【文章內(nèi)容簡介】 程，以及進行方便的調(diào)試。 LabVIEW的運行機制就宏觀上講已經(jīng)不再是傳統(tǒng)上的馮 “ 諾伊曼計算機體系結(jié)構(gòu)的執(zhí) 行方式了。傳統(tǒng)的計算機語言（如 C）中的順序執(zhí)行結(jié)構(gòu)在 LabVIEW中被并行機制所代替； 從本質(zhì)上講，它是一種帶有圖形控制流結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流模式（ Data Flow Mode），這種方式確保了程序中的函數(shù)節(jié)點（ Function Node）只有在獲得它的全部數(shù)據(jù)后才能夠被執(zhí)行。 也就是說，在這種數(shù)據(jù)流程序的概念中，程序的執(zhí)行是數(shù)據(jù)驅(qū)動的，它不受操作系統(tǒng)、計 算機等因素的影響。 既然 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，一個目標只有當它的所有輸入有效時才能夠被執(zhí)行；而目標的輸出只有當它的功能完全時才是有效的。這樣， Lab VIEW 中被連接的函數(shù)節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流控制著程序的執(zhí)行次序，而不像文本程序受到行順序執(zhí)行的約束。從而，我們可以通過相互連接函數(shù)節(jié)點快速簡潔的開發(fā)應(yīng)用程序，甚至還可以有多個數(shù)據(jù)通道同步運行，即所謂的多線程（ Multithreading）。 LabVIEW的核心是 VI。 VI 有一個人機對話的用戶界面 —— 前面板（ Front Panel）和相當于源代碼功能的框圖程序（ Diagram）。前面板接受來自框圖程序的指令。在 VI 的前面板中，控件（ Controls）模擬了儀器的輸入裝置并把數(shù)據(jù)提供給 VI的框圖程序；而 指示器（ Indicators）則是模擬了儀器的輸出裝置并顯示由框圖程序獲得或產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。當把一 個控件或指示器放置到前面板上時， LabVIEW便在框圖程序中相應(yīng)的產(chǎn)生了一個終端（ Te rminals），這個從屬于控件或指示器的終端不能隨意的被刪除，只有刪除它對應(yīng)的控件 或指示器時它才會隨之一起被刪除。 用 LabVIEW編制框圖程序時，不必受常規(guī)程序設(shè)計語法細節(jié)的限制。首先，從函數(shù)面板（ Function Palette）中選擇需要的函數(shù)節(jié)點（ Function Node），將之置于框圖上適當?shù)奈?置；然后用連線（ Wires）連接各函數(shù)節(jié)點在框圖程序中的端口（ Port），用來在函數(shù)節(jié)點之間傳輸數(shù)據(jù)。這些函數(shù)節(jié)點包括了簡單的計算函數(shù)、高級的采集和分析 VI 以及用來存儲和檢索數(shù)據(jù)的文件輸入輸出函數(shù)和網(wǎng)絡(luò)函數(shù)。 用 LabVIEW編制出的圖形化 VI是分層次和模塊化的。我們可以將之用于頂層（ Top Le vel）程序，也可用作其他程序或子程序的子程序。一個 VI用在其它 VI 中，稱之為 subVI， subVI在調(diào)用它的程序中同樣是以一個圖標的形式出現(xiàn)的；為了區(qū)分各個 subVI，它們的圖 標是可編輯的。 LabVIEW依附并發(fā)展了模塊化程序設(shè)計的概念。用戶可以把一個應(yīng)用任務(wù) 分解成為一系列的子任務(wù)，每個子任務(wù)還可以分解成許多更低一級的子任務(wù)，直到把一個 復雜的問題分解成為許多子任務(wù)的組合。首先設(shè)計 subVI完成每個子任務(wù)，然后將之逐步 組合成為能夠解決最終問題的 VI。 圖形化的程序設(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)最有前途的發(fā)展方向。 LabVIEW的優(yōu)勢 我們以前在實驗室做模電實驗的時候面對的是各種各 樣的真實的儀器，但是這種傳統(tǒng)的實物實驗模式有一些固有的缺陷，例如： （ 1）學生不熟悉線路連接，在連接儀器時極易出錯。 （ 2）線路連接錯誤，易造成電子元器件及測試儀器的損壞。學生不熟悉儀器操作也是造成儀器容易損壞的原因。 （ 3）學生不能根據(jù)自己的學習進度安排實驗時間，更不能像做家庭作業(yè)一樣在課余時間進行練習。有限的教學時數(shù)與學生技能的提高矛盾突出。 （ 4）實驗的元器件離散性大，環(huán)境變化引起的溫漂、干擾等因素會造成實驗數(shù)據(jù)的偏差。 （ 5）傳統(tǒng)的電子技術(shù)實驗是以實物為主的，設(shè)備易磨損老化，需要定期更新；教學實驗室 的設(shè)備配置與教學大綱的教學要求相對應(yīng)，隨著教學要求的提高及電子技術(shù)的飛速發(fā)展，實驗設(shè)備的技術(shù)水平也不斷提高，數(shù)量也要有所增加，這要消耗我們有限的教學經(jīng)費。 而使用 LABVIEW恰好能夠彌補實驗的不足。它的優(yōu)點是： （ 1）在計算機上即可完成和實現(xiàn)實驗的線路連接，例如，顯示檢測點的電壓電流波形及對電路進行直流分析、交流分析、瞬態(tài)分析、傅立葉分析等多種分析，及時獲得實驗結(jié)果。 （ 2）評估元器件參數(shù)變化（包括故障）對電路造成的影響。分析一些較難測量的電路特性，如進行噪聲（ Noise）、頻譜（ Fourier）、器件靈 敏度（ Sensitivity）、溫度特性（ Temperature）分析等。 （ 3）可以在短暫的實驗時間里快速完成較復雜的線路連接、測試工作。 （ 4）可以很容易地實現(xiàn)對學生的量化評估。 LabVIEW應(yīng)用解決方案 LabVIEW自 1986年正式推出，至今已發(fā)展到以最新版本 為核心，包括控制與仿真、高級數(shù)字信號處理、統(tǒng)計過程控制、模糊控制和 PID 控制等眾多軟件包，可運行于現(xiàn)今所有 Windows系統(tǒng)、 Linux,Macintosh,Sun和 HPUX 等多種平臺的工業(yè)標準軟件開發(fā)環(huán)境〔，們。其已被廣泛應(yīng)用于包括航空航天、工業(yè)自動化、通信、汽車、半導體和生物醫(yī)學等世界范圍內(nèi)的眾多領(lǐng)域，其概括如下 : （ 1） .LabV工 EW應(yīng)用于測試與測量 LabVIEW已成為測試與測量領(lǐng)域的工業(yè)標準，通過 GPIB,VXI,PLC、串行設(shè)備和插卡式數(shù)據(jù)采集板卡可以構(gòu)成實際的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它提供了工業(yè)界最大的儀器驅(qū)動程序庫，同時還支持通過Inter,ActiveX,DE 、和 SQL等交互式通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，它提供的眾多開發(fā)工具使復雜的測試測量任務(wù)變得簡單易行 . （ 2） .LabV工 EW應(yīng)用于過程控制和工業(yè)自動化 LabVIEW強大的硬件驅(qū)動、圖形顯示能力和便捷的快速程序設(shè)計為過程控制和工業(yè)自動化提供了優(yōu)秀的解決方案 .同時由于 NI 公司提供有全系列的基于 PC 的多功能板卡，其與 LabVIEW 在底層即實現(xiàn)了軟、硬件的 無逢連接，節(jié)約了系統(tǒng)的構(gòu)建時間并增強了系統(tǒng)可靠性。 （ 3） .LabVIEW應(yīng)用于實驗室研究與自動化 LabVIEW為科學家和工程師提供了功能強大的高技數(shù)學分析庫，包括統(tǒng)計、估 計、回歸分析、線性代數(shù)、信號生成算法、時域和頻域分析等眾多科學領(lǐng)域。在聯(lián) 合時域分析、小波和數(shù)字濾波器等高級或特殊分析場合， LabV 工 EW 提供有專門的附 加軟件包。 3 方案論證 可行性研究 在虛擬儀器系統(tǒng)中，信號的獲取與采集是由以計算機為核心的硬件平臺來完成的。在此硬件平臺基礎(chǔ)上，調(diào)用測試軟件來完成某種功能的測試任務(wù)，便可構(gòu) 成該種功能的虛擬測量儀器。在同一硬件平臺上，調(diào)用不同的測試軟件的可構(gòu)成不同功能的虛擬儀器。因此，出現(xiàn)了‘軟件就是儀器’的概念。如對采集的數(shù)據(jù)通過測試軟件進行標定和數(shù)據(jù)點的顯示就構(gòu)成了一臺數(shù)字示波器；如對采集的數(shù)據(jù)利用軟件進行 FFT 變換，則構(gòu)成了一臺頻譜分析儀……信號分析與處理要求取的特征值，如峰值，真有效值，均值，均方值，方差，標準差，以