【文章內(nèi)容簡介】 買一個全新的系統(tǒng)，大大有利于測試系統(tǒng)的功能擴展。(3) 開發(fā)時間短在驅(qū)動和應(yīng)用兩個層面上，優(yōu)秀虛擬儀器開發(fā)平臺已經(jīng)將其高效的軟件構(gòu)架與計算機、儀器儀表和通訊方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起，給用戶提供最方便的、最靈活的操作以及強大的功能，讓用戶輕松地配置、創(chuàng)建、部署和維護高性能、低成本的測量和控制解決方案。(4) 出色的集成隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜，工程師們通常需要集成多個測量設(shè)備來滿足完整的測試需求，虛擬儀器軟件平臺為大部分I/O設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口，幫助用戶輕松地將多個測量設(shè)備集成到單個系統(tǒng)，減少了任務(wù)的復(fù)雜性。 虛擬儀器的應(yīng)用前景近年來，世界各國的虛擬儀器公司開發(fā)了不少虛擬儀器開發(fā)平臺軟件，以便使用者利用這些儀器公司提供的開發(fā)平臺組建自己的虛擬儀器或測試系統(tǒng)。最早和最具影響的開發(fā)軟件，是NI公司的LabVIEW軟件和LabWindows/CVI， LabVIEW采用圖形化編程方案，是非常實用的開發(fā)軟件。LabWindows/CVI是為熟悉C語言的開發(fā)人員準(zhǔn)備的、在Windows環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn)ANSIC開發(fā)環(huán)境。虛擬儀器正在繼續(xù)迅速發(fā)展。虛擬儀器的突出成就不僅是可以利用PC機組建靈活的虛擬儀器，取代測量技術(shù)傳統(tǒng)領(lǐng)域的各類儀器，更重要的是它可以通過各種不同的接口總線，組建不同規(guī)模的自測試系統(tǒng)。它可以與不同的接口總線的溝通，將虛擬儀器、帶接口總線的各種電子儀器或各種插件單元，調(diào)配并組建成為中小型甚至大型的自動調(diào)試系統(tǒng)。虛擬儀器在組成和改變儀器的功能和技術(shù)性能方面具有靈活性與經(jīng)濟性，因而虛擬儀器將會在科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。3 LabVIEW軟件開發(fā)平臺 概述LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,實驗室虛擬儀器工程平臺）是美國NI公司推出的一種基于G語言（Graphics Language,圖形化編程語言）的虛擬儀器軟件開發(fā)工具。LabVIEW是一個開放式的虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用軟件，它為設(shè)計者提供了一個便捷、輕松的設(shè)計環(huán)境，利用它設(shè)計者可以輕松組建一個測量系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并任意構(gòu)造自己的儀器面板，而無需進行任何繁瑣的計算機程序代碼的編寫，從而可以大大簡化程序的設(shè)計。LabVIEW包含有專門用于設(shè)計數(shù)據(jù)采集程序和儀器控制程序的功能庫和開發(fā)工具庫。LabVIEW的程序設(shè)計實質(zhì)上就是設(shè)計一個個的“虛擬儀器”，即“VI”。在計算機顯示屏幕上利用功能庫和開發(fā)工具庫而產(chǎn)生一個前面板；在后臺則利用圖形化編程語言編制用于控制前面板的程序。程序的前面板具有與傳統(tǒng)儀器類似的界面，可接受用戶的鼠標(biāo)指令。一般來說，每一個VI都可以作為其它VI的調(diào)用對象，其功能類似于文本語言的子程序。LabVIEW程序是數(shù)據(jù)流驅(qū)動的。數(shù)據(jù)流程序設(shè)計規(guī)定，一個目標(biāo)只有當(dāng)它的所有輸入有效時才能執(zhí)行；而目標(biāo)的輸出，只有當(dāng)它的功能完全時才是有效的。這樣，LabVIEW中被連接的方框圖之間的數(shù)據(jù)流控制程序的執(zhí)行次序，而不像文本程序受到行順序執(zhí)行的約束。用LabVIEW編制方框圖程序時，不必受常規(guī)程序設(shè)計語法細(xì)節(jié)的限制。首先，從功能菜單中選擇需要的功能方框，將之置于面板上適當(dāng)?shù)奈恢?；然后用?dǎo)線連接各功能方框在方框圖中的端口，用來在功能方框之間傳輸數(shù)據(jù)。這些方框包括了簡單的算術(shù)功能，高級的采集和分析VI以及用來存儲和檢索數(shù)據(jù)的文件輸入輸出功能和網(wǎng)絡(luò)功能。LabVIEW的核心是VI。VI有一個人機對話的用戶界面——前面板和類似于源代碼功能的方框圖。前面板用于接受來自方框圖的指令。在VI的前面板中，控件模擬了儀器的輸入裝置并把數(shù)據(jù)提供給VI的方框圖；而指示器則模擬了儀器的輸出裝置并顯示由方框圖獲得或產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。當(dāng)把一個控件或指示器放置到前面板上時，LabVIEW在方框圖中相應(yīng)地放置了一個端口，這個從屬于控件或指示器的端口不能隨意刪除，只有刪除它對應(yīng)的控件或指示器時它才隨之一起被刪除。 LabVIEW軟件的特點歸納起來LabVIEW軟件開發(fā)平臺具有以下優(yōu)點：(1) 圖形化的編程方式，設(shè)計者不用寫任何文本格式的代碼，是真正的工程師語言。(2) 提供了豐富的數(shù)據(jù)采集、分析及存儲的庫函數(shù)。(3) 采用數(shù)據(jù)流編程模式，是能夠同時運行多個程序的多任務(wù)系統(tǒng)。(4) 既提供了傳統(tǒng)的程序調(diào)試手段，如設(shè)置斷點、單步運行，同時提供有獨到的高亮執(zhí)行和探針工具，使程序動畫式運行，利于設(shè)計者觀察程序運行的細(xì)節(jié)，使程序的調(diào)試和開發(fā)更為便捷。(5) 32bit的編譯器編譯生成32bit的編譯程序，保證用戶數(shù)據(jù)采集、測試和測量方案的高速執(zhí)行。(6) 囊括了DAQ，GPIB，PXI，VXI，RS232/485在內(nèi)的各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù)，使得不懂總線標(biāo)準(zhǔn)的用戶也能夠驅(qū)動不同總線標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)備與儀器。(7) 提供大量與外部代碼或軟件進行連接的機制，諸如DLLs(動態(tài)連接庫)、DDE(共享庫)、ActiveX、MATLAB等。(8) 強大的Internet功能，內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP，DDE，ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。支持常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，方便網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程測控儀器的開發(fā)。 圖形化程序設(shè)計編程簡單、直觀、開發(fā)效率高。隨著虛擬儀器技術(shù)的不斷發(fā)展，圖形化的編程語言必將成為測試和控制領(lǐng)域內(nèi)最流行的發(fā)展趨勢。 LabVIEW應(yīng)用程序的構(gòu)成所有的LabVIEW應(yīng)用程序，即虛擬儀器(VI )，都包括前面板、流程圖以及圖標(biāo)/連結(jié)器三部分。 前面板介紹。窗口中包含主選菜單欄和快捷工具欄。用戶制作虛擬儀器前面板是用工具選板中相應(yīng)的工具去選取控件選板上的相關(guān)控件，并拖入到窗口中的適當(dāng)位置。 前面板的開發(fā)窗口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(guān)、旋鈕、圖形以及其他控件和顯示對象。 流程圖介紹流程圖是圖形化程序的源代碼，是VI測試功能軟件的圖形化表述。虛擬儀器通過軟件編程來實現(xiàn)測試功能。選用工具選板中相應(yīng)的工具去控件功能選板上的有關(guān)圖標(biāo)來設(shè)計制作虛擬儀器流程圖，以完成虛擬儀器的設(shè)計工作。 流程圖編輯窗口在流程圖中對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(jié)構(gòu)和連線等。 圖標(biāo)/連接器簡介VI具有層次化和結(jié)構(gòu)化的特征。一個VI可以作為子程序，這里稱為子VI (Sub VI)，被其他VI調(diào)用。圖標(biāo)與連接器在這里相當(dāng)于圖形化的參數(shù)。構(gòu)造子VI主要的工作就是定義它的圖標(biāo)和聯(lián)接器。每個VI在前面板和流程圖窗口的右上角都顯示了一個默認(rèn)的圖標(biāo)?？梢杂么翱谧筮叺母鞣N工具設(shè)計像素編輯區(qū)中的圖標(biāo)形狀。編輯區(qū)右側(cè)的一個方框中顯示了一個實際大小的圖標(biāo)。聯(lián)接器是 VI 數(shù)據(jù)的輸入輸出接口。如果用面板控制對象或者顯示對象從子 VI 中輸出或者輸入數(shù)據(jù)，那么這些對象都需要在聯(lián)接器面板中有一個連線端子。用戶可以通過選擇 VI的端子數(shù)并為每個端子指定對應(yīng)的前面板的對象以定義聯(lián)器。 LabVIEW的操作選板在LabVIEW的用戶界面上，應(yīng)特別注意它的操作模板，包括工具選板、控件選板和函數(shù)選板。這些選板集中反映了該軟件的功能與特征。 工具選板簡介該選板提供了各種用于創(chuàng)建、修改和調(diào)試VI程序的工具，如圖3. 3所示。如果該選板沒有出現(xiàn)，則可以在查看菜單下選擇工具選板命令以顯示該選板。 工具選板 控件選板簡介該選板用來給前面板的設(shè)置各種所需的輸出顯示對象和輸入控件對象?？丶x板如下圖3. 4所示，它包括如下所示的一些子選板。每個圖標(biāo)代表一類子選板。如果控件選板不顯示，可以用查看菜單的控件選板功能打開它，也可以在前面板的空白處，點擊鼠標(biāo)右鍵，以彈出控件選板。 控件選板 函數(shù)選板簡介函數(shù)選板是創(chuàng)建流程圖程序的工具。該選板上的每一個頂層圖標(biāo)都表示1個子選板。若函數(shù)選板不出現(xiàn)，則可以用查看菜單下的函數(shù)選板功能打開它，也可以在流程圖程序窗口的空白處點擊鼠標(biāo)右鍵以彈出函數(shù)選板，函數(shù)選板如下圖3. 5所示。 函數(shù)選板 LabVIEW設(shè)計虛擬儀器的方法LabVIEW的圖形化程序設(shè)計是基于現(xiàn)代軟件的面向