【文章內(nèi)容簡介】 ，增加了多板發(fā)總線，以使用于相鄰模塊的高速通訊的局總線。 PXI 的高度可擴(kuò)展性。 PXI具有 8 個(gè)擴(kuò)展槽，而臺(tái)式 PCI 系統(tǒng)只有 3~4 個(gè)擴(kuò)展槽，通過使用 PCI— PCI 橋接器，可擴(kuò)展到 256 個(gè)擴(kuò)展槽，臺(tái)式 PC 的性能價(jià)格比和 PCI 總線面向儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展優(yōu)勢結(jié)合起來，將形成未來的虛擬儀器平臺(tái)。 但無論采用哪種類型的虛擬儀器系統(tǒng)，都是通過應(yīng)用軟件將硬件 設(shè)備搭載到計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全數(shù)字化的采集、測試和分析。而開發(fā)虛擬儀器離不開合適的軟件工具，目前的虛擬儀器軟件開發(fā)工具有兩類：文本式編程語言，如Visual C++， VisualBasic， LabWindows/CVI 等；圖形化的編程語言，如 LabVIEW，HPVEE 等，這些軟件開發(fā)工具為用戶設(shè)計(jì)虛擬儀器應(yīng)用軟件提供了最大限度的方便與良好的開發(fā)環(huán)境。 但是虛擬儀器也并非十全十美，在與其他設(shè)備連接時(shí)容易受到客觀環(huán)境和條件的限制，另外由于需要進(jìn)行大量的軟件計(jì)算，可能造成較大的 時(shí)延 ，此種情況下需要用傳統(tǒng)的硬 件儀器來代替。 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第三章 LabVIEW 在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 一、 LabVIEW簡介 LabVIEW 是 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境）的簡稱，是由美國國家儀器公司（ National Instruments，NI）創(chuàng)立的一個(gè)功能強(qiáng)大而靈活的圖形開發(fā)環(huán)境。 NI公司生產(chǎn)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的軟硬件產(chǎn)品，其產(chǎn)品幫助從事研究、開發(fā)、生產(chǎn)、測量工作，以及在諸如汽車、半導(dǎo)體、電子、化學(xué)、電信、制藥等行業(yè)工作的工程師和科學(xué)家 進(jìn)行測量、過程控制及數(shù)據(jù)分析和存儲(chǔ)。在試驗(yàn)測量、工業(yè)自動(dòng)化和數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域起著重要作用。 與 C 和 BASIC 一樣， LabVIEW 也是通用的編程系統(tǒng)，有一個(gè)完成任何編程任務(wù)的龐大函數(shù)庫。 LabVIEW 的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、 文件輸入 /輸出 、數(shù)據(jù)分析、 數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 、 GPIB/VXI/PXI/基于計(jì)算機(jī)的儀器、 RS232/485協(xié)議、模擬 /數(shù)字 /計(jì)數(shù)器Ｉ /Ｏ、信號(hào)調(diào)理、圖像獲取和機(jī)器視覺、運(yùn)動(dòng)控制、 PLC/數(shù)據(jù)日志等 等。 LabVIEW 也有傳統(tǒng) 的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點(diǎn)、以動(dòng)畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子 VI） 的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試 及觀察數(shù)據(jù)流。 LabVIEW 是一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言 ——通常稱為 G編程語言 。傳統(tǒng)文本編程語言根據(jù)語句和指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，而 LabVIEW 則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了 VI 及函數(shù)的執(zhí)行順序。 與傳統(tǒng)的編程方式相比 ,使用 LabVIEW設(shè)計(jì)虛擬儀器 ,可以提高效率 4～ 10 倍。同時(shí) ,利用其模塊化和遞歸方式 ,用戶可以在很短的時(shí)間內(nèi)構(gòu)建、設(shè)計(jì)和更改自己的虛擬儀器系統(tǒng) [4,5]。 前面板是圖形用戶界面，也就是 VI 的虛擬 儀器面板，這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對(duì)象，具體表現(xiàn)有開關(guān)、旋鈕、圖形以及其他控制（ control）和顯示對(duì)象（ indicator）。 使用圖標(biāo)和連線，可以通過編程對(duì)前面板上的對(duì)象進(jìn)行控制。這就是圖形化源代碼，又稱 G代碼。 LabVIEW 的圖形化源代碼在某種程度上類似于流程圖，因此又被稱作程序框圖代碼。 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 LabVIEW 系統(tǒng)由 LabVIEW 應(yīng)用執(zhí)行文件和許多相關(guān)的文件及子目錄組成。 LabVIEW 使用文件和目錄來存儲(chǔ)創(chuàng)建 VI所必須的信息，部分重要的文件和目錄如下： LabVIEW 可執(zhí)行程序：用于啟動(dòng) LabVIEW。 目錄：該目錄包含 VI庫，如數(shù)據(jù)采集、儀器控制和分析 VI。它必須與 LabVIEW 可執(zhí)行程序在同一目錄下。不要改變 目錄名稱，因?yàn)?LabVIEW 啟動(dòng)時(shí)要查找該目錄。如果改變此名稱，就無法使用眾多的控件和庫函數(shù)。 examples 目錄：該目錄包含許多 VI 示例，這些例子示范了 LabVIEW的功能。 目錄：用戶創(chuàng)建的 VI 保存于該目錄并將出現(xiàn)在 LabVIEW的 Functions palette 上。 目錄：如果希望用戶儀器驅(qū)動(dòng)程序庫出 現(xiàn)在 LabVIEW 的函數(shù)選項(xiàng)板上，應(yīng)將其放置在該目錄下。 Learning 目錄：該目錄包含有使用本書所需的 VI庫。 圖 LabVIEW 的發(fā)展歷程 二、 LabVIEW編程簡介 LabVIEW 編程一般要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟。 總體設(shè)計(jì)：根據(jù)用戶需求，進(jìn)行 VI 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定面板布局與程序流程，并保證所使用的虛擬儀器硬件在 LabVIEW 函數(shù)庫中有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。 前面板設(shè)計(jì)：在 LabVIEW 的前面板編輯窗口內(nèi)，利用工具模板和控件模大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 板進(jìn)行 VI 前面板的設(shè)計(jì)。 圖 LabVIEW前面板 框圖編程：在 LabVIEW 的框圖編輯窗口內(nèi)，利用工具模板和函數(shù)模板進(jìn)行方框圖編程。 圖 LabVIEW框圖 程序調(diào)試：單擊前面板編輯窗口或方框圖編輯窗口工具條中的運(yùn)行按鈕，執(zhí)行 VI 程序；同時(shí)可利用 LabVIEW 工具模板中的斷點(diǎn)工具和探針工具調(diào)試縮編程序。 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 三、 LabVIEW中的數(shù)字電路技術(shù) LabVIEW 具有典型的圖形化語言風(fēng)格，其程序的編制過程就是將不同的圖標(biāo)進(jìn)行選擇、組合并連線的過程。其不同圖標(biāo)相當(dāng)于具有不同功能的 “ 子程序 ” ，圖標(biāo)間的連線指定了數(shù)據(jù)的流向，相當(dāng)于代碼語言的 “ 賦值 ” 語句。在 LabVIEW的函數(shù)選板中，既包含了大量專用的信號(hào)處理、信號(hào)運(yùn)算等圖標(biāo)，也包含了各種數(shù)值運(yùn)算、邏輯運(yùn)算的基本 VI 圖標(biāo)。 圖 LabVIEW布爾運(yùn)算 不難看出，利用這些圖標(biāo)編制的邏輯運(yùn)算程序（ LabVIEW 后面板），也就是一個(gè)規(guī)范的數(shù)字邏輯電路的邏輯圖。就信號(hào)的輸入 /輸出來說， LabVIEW 亦提供了豐富的輸入控件和輸出控件，如各種形式的開關(guān)、按鈕、指示燈、波形顯示器等等，這些 “ 器件 ” 可直接用簡單的拖動(dòng)方式拖放到相應(yīng)位置即可使用 [6]。 圖 LabVIEW布爾選項(xiàng)板 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 由于虛擬儀器 LabVIEW 中提供的布爾運(yùn)算 VI 比較完備，再加上系統(tǒng)本身圖形化的語言風(fēng)格，完全可以做到將 “ 程序 —— 邏輯圖 —— 實(shí)驗(yàn)過程 —— 輸入輸出 ”等過程的結(jié)合，使過程簡單明晰，可以完成數(shù)字邏輯電路中幾乎所有的實(shí)驗(yàn)及演示，如： 半加器 、 全加器 、 比較器、計(jì)數(shù)器、與非門、 D觸發(fā)器、 JK 觸發(fā)器、譯碼器 等等 。而且還可以運(yùn)用 LabVIEW 中程序執(zhí)行過程的 “ 高亮度單步執(zhí)行 ” 模式充分地觀察到信號(hào)的動(dòng)態(tài)流程和邏輯電路的運(yùn)算過程 。