【文章內(nèi)容簡介】 語言的語法細節(jié)無關,構建和測試程序就可以少費時間。使用流程圖方法可以實現(xiàn)內(nèi)部的自我復制,采用前面板、流程圖、圖標等,用戶就對整個系統(tǒng)實現(xiàn)圖形化描述,同時,用戶還能夠重用虛擬儀器,可以隨時改變虛擬儀器來滿足自己的需要。LabVIEW集成了很多儀器硬件庫,如GPIB/VXI/PXI/基于計算機的儀器、RS232/485協(xié)議、插入式數(shù)據(jù)采集、模擬/數(shù)字/計數(shù)器Ｉ/Ｏ、信號調(diào)理、分布式數(shù)據(jù)采集、圖像獲取和機器視覺、運動控制、PLC/數(shù)據(jù)日志等。與傳統(tǒng)的編程方式相比,使用LabVIEW設計虛擬儀器,可以提高效率4～10倍。同時,利用其模塊化和遞歸方式,用戶可以在很短的時間內(nèi)構建、設計和更改自己的虛擬儀器系統(tǒng)。[6] LabVIEW應用程序的構成所有的LabView應用程序，即虛擬儀器（VI），它包括前面板（front panel）、流程圖（block diagram）以及圖標/連結器(icon/connector)三部分。 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象，具體表現(xiàn)有開關、旋鈕、圖形以及其他控制（control）和顯示對象（indicator）。圖4－1所示是一個虛擬示波器的前面板。顯然，并非簡單地畫兩個控件就可以運行，在前面板后還有一個與之配套的流程圖。 VI的使用前面板流程圖提供VI的圖形化源程序。在流程圖中對VI編程，以控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出功能。流程圖中包括前面板上的控件的連線端子，還有一些前面板上沒有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結構和連線等。 如果將VI與標準儀器相比較，那么前面板上的東西就是儀器面板上的東西，而流程圖上的東西相當于儀器箱內(nèi)的東西。在許多情況下，使用VI可以仿真標準儀器，不僅在屏幕上出現(xiàn)一個惟妙惟肖的標準儀器面板，而且其功能也與標準儀器相差無幾。VI具有層次化和結構化的特征。一個VI可以作為子程序，這里稱為子VI（subVI），被其他VI調(diào)用。圖標與連接器在這里相當于圖形化的參數(shù) LabVIEW中的操作模板LabVIEW具有多個圖形化的操作模板，用于創(chuàng)建和運行程序[1]。這些操作模板可以隨意在屏幕上移動，并可以放置在屏幕的任意位置。操縱模板共有三類，為工具（Tools）選板、控制（Controls）選板和函數(shù)（Functions）選板。工具選板 工具模板用于創(chuàng)建、修改和調(diào)試VI程序的工具。如果該模板沒有出現(xiàn)，則可以在【查看(V)】菜單下選擇【工具選板（T）】命令以顯示該模板。當從模板內(nèi)選擇了任一種工具后，鼠標箭頭就會變成該工具相應的形狀。當從【查看(V)】菜單下選擇了【工具選板（T）】功能后，把工具選板內(nèi)選定的任一種工具光標放在流程圖程序的子程序（Sub VI）或圖標上，就會顯示相應的幫助信息。與工具模板不同，控制和功能模板只顯示頂層子模板的圖標。這些頂層子模板中包含許多不同的控制或功能子模板。通過這些控制或功能子模板可以找到創(chuàng)建程序所需的面板對象和框圖對象。用鼠標點擊頂層子模板圖標就可以展開對應的控制或功能子模板，只需按下控制或功能子模板左上角的大頭針就可以把對這個子模板變成浮動板留在屏幕上?？刂七x板用控制選板可以給前面板添加輸入控制和輸出顯示。每個圖標代表一個子模板。如果控制選板不顯示，可以用【查看(V)】菜單的【控制選板（T）】功能打開它，也可以在前面板的空白處，點擊鼠標右鍵，以彈出控制選板。函數(shù)選板函數(shù)選板是創(chuàng)建框圖程序的工具。該模板上的每一個頂層圖標都表示一個子模板。若功能選板不出現(xiàn)，則可以用【查看(V)】菜單下的【功能選板（T）】功能打開它，也可以在框圖程序窗口的空白處點擊鼠標右鍵以彈出功能選板。 注：只有打開了框圖程序窗口，才能出現(xiàn)功能選板。 、控制選板和函數(shù)選板第2章 信號發(fā)生器的設計 信號發(fā)生器作為科學實驗必不可少的裝置，被廣泛地應用到教學、科研等各個領域。高等學校特別是理工科的教學、科研需要大量的儀器設備，例如信號源、示波器等，常用儀器都必須配置多套，但是有些儀器設備價格昂貴，如果按照傳統(tǒng)模式新建或者改造實驗室投資巨大，造成許多學校儀器設備缺乏或過時陳舊，嚴重影響教學科研。如果運用虛擬儀器技術構建系統(tǒng)，代替常規(guī)儀器、儀表，不但可以滿足實驗教學的需要、節(jié)約大量的經(jīng)費、降低實驗室建設的成本，而且能夠提高教學科研的質量與效率 信號發(fā)生器是生產(chǎn)實踐和科學研究中應用十分廣泛的電子測量儀器，早在20年代電子設備剛出現(xiàn)時它就產(chǎn)生了。隨著通信和雷達技術的發(fā)展，40年代出現(xiàn)了主要用于測試各種接收機的標準信號發(fā)生器，使信號發(fā)生器從定性分析的測試儀器發(fā)展成定量分析的測量儀器。同時還出現(xiàn)了可用來測量脈沖電路或用作脈沖調(diào)制器的脈沖信號發(fā)生器。由于早期的信號發(fā)生器外型笨重，功能單一；數(shù)字信號發(fā)生器雖然有一定的功能擴展，但價格昂貴，維護升級成本高，短時間內(nèi)難以普及應用。直到1964年才出現(xiàn)第一臺全晶體管的信號發(fā)生器。自60年代以來信號發(fā)生器有了迅速的發(fā)展，出現(xiàn)了函數(shù)發(fā)生器，這個時期的信號發(fā)生器多采用模擬電子技術，由分立元件或模擬集成電路構成，其電路結構復雜，且僅能產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波和三角波等幾種簡單波形，由于模擬電路的漂移較大，使其輸出的波形的幅度穩(wěn)定性差，而且模擬器件構成的電路存在著尺寸大、價格貴、功耗大等缺點，并且要產(chǎn)生較為復雜的信號波形則電路結構非常復雜。自從70年代微處理器出現(xiàn)以后，利用微處理器、模數(shù)轉換器和數(shù)模轉換器，硬件和軟件使信號發(fā)生器的功能擴大，產(chǎn)生比較復雜的波形。這時期的信號發(fā)生器多以軟件為主，實質是采用微處理器對DAC的程序控制，就可以得到各種簡單的波形。軟件控制波形的一個最大缺點就是輸出波形的頻率低，這主要是由CPU的工作速度決定的，如果想提高頻率可以改進軟件程序減少其執(zhí)行周期時間或提高CPU的時鐘周期，但這些辦法是有限度的，根本的辦法還是要改進硬件電路。隨著現(xiàn)代電子、計算機和信號處理等技術的發(fā)展，極大促進了數(shù)字化技術在電子測量儀器中的應用，使原有的模擬信號處理逐步被數(shù)字信號處理所代替，從而擴充了儀器信號的處理能力，提高了信號測量的準確度、精度和變換速度，克服了模擬信號處理的諸多缺點，數(shù)字信號發(fā)生器隨之發(fā)展起來。鍵盤顯示控制芯片D/A轉換電路波形發(fā)生器I/O控制信號采集信號輸出控制 信號發(fā)生器基本原理框圖 信號發(fā)生器的應用非常廣泛，種類繁多。首先，信號發(fā)生器可以分通用和專用兩大類，專用信號發(fā)生器主要為了某種特殊的測量目的而研制的，如電視信號發(fā)生器、脈沖編碼信號發(fā)生器等，這種發(fā)生器的特性是受測量對象的要求所制約的。其次，信號發(fā)生器按輸出波形又可分為按信號波形可分為正弦信號、函數(shù)（波形）信號、脈沖信號和隨機信號發(fā)生器等四大類。信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器，在生產(chǎn)實踐和科技領域中有著廣泛的應用。各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。能夠產(chǎn)生多種波形，如三角波、鋸齒波、矩形波（含方波）、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號發(fā)生器。[8] 信號發(fā)生器的設計 在labview中信號的發(fā)生方法總體上可以分成兩種，一種是通過外部硬件發(fā)生信號，用labview編寫程序控制計算機的A/D數(shù)據(jù)采集卡進行采集而獲取信號；另一種方式是用labview程序本身產(chǎn)生波形信號，即用軟件產(chǎn)生信號。 用labview程序進行信號的發(fā)生主要依靠一些可以產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)的函數(shù)、VIs以及Express VIs來完成，另外一些數(shù)學運算函數(shù)也可以用以產(chǎn)生波形信號?？梢杂靡援a(chǎn)生信號的函數(shù)、VIs以及Express VIs主要位于函數(shù)模板中的信號處理子模板以及數(shù)字子模板中如下圖： Labwiew中的Waveform Generation子模板 labview中數(shù)學子模板中的三角函數(shù)子模板 labview中數(shù)學子模板中的雙曲函數(shù)子模板 基本函數(shù)發(fā)生器（Basic Function ）是labview中常用的用以產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)的VI，它可以產(chǎn)生四種基本信號：正弦波、方波、三角波和鋸齒波?？梢钥刂扑闹行盘柕念l率、幅值以及相位等信息。基本函數(shù)發(fā)生器簡介：偏移量指定信號的直流偏移量。重置信號如值為TRUE，相位可重置為相位控件的值，時間標識可重置為0。默認值為FALSE。信號類型是要生成的波形的類型。 0Sine Wave（默認）1Triangle Wave2Square Wave3Sawtooth Wave頻率是波形頻率，以赫茲為單位。默認值為10。幅值是波形的幅值。幅值也是峰值電壓。相位是波形的初始相位，以度為單位。默認值為0。如重置信號為FALSE，則VI忽略相位。錯誤輸入（無錯誤）表明節(jié)點運行前發(fā)生的錯誤。該輸入將提供標準錯誤輸入功能。采樣信息包含采樣信息。Fs是每秒采樣率。默認值為1000。s是波形的采樣數(shù)。默認值為1000。方波占空比是方波在一個周期內(nèi)高電平所占時間的百分比。僅當信號類型是方波時，VI使用該參數(shù)。默認值為50。信號輸出是生成的波形。相位輸出是波形的相位，以度為單位。錯誤輸出包含錯誤信息。該輸出將提供標準錯誤輸出功能?；竞瘮?shù)發(fā)生器詳細信息 該VI可記錄上次生成波形的時間標識，并從該點開始繼續(xù)遞增時間標識。該函數(shù)可使用波形類型、采樣數(shù)目、相位輸入和要生成的波形頻率（以Hz為單位）作為輸入端。 基本函數(shù)發(fā)生器程序框圖 在該程序中以Basic Function ，產(chǎn)生一個頻率、幅值以及相位均可調(diào)的信號發(fā)生器，將信號用波形圖加以顯示，并用時序循環(huán)使程序能夠循環(huán)運行。 運行程序，在程序運行過程中可以改變信號類型及其幅值、頻率、相位等屬性， ，幅值為1V, 相位為0