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labview教程手把手教你
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2011-05-20
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LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering)是一种图形化的编程语言,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
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第一章 虚拟仪器及 LabVIEW 入门
1.1 虚拟仪器概述
虚拟仪器(virtual instrumention)是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目
前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,
其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小
这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装
入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是
指这种方式。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。
虚拟仪器的主要特点有:
尽可能采用了通用的硬件,各种仪器的差异主要是软件。
可充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的
仪器。
用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。
虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的
基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内,使用较为广泛的计
算机语言是美国 NI 公司的 LabVIEW。
虚拟仪器的起源可以追朔到 20 世纪 70 年代,那时计算机测控系统在国防、航天等领
域已经有了相当的发展。PC 机出现以后,仪器级的计算机化成为可能,甚至在 Microsoft
公司的 Windows 诞生之前,NI 公司已经在 Macintosh 计算机上推出了 LabVIEW2.0 以前的
版本。对虚拟仪器和 LabVIEW 长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的
权威。
普通的 PC 有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可
能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定了 VXI 标准,这是一种插卡式
的仪器。每一种仪器是一个插卡,为了保证仪器的性能,又采用了较多的硬件,但这些卡
式仪器本身都没有面板,其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准
的 VXI 机箱,再与计算机相连,就组成了一个测试系统。VXI 仪器价格昂贵,目前又推出
了一种较为便宜的 PXI 标准仪器。
虚拟仪器研究的另一个问题是各种标准仪器的互连及与计算机的连接。目前使用较多
的是 IEEE 488 或 GPIB 协议。未来的仪器也应当是网络化的。
1.2 LabVIEW 是什么?
LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering)是一种图形化的编程语言,它广
泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,视为一个标准的 数据采集和仪器控制软件。
LabVIEW 集成了与满足 GPIB、VXI、RS-232 和 RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全
部功能。它还内置了便于应用 TCP/IP、ActiveX 等软件标准的库函数。这是一个功能强大
1
且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用
过程都生动有趣。
图形化的程序语言,又称为“G”语言。使用这种语言编程时,基本上不写程序代码,
取而代之的是流程图或流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语
图标和概念,因此,LabVIEW 是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学
和工程系统的能力,提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研
究、设计、测试并实现仪器系统时,可以大大提高工作效率。
利用 LabVIEW,可产生独立运行的可执行文件,它是一个真正的32位编译器。像许
多重要的软件一样,LabVIEW 提供了 Windows、UNIX、Linux、Macintosh 的多种版本。
1.3 LabVIEW 的运行机制
1. 3.1 LabVIEW 应用程序的构成
所有的 LabVIEW 应用程序,即虚拟仪器(VI),它包括前面板( front panel)、流程
图(block diagram)以及图标/连结器(icon/connector)三部分。
前面板
前面板是图形用户界面,也就是 VI 的虚拟仪器面板,这一界面上有用户输入和显示输
出 两 类 对 象 , 具 体 表 现 有 开 关 、 旋 钮 、 图 形 以 及 其 他 控 制 ( control ) 和 显 示 对 象
(indicator)。图 1 所示是一个随机信号发生和显示的简单 VI 是它的前面板,上面有一个显
示对象,以曲线的方式显示了所产生的一系列随机数。还有一个控制对象——开关,可以
启动和停止工作。显然,并非简单地画两个控件就可以运行,在前面板后还有一个与之配
套的流程图。
流程图
流程图提供 VI 的图形化源程序。在流程图中对 VI 编程,以控制和操纵定义在前面板
上的输入和输出功能。流程图中包括前面板上的控件的连线端子,还有一些前面板上没有
但编程必须有的东西,例如函数、结构和连线等。图1-2是与图1-1对应的流程图。
我们可以看到流程图中包括了前面板上的开关和随机数显示器的连线端子,还有一个随机
数发生器的函数及程序的循环结构。随机数发生器通过连线将产生的随机信号送到显示控
2
控制对象
( 输入 )
显示对象
( 输出 )
图1-1 随机信号发生器的前
面板
件,为了使它持续工作下去,设置了一个 While Loop 循环,由开关控制这一循环的结束。
如果将 VI 与标准仪器相比较,那么前面板上的东西就是仪器面板上的东西,而流程图
上的东西相当于仪器箱内的东西。在许多情况下,使用 VI 可以仿真标准仪器,不仅在屏幕
上出现一个惟妙惟肖的标准仪器面板,而且其功能也与标准仪器相差无几。
图标/连接器
VI 具 有 层 次 化 和 结 构 化 的 特 征 。 一 个 VI 可 以 作 为 子 程 序 , 这 里 称 为 子
VI(subVI),
被其他 VI 调用。图标与连接器在这里相当于图形化的参数,详细情况稍后介绍。
1.2.2 LabVIEW 的操作模板
在 LabVIEW 的用户界面上,应特别注意它提供的操作模板,包括工具(Tools)模板、
控制(Controls)模板和函数(Functions)模板。这些模板集中反映了该软件的功能与特征。
下面我们来大致浏览一下。
工具模板(Tools Palette)
该模板提供了各种用于创建、修改和调试 VI 程序的工具。如果该
模板没有出现,则可以在 Windows 菜单下选择 Show Tools Palette
命令以显示该模板。当从模板内选择了任一种工具后,鼠标箭头就会变
成 该 工 具 相 应 的 形 状 。 当 从 Windows 菜 单 下 选 择 了 Show Help
Window 功能后,把工具模板内选定的任一种工具光标放在流程图程
序的子程序(Sub VI)或图标上,就会显示相应的帮助信息。
下述工具中注意1和2的区别,2用于编程时,1用于运行程序
时。4是一个特有的工具,它并不是一个简单的画线工具,而是一个符合 LabVIEW 语言
规定的对象连接工具。
3
函 数 : 随 机
数发生器
结构:循环
与前面 板控件对
应的连线端子
与前面 板控件对
应的连线端子
图1-2 随机信号发生器的流
程图
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资源评论
- Nick_cug2012-12-25确实很基础,对入门很有用,但是里边讲的这个Labview的版本太老了。
linxibaobei
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