)/連接口。 前面板主要用于輸入量的設(shè)置和輸出量的顯示，它模擬了真實(shí)儀表的面板，包括旋鈕、開(kāi)關(guān)、按鈕、圖表、圖形。用戶(hù)使用虛擬儀器時(shí)所觀察到的就是前面板，并在前面板中執(zhí)行對(duì)儀器的操作。 框圖程序用圖形編程語(yǔ)言編寫(xiě)，可以把它理解成傳統(tǒng)程序的源代碼； 通過(guò)圖標(biāo)/連接口可以在其他程序中調(diào)用VI子程序。,2-2 LabVIEW程序的一般設(shè)計(jì)過(guò)程,主要

3、包括前面板的設(shè)計(jì)、框圖程序的設(shè)計(jì)以及程序的調(diào)試。 （1）首先創(chuàng)建前面板： 根據(jù)實(shí)際中的儀器面板以及該虛擬儀器所要實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)設(shè)計(jì)前面板。 前面板主要由輸入控制器和輸出指示器組成。使用控制器可以輸入數(shù)據(jù)到程序中，而指示器則可用來(lái)顯示程序產(chǎn)生的數(shù)值。 利用控制模板來(lái)添加輸入控制器和輸出指示器，添加后會(huì)在框圖程序窗口中出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的控制器或指示器的端口圖標(biāo) （2）框圖程序的設(shè)計(jì) 框圖程序是由節(jié)點(diǎn)、端口和連線(xiàn)組成的可執(zhí)行代碼。 對(duì)框圖程序的設(shè)計(jì)主要是對(duì)節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)端口和連線(xiàn)的設(shè)計(jì)。 節(jié)點(diǎn)是VI程序運(yùn)行的要素，即一個(gè)執(zhí)行單位，可以把它理解為程序的一條語(yǔ)句，它包括四種類(lèi)型：函數(shù)（基本操作）、VI子程序、結(jié)構(gòu)和代

4、碼接口。 端口： 控制器和指示器端口：前面板控件在框圖中的映射，節(jié)點(diǎn)端口：函數(shù)圖標(biāo)的連線(xiàn)端口 連線(xiàn)是端口間傳遞數(shù)據(jù)的路徑。 （3）程序的調(diào)試：正常運(yùn)行、高亮方式、探針、單步等,例：由一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)和一個(gè)指示燈組成，該VI的功能是：當(dāng)按下按鈕時(shí)，指示燈點(diǎn)亮；當(dāng)彈起按鈕時(shí)，指示燈熄滅。,2-3 LabVIEW的工作環(huán)境,2.3.1 啟動(dòng)界面 New VI創(chuàng)建一個(gè)新的VI程序（即虛擬儀器程序，擴(kuò)展名為vi） Open VI打開(kāi)一個(gè)已有的VI程序 DAQ Solutions數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道配置及構(gòu)建向?qū)?Search Examples虛擬儀器程序?qū)嵗?LabVIEW TutorialLabVIEW多媒

5、體簡(jiǎn)易教程 Exit退出LabVIEW,注：不同軟件版本，界面、窗口的菜單、工具欄有區(qū)別,前面板窗口的菜單和工具欄包含用來(lái)控制VI的命令按鈕和狀態(tài)指示器。,下拉式菜單，包括File文件 、Edit編輯、 operate 操作、Tools工具、 Browse顯示、 Window窗口、 Help幫助,運(yùn)行、連續(xù)運(yùn)行、停止、暫停/繼續(xù)、格式設(shè)置,工具欄,排列、分布、疊放次序、 圖標(biāo)/連接口,框圖窗口的菜單和工具欄與前面板類(lèi)似，增加了4個(gè)調(diào)試按鈕。,下拉是菜單與前面板菜單相同,點(diǎn)擊該高亮執(zhí)行按鈕可使VI程序的運(yùn)行以一種緩慢的節(jié)奏一步一步地執(zhí)行程序，所執(zhí)行到的節(jié)點(diǎn)都以高亮方式顯示，并可觀察到數(shù)據(jù)的流動(dòng)，

6、這樣用戶(hù)可以清楚地了解到程序的運(yùn)行過(guò)程，也可以很方便地查找錯(cuò)誤,2.3.7 模板,1.工具模板Tools Palette 選擇Windows菜單下的Show Tools Palette選項(xiàng)可顯示出工具模板。 使用工具模板中的工具可創(chuàng)建、修改和調(diào)試VI。當(dāng)從工具模板中選擇了某種工具后，鼠標(biāo)光標(biāo)就變?yōu)樵摴ぞ叩男螤?，表示可以進(jìn)行某類(lèi)操作。,2.控件模板（Controls Palette）,選擇前面板窗口的Windows菜單下的Show Controls Palette選項(xiàng)可顯示出控制模板 控制模板只用于前面板，用來(lái)創(chuàng)建控制器和指示器。模板中顯示的是一些子模板的圖標(biāo)，點(diǎn)擊圖標(biāo)即可彈出該圖標(biāo)下的子模板。

7、,數(shù)字型,數(shù)組和簇,布爾型,圖形型,常用控件,數(shù)值型 Numeric 主要完成參數(shù)設(shè)置和結(jié)果顯示。 這些控件相對(duì)于高級(jí)文本中的變量。 控制型控件有： 數(shù)字式、滑動(dòng)式、進(jìn)度條式、 旋紐式、桶式 指示型控件有：數(shù)字式、表盤(pán)式、 溫度計(jì)式、色彩類(lèi),布爾型 包含一些布爾值的控制器和指示器 按鈕、開(kāi)關(guān)、指示燈 按鍵等。 控件的值只能是Ture和False,3.函數(shù)模板：用于創(chuàng)建流程圖程序,數(shù)據(jù)運(yùn)算子模板和布爾運(yùn)算子模板,第三章VI程序的創(chuàng)建、編輯和調(diào)試,3-1 VI程序的創(chuàng)建 （1）創(chuàng)建前面板、（2）設(shè)計(jì)框圖程序、（3）調(diào)試程序 例：輸入2個(gè)數(shù)A和B，求兩個(gè)數(shù)的和、差并顯示。 解：第1步：前面板包括兩個(gè)

8、數(shù)字型控件，用于輸入數(shù)據(jù)， 還有兩個(gè)數(shù)字型指示控件，用于指示結(jié)果 第2步：設(shè)計(jì)框圖。 從函數(shù)模板數(shù)據(jù)運(yùn)算子模板中找加法和減法運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，連線(xiàn) 第3步：運(yùn)行和調(diào)試,前面板,程序框圖,連線(xiàn)： 連線(xiàn)是端口間傳遞數(shù)據(jù)的路徑。 在框圖程序中數(shù)據(jù)流動(dòng)是單向的，從源端口到一個(gè)或多個(gè)目的端口。 不同形式的連線(xiàn)代表不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型。,數(shù)據(jù)流的概念,在LabVIEW中VI程序的運(yùn)行是數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)的。一個(gè)節(jié)點(diǎn)只有在它所有的輸入端口都連接有效數(shù)據(jù)時(shí)才能執(zhí)行，當(dāng)該點(diǎn)執(zhí)行完后，將結(jié)果送入數(shù)據(jù)流的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。 文本程序的執(zhí)行為控制流方式，即指令執(zhí)行的順序按照程序的編寫(xiě)順序進(jìn)行。 例,3-2 VI程序的編輯,創(chuàng)建對(duì)象： 前面板中用

9、控件模板創(chuàng)建 在框圖程序的節(jié)點(diǎn)上右擊鼠標(biāo)彈出菜單，選擇相應(yīng)的選項(xiàng)，可以在前面板創(chuàng)建控制器、指示器。 使用工具模板的選擇工具選中對(duì)象后，可移動(dòng)、刪除、復(fù)制對(duì)象，還可改變對(duì)象的標(biāo)簽（LABEL), 大小、顏色，改變文本的字體、大小、顏色等。,3-3 VI程序的調(diào)試技術(shù),3.3.1 查找錯(cuò)誤 如果VI程序有錯(cuò)誤，不能運(yùn)行，工具欄的Run按鈕將會(huì)顯示成一個(gè)折斷的箭頭。點(diǎn)擊該按鈕可打開(kāi)一個(gè)顯示錯(cuò)誤清單的窗口，選擇任何一個(gè)列出的錯(cuò)誤項(xiàng)，然后再點(diǎn)擊Find按鈕，則框圖程序中出錯(cuò)的對(duì)象或端口就會(huì)被呈高亮狀態(tài)顯示。 3.3.2 設(shè)置執(zhí)行程序高亮 高亮執(zhí)行方式通常用于單步模式，用來(lái)跟蹤框圖程序中的數(shù)據(jù)流向。 3.

10、3.3 VI程序的單步執(zhí)行 調(diào)試時(shí)，當(dāng)希望框圖程序一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)地執(zhí)行，可設(shè)置單步執(zhí)行模式。 3.3.4 探針 可以使用探針來(lái)查看框圖程序中通過(guò)某一根連線(xiàn)的數(shù)據(jù)。從工具模板中選擇探針工具，點(diǎn)擊希望放置探針的連線(xiàn)，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)探針窗口來(lái)顯示該連線(xiàn)上的數(shù)據(jù)。 3.3.5 斷點(diǎn) 當(dāng)需要在VI程序的某些位置（如VI子程序、節(jié)點(diǎn)或連線(xiàn)）暫停程序執(zhí)行，以便使用探針或者單步方式來(lái)查看數(shù)據(jù)時(shí)，可使用斷點(diǎn)工具點(diǎn)擊想要設(shè)置斷點(diǎn)的位置，再次點(diǎn)擊該位置則取消斷點(diǎn)。,實(shí)驗(yàn)一 LabVIEW基本操作和VI編程,練習(xí)2-1(P28) :打開(kāi)一個(gè)已有的VI,并對(duì)其進(jìn)行操作。 練習(xí)3-1（P34)：創(chuàng)建一個(gè)VI程序，比較兩個(gè)數(shù)，如果兩數(shù)相等則燈亮。 練習(xí)3-2（P40):學(xué)習(xí)LabVIEW的編輯技術(shù)。 在一個(gè)尚未完成的VI程序中練習(xí)編輯前面板的對(duì)象，并將框圖程序正確連線(xiàn)，使之能正確運(yùn)行。 練習(xí)3-3 （P45) 熟悉LabVIEW調(diào)試功能。 完成一個(gè)未完成的VI程序，使用單步和高亮執(zhí)行方式運(yùn)行該VI。該VI程序完成的功能是：產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)與10.0相乘，然后通過(guò)一個(gè)VI子程序?qū)⒎e與100相加后開(kāi)方。 習(xí)題3-1：創(chuàng)建一個(gè)VI程序并調(diào)試，使用滑動(dòng)控件輸入3個(gè)數(shù)A、B和C，（A、B、