【正文】 卡采集到，并在硬件允許的范圍內(nèi)顯示比現(xiàn)有信號(hào)發(fā)生器更寬廣的信號(hào)范圍。 程序框圖的設(shè)計(jì)流程用LABVIEW設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器的主要步驟是在設(shè)計(jì)程序框圖上。創(chuàng)建通道選擇連續(xù)采樣寫入采樣等待生成所有采樣指定采樣率、采樣數(shù)開始停止并清楚任務(wù) 程序框圖的主要流程按系統(tǒng)的總體要求，可以分為兩部分來設(shè)計(jì)，一個(gè)是基本波形的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如正弦波，方波，三角波和鋸齒波，另一個(gè)是基于數(shù)字脈沖的PWM波設(shè)計(jì)。然后用條件結(jié)構(gòu)將它們組合在同一個(gè)程序框圖中進(jìn)行運(yùn)行。利用LABVIEW開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，其中最主要的部分是程序框圖的設(shè)計(jì)，下面就是程序框圖設(shè)計(jì)的基本過程：（1）創(chuàng)建虛擬通道：根據(jù)輸出的波形的類型設(shè)置物理通道的性質(zhì)、波形的一些基本參數(shù)。 基本波形虛擬通道 PWM波虛擬通道（2）設(shè)置基本波形的緩沖區(qū)和采樣時(shí)鐘：緩沖區(qū)可以對(duì)信號(hào)的頻率、幅值、采樣值、波形類型等進(jìn)行設(shè)置，采樣時(shí)鐘設(shè)置為模擬。本文設(shè)計(jì)中的PWM波是基于計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的，采樣時(shí)鐘設(shè)置成計(jì)數(shù)器（隱式）。時(shí)鐘采樣方式均設(shè)置為連續(xù)采樣的方式。 基本波形信號(hào)時(shí)鐘 PWM波信號(hào)時(shí)鐘（3）基本波形信號(hào)發(fā)生器需要先設(shè)置模擬信號(hào)的通道數(shù)及采樣數(shù)，然后再運(yùn)行；PWM波則是在設(shè)置好波形參數(shù)和時(shí)鐘后直接運(yùn)行。 基本信號(hào)波形運(yùn)行 PWM波運(yùn)行（4）運(yùn)行后，需要不斷循環(huán)該程序，在兩個(gè)程序后都添加循環(huán)程序，并可以根據(jù)用戶的需求隨時(shí)按下停止按鈕。在程序停止后，添上任務(wù)清除控件，若有錯(cuò)誤產(chǎn)生，則在最后加上可以提示錯(cuò)誤的錯(cuò)誤對(duì)話框。 循環(huán)及清除程序 基本波形信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)采用的是NI USB—6211數(shù)據(jù)采集卡，由于該卡支持DAQ m x驅(qū)動(dòng)程序，所以本設(shè)計(jì)是直接使用DAQ m xData Acquisition開發(fā)的。在這部分中，主要是采集參數(shù)的設(shè)置，其中包括物理通道的選擇，采樣模式、采樣率、每通道采樣數(shù)、每緩沖的循環(huán)次數(shù)的配置，采樣最大最小值、預(yù)設(shè)頻率、幅值、波形類型的設(shè)置。[10]。 基本信號(hào)發(fā)生器程序該程序運(yùn)行時(shí)的具體步驟如下：（1）先創(chuàng)建一個(gè)模擬輸出的電壓任務(wù)；（2）以波形緩沖區(qū)的采樣速率為基礎(chǔ)來設(shè)定采樣時(shí)鐘速率，采樣模式設(shè)置為連續(xù)采樣模式；（3）給輸出緩沖區(qū)編寫波形；（4）開始運(yùn)行任務(wù)；（5）不斷循環(huán)，直到用戶按下停止按鈕，每100毫秒查核錯(cuò)誤，看任務(wù)是否完成；（6）調(diào)用清除任務(wù)來清除任務(wù)，若出現(xiàn)錯(cuò)誤，則使用彈出對(duì)話框顯示錯(cuò)誤或警告。在設(shè)計(jì)好程序之后，分別顯示了波形參數(shù)、采樣參數(shù)、物理通道參數(shù)和輸出波形等控件，可以很方便地進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)、物理通道修改和觀察輸出波形是否出現(xiàn)失真或噪聲的現(xiàn)象。 基本信號(hào)發(fā)生器前面板 PWM波信號(hào)發(fā)生器脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)可以使用計(jì)數(shù)器或數(shù)字I/O輸出等數(shù)字信號(hào)來產(chǎn)生，也可以利用任意波形發(fā)生器或RF信號(hào)發(fā)生器之類的模擬信號(hào)來產(chǎn)生。NI很多的多功能數(shù)據(jù)采集(DAQ)設(shè)備都可以用來產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)。該設(shè)計(jì)的PWM波是基于NI USB6211的計(jì)數(shù)器來設(shè)計(jì)的。 PWM波信號(hào)發(fā)生程序該程序運(yùn)行時(shí)的具體步驟如下：(1)先創(chuàng)建一個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出通道，在一個(gè)頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生脈沖。如果脈沖空閑狀態(tài)設(shè)置為低信號(hào)，則生成的第一個(gè)轉(zhuǎn)換是從低電平到高電平；(2)使用DAQ m x的定時(shí)（隱式）來配置的脈沖產(chǎn)生的時(shí)間；(3)調(diào)用Start，并開始產(chǎn)生脈沖序列；(4)不斷循環(huán)，直到用戶按下停止按鈕，每100毫秒查核錯(cuò)誤，看任務(wù)是否完成；(5)調(diào)用清除任務(wù)來清除任務(wù)，若有錯(cuò)誤出現(xiàn)，使用彈出對(duì)話框顯示錯(cuò)誤或警告。，顯示了PWM的基本參數(shù)，可以很方便地修改波形的計(jì)數(shù)器通道、頻率、占空比等波形輸出條件。 PWM波信號(hào)發(fā)生前面板在分別完成基本波形信號(hào)發(fā)生器和PWM波信號(hào)發(fā)生器的前面板和程序框圖后，需要與硬件連接，設(shè)置物理通道，然后運(yùn)行，看是否可以輸出符合設(shè)計(jì)要求的波形。連接數(shù)據(jù)采集卡NI USB6211到電腦上，在系統(tǒng)提示可以使用后，打開LABVIEW程序，按照實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的物理通道和合適的波形參數(shù)，開始運(yùn)行，并用示波器采集信號(hào)，觀察是否有信號(hào)被采集到。若在數(shù)字示波器采集到正確的波形后，說明該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是正確的。在設(shè)計(jì)完兩部分程序后，由于兩個(gè)程序中所涉及的物理通道不同，因此需要用條件結(jié)構(gòu)將以上兩個(gè)程序組合在同一個(gè)程序框圖中，通過條件語句的真假轉(zhuǎn)換按鈕來分別運(yùn)行兩個(gè)程序，并且可以更方便地進(jìn)行程序的修改。用LABVIEW開發(fā)平臺(tái)來進(jìn)行前面板的設(shè)計(jì)，波形圖不僅非常清楚而且實(shí)時(shí)的顯示虛擬信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的波形信號(hào)，所以將以上兩個(gè)程序的前面板組合在一起，并填充上顏色，使其更接近一個(gè)真實(shí)的多功能信號(hào)發(fā)生器的操作面板。[11]。 總程序前面板結(jié)論本設(shè)計(jì)在研究虛擬儀器技術(shù)、DAQ應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，使用虛擬儀器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多功能信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)。前面板應(yīng)提供良好的人機(jī)交互界面，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里幾種常見的波形信號(hào)。對(duì)程序的編寫、硬件的了解也是設(shè)計(jì)者必需要做的工作，特別是對(duì)USB6211采集卡的了解，其中包括采集率，采集通道，采樣方式等，然后根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的參數(shù)。與現(xiàn)有的信號(hào)發(fā)生器相比，該多功能信號(hào)發(fā)生器不僅在輸出波形的種類有所增加，而且調(diào)節(jié)的范圍也增加了。通過本設(shè)計(jì)，深刻地認(rèn)識(shí)到了虛擬儀器技術(shù)是當(dāng)代儀器發(fā)展的重要發(fā)展方向。虛擬儀器也以嶄新的模式和強(qiáng)大的功能深入人心，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展虛擬儀器必將拓展到各個(gè)領(lǐng)域，引起儀器的深層次變革。致謝 本課題在選題及設(shè)計(jì)過程中得到王凱老師的悉心指導(dǎo)。王老師多次詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓設(shè)計(jì)思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。王老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)四載，卻給以終生受益無窮之道。對(duì)王老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。還有我身邊的同學(xué)們，在我的設(shè)計(jì)中給了我很大的鼓勵(lì)支持與幫助。再次感謝老師和同學(xué)們。參考文獻(xiàn)[1] 張健，韓薪莘，房曉溪，：中國鐵道出版社，2005：159—160 .[2] 周大鵬，常峰，[J].樂山師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，24（5）：3435.[3] 楊樂平，李海濤． LABVIEW程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]．電子工業(yè)出版社，2001，7：14．[4] 雷振山．LABVIEW 7 Express實(shí)用技術(shù)教程[M]．中國鐵道出版社，2004：254265．[5] 侯國屏，王坤，葉齊鑫． LABVIEW 編程與虛擬儀器設(shè)計(jì)[M]．清華大學(xué)出版社，2005：407415[6] 于潔，鐘佩思．信號(hào)發(fā)生器在虛擬儀器界面中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，19（2）：106110．[7] 范福玲，韓建勛．基于LABVIEW的虛擬信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)[J]．中原工學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，17（4）：2628．[8] 李廣才，聶東．一種新型多功能虛擬信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)[J]．肇慶學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，29（2）：2528．[9] 劉全心，南建平．基于LABVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)[J]．儀器儀表用戶，2007，14（5）：3132．[10] 曹濱．基于LABVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與研究[碩士學(xué)位論文]．長沙：長沙理工大學(xué)，2009．[11]謝啟，溫曉行，高琴妹．LABVIEW 軟件中菜單形式的用戶界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．微計(jì)算機(jī)信息，2005，21（9）：88~90．