【正文】 圖 826 多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的程序框圖 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 3． 設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬儀器 （ VI） 的基本步驟 通常 ， 設(shè)計(jì)一個(gè) VI的步驟如下： (1) 在前面板設(shè)計(jì)窗口中設(shè)置控件 ， 并創(chuàng)建 “ 流程圖 ”中的端口 。 首先在前面板開(kāi)發(fā)窗口使用工具模板中的相應(yīng)工具 ， 從Controls(控制 )模板中選擇并放置好所需控件 ， 進(jìn)行控件屬性參數(shù)設(shè)置 ， 標(biāo)貼文字說(shuō)明標(biāo)簽 。 (2) 在流程圖編輯窗口中放置節(jié)點(diǎn) 、 圖框 ， 并創(chuàng)建前面板控件 。 在流程圖編輯窗口使用工具模板中的相應(yīng)工具 ， 從Functions（ 功能 ） 模板中選擇并放置好所需圖標(biāo) ， 它們是流程圖中的 “ 節(jié)點(diǎn) ” 和 “ 圖框 ” 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 (3) 數(shù)據(jù)流編程 。 數(shù)據(jù)流編程就是使用連線工具按數(shù)據(jù)流的方向?qū)⒍丝?、 節(jié)點(diǎn) 、 圖框依次相連 ， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從源頭按規(guī)定的運(yùn)行方式到達(dá)目的終點(diǎn) 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 (4) 運(yùn)行檢驗(yàn) 。 當(dāng)完成步驟 (1)、 (2)、 (3)后 ， 前面板程序與流程圖圖形化程序的設(shè)計(jì)則已進(jìn)行完畢 ， 一個(gè) VI已基本建立 ， 是否達(dá)到預(yù)期功能 ， 還需運(yùn)行檢驗(yàn) 。 ① 仿真檢驗(yàn) 。 該檢驗(yàn)方式不使用 I/O接口硬件設(shè)備 。 對(duì)VI檢驗(yàn)運(yùn)行所需的信號(hào)數(shù)據(jù)采用由 “ 數(shù)組 ” 或 “ 信號(hào)生成函數(shù) ”產(chǎn)生的 “ 仿真信號(hào) ” 。 ② 實(shí)測(cè)檢驗(yàn) 。 該檢驗(yàn)方式通過(guò) I/O接口硬件設(shè)備 ， 采集輸入標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) ， 來(lái)檢驗(yàn)虛擬儀器的功能 。 仿真檢驗(yàn)在實(shí)測(cè)檢驗(yàn)之前進(jìn)行 ， 它是虛擬儀器所特有的優(yōu)勢(shì) ， 因?yàn)樗鼘?duì)反復(fù)檢驗(yàn) 、 調(diào)試及不斷完善改進(jìn) VI極為方便 ， 是傳統(tǒng)儀器無(wú)法采用的檢驗(yàn)手段 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 (5) 程序調(diào)試技術(shù) 。 利用快捷工具欄中的 “ 運(yùn)行 ” 、 “ 高亮執(zhí)行 ” 、 “ 單步執(zhí)行 ” 、 “ 斷點(diǎn)設(shè)置 ” ① 找出語(yǔ)法錯(cuò)誤 。 如果存在語(yǔ)法錯(cuò)誤 ， 則當(dāng)啟動(dòng)快捷工具欄的 “ 運(yùn)行 ” 按鈕時(shí) ， 該按鈕將變成一個(gè)折斷的箭頭 ， 程序不能被執(zhí)行 。 用鼠標(biāo)左擊該按鈕 ， 則將彈出錯(cuò)誤清單窗口 ， 窗口中列出了錯(cuò)誤的項(xiàng)目 ， 然后左擊其中任何一個(gè)所列出的錯(cuò)誤 ， 再左擊 “ Find”按鈕 ， 則出錯(cuò)的對(duì)象或端口就會(huì)變成高亮 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 ② 慢速跟蹤程序的運(yùn)行 。 利用快捷工具欄中的 “ 高亮執(zhí)行 ” 按鈕 ， 左擊該按鈕 ，該按鈕圖標(biāo)變成高亮形式 ， 再點(diǎn)擊 “ 運(yùn)行 ” 按鈕 ， 程序就以較慢的速度運(yùn)行 。 沒(méi)有被執(zhí)行的代碼灰色顯示 ， 執(zhí)行后的代碼高亮顯示 ， 并顯示數(shù)據(jù)流上的數(shù)據(jù)值 。 這樣就可以根據(jù)數(shù)據(jù)流動(dòng)的狀態(tài) ， 跟蹤程序的執(zhí)行 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 ③ 斷點(diǎn)與單步執(zhí)行 。 為了查找程序中的邏輯錯(cuò)誤 ， 用戶也許希望框圖程序一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)地執(zhí)行 。 使用斷點(diǎn)工具可以在程序的某一地點(diǎn)中止程序執(zhí)行 ， 用探針或者單步執(zhí)行方式查看數(shù)據(jù) 。 斷點(diǎn)的設(shè)置 。 用工具模板上的 “ 斷點(diǎn) ” 工具點(diǎn)擊希望設(shè)置或者清除斷點(diǎn)的地方 ， 該處即為所設(shè)置的斷點(diǎn) 。 斷點(diǎn)的顯示 。 對(duì)于節(jié)點(diǎn)或者圖框表示為紅框 ， 對(duì)于連線表示為紅點(diǎn) 。 當(dāng) VI程序運(yùn)行到斷點(diǎn)設(shè)置處時(shí) ， 程序被暫停在將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn) ， 以閃爍表示 。 按下單步執(zhí)行按鈕 ， 閃爍的節(jié)點(diǎn)被執(zhí)行 ， 下一個(gè)將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)變?yōu)殚W爍 ， 表明它將執(zhí)行 。 也可以點(diǎn)擊快捷工具欄中的 “ 暫停 ” 按鈕 ， 這樣程序?qū)⑦B續(xù)執(zhí)行直到下一個(gè)斷點(diǎn) 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 ④ 設(shè)置探針 。 可以通過(guò)設(shè)置探針來(lái)查看框圖程序流經(jīng)某一根連接線的數(shù)據(jù)值 。 探針的設(shè)置方法有二： 利用工具模板上的 “ 探針 ” 工具 ， 用鼠標(biāo)左擊欲放置探針的連接線 。 把工具模板上的 “ 選擇 ” 工具或 “ 連線 ” 工具放在欲放置探針的連線上 ， 用鼠標(biāo)右擊該連線 ， 將彈出一個(gè)對(duì)話框 ， 選擇 Probe選項(xiàng) 。 當(dāng)探針設(shè)置完畢后 ， 會(huì)出現(xiàn)一個(gè)探針顯示窗口 。 該顯示窗口中的數(shù)據(jù)即為該連線上的數(shù)據(jù)值 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 (6) 數(shù)據(jù)觀察 。 當(dāng)檢驗(yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤時(shí) ， 可用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 “ Highlight Execution” 按鈕 ， 觀察數(shù)據(jù)流中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)值 。 (7) 命名存盤。 保存設(shè)計(jì)好的 VI。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 4． LabVIEW程序設(shè)計(jì)的其他有關(guān)問(wèn)題 1) 人機(jī)交互界面 人機(jī)交互過(guò)程主要是對(duì)程序的控制和對(duì)程序執(zhí)行結(jié)果的觀察 ， 因此人機(jī)交互界面的定制包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是程序運(yùn)行時(shí)界面的顯示模式；二是程序?qū)Σ僮鞯捻憫?yīng)方式 。 可控制的對(duì)象包括按鈕 、 鍵盤輸入前面板對(duì)象和選擇框等 。 LabVIEW前面板的最大特色是所見(jiàn)即所得 ， 即在編程中排布的界面就是軟件運(yùn)行時(shí)的界面 。 設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面時(shí) ， 主要從審美和方便實(shí)用的角度出發(fā) 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 2) LabVIEW 提供了許多定時(shí)的節(jié)點(diǎn) ， 它們主要完成關(guān)于時(shí)間的計(jì)算 、 換算和定時(shí)等功能 ， 同時(shí) ， LabVIEW還提供了一些顯示提示信息的對(duì)話框 ， 這些節(jié)點(diǎn)并不處理任何信息 ， 只是輸出用戶信息 ， 對(duì)話框包括提示對(duì)話框和輸入對(duì)話框兩種 。 3) LabVIEW的文件管理方式有兩種：一是將各個(gè)文件分散獨(dú)立保存； 二是將相關(guān)文件集中起來(lái)保存于一個(gè)庫(kù)文件 （ *.LLB）中 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 4) LabVIEW 環(huán)境本身不能產(chǎn)生可執(zhí)行文件 ， 所以在程序完成后 ， 不能脫離 LabVIEW環(huán)境運(yùn)行 ， 這給發(fā)布應(yīng)用程序帶來(lái)了極大的不便 。 Application Build工具包彌補(bǔ)了這一不足 ， 它將程序轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行文件 ， 使之能和普通的應(yīng)用程序一樣運(yùn)行在操作系統(tǒng)中 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 例 1 基于 LabVIEW信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 。 設(shè)計(jì)的信號(hào)發(fā)生器應(yīng)具有系統(tǒng)控制 ， 產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)正弦波 、 方波 、 三角波波形 ， 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)顯示以及輸出模擬信號(hào)等功能 。 1） 在 LabVIEW ， 計(jì)算機(jī)產(chǎn)生波形的流程框圖如圖 827所示。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 圖 827 計(jì)算機(jī)產(chǎn)生波形流程框圖 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 2） （ 1） 前面板的設(shè)計(jì) 。 根據(jù)傳統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器面板控鍵的功能 ， 利用 LabVIEW中的控制模板 ， 分別在設(shè)計(jì)面板上放入模擬實(shí)際信號(hào)發(fā)生器控鍵的數(shù)據(jù)輸入控鍵 、 顯示器 、 數(shù)據(jù)輸出控件 、 開(kāi)關(guān)和選擇器 。顯示器用于顯示輸出的信號(hào)波形；數(shù)據(jù)輸入控鍵用于輸出信號(hào)的信號(hào)頻率 、 采樣頻率 、 采樣數(shù) 、 振幅和相位；數(shù)據(jù)輸出控鍵則用于選擇信號(hào)類型 。 設(shè)計(jì)的前面板如圖 828所示 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 圖 828 虛擬信號(hào)發(fā)生器的前面板 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 （ 2） 流程圖的設(shè)計(jì) 。 ① 對(duì)于虛擬信號(hào)發(fā)生器而言 ， 它的主要功能就是為我們提供激勵(lì)信號(hào) ， 所以在流程圖設(shè)計(jì)中 ， 我們首先要選擇一個(gè)產(chǎn)生信號(hào)的圖標(biāo)以及用于循環(huán)控制的 While循環(huán) 。 在流程圖設(shè)計(jì)窗口中打開(kāi) Functions模塊 ， 執(zhí)行 All Functions→Analyze→Signal Generation→Basic Function ， 通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇信號(hào)類型 。 執(zhí)行 All Functions→Structures→While Loop操作 ， 調(diào)入While循環(huán) 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 圖 829 虛擬信號(hào)發(fā)生器的程序框圖 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 ② 運(yùn)行檢驗(yàn) 。 當(dāng)完成了設(shè)計(jì)后 ， 若流程圖設(shè)計(jì)窗口工具條中的箭頭圖標(biāo)顯示為 ， 就說(shuō)明我們的流程圖設(shè)計(jì)是正確的 ， 接下來(lái)可以運(yùn)行檢驗(yàn)該程序了 。 在前面板中 ， 輸入所使用的板卡設(shè)備號(hào)和輸出信號(hào)所接的輸出通道號(hào) ， 把頻率和幅度調(diào)節(jié)到需要的刻度值 ， 點(diǎn)擊窗口工具條中的箭頭圖標(biāo)或在 Operate選項(xiàng)中選擇 Run運(yùn)行程序 。 若將控件調(diào)至產(chǎn)生方波 ， 則將在示波器中看到生成的波形 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 例 2 利用研華 I/O接口設(shè)備 PCI 1711型數(shù)據(jù)采集板卡組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 該 PCI測(cè)試系統(tǒng)可以采集和顯示一路信號(hào) ， 參數(shù)為： 頻率范圍 0～ 1 MHz；幅值范圍 ～ 6 V。 信號(hào)由第 0通道輸入 。 1） 驅(qū)動(dòng)軟件的安裝與設(shè)置 PCI 1711型數(shù)據(jù)采集板卡是非 NI公司的采集卡 ， 在安裝了研華公司的板卡驅(qū)動(dòng)程序后 ， 必須安裝 LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序 。 其DAQ節(jié)點(diǎn)在 All Functions→User Libraries中 ， 如圖 830所示 。利用研華 I/O接口設(shè)備 PCI 1711型數(shù)據(jù)采集板卡組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 該 PCI測(cè)試系統(tǒng)可以采集和顯示一路信號(hào) ， 參數(shù)為： 頻率范圍 0～ 1 MHz； 幅值范圍 ～ 6 V。 信號(hào)由第 0通道輸入 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 1） PCI 1711型數(shù)據(jù)采集板卡是非 NI公司的采集卡 ， 在安裝了研華公司的板卡驅(qū)動(dòng)程序后 ， 必須安裝 LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序 。 其 DAQ節(jié)點(diǎn)在 All Functions→User Libraries中 ， 如圖 830所示 。 2） 軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的前面板如圖 831所示 ， 程序框圖如圖 832所示 。 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 圖 830 非 NI公司的采集卡 DAQ子模板 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 圖 831 用 PCI 1711設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)前面板 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 圖 832 用 PCI 1711設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)程序框圖 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 思考與練習(xí)題 1. 2. 3. 4. 5. 虛擬儀器的硬件平臺(tái)有哪兩部分？ 6. PCDAQ 7. 如何構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的虛擬儀器？ 第 8章 智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及虛擬儀器 演講完畢，謝謝觀看！