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基于 LabVIEW 调谐放大器 性能 研究 最终 打印

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1/61. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 1. 2. 3. 利用 LabVIEW Multisim连 接工具包(版)实 现Multisim 自动化简介利用 LabVIEW Multisim连 接工具包(版)实 现Multisim 自动化简介发布日期:五月 07, 2009概览概览该文档介绍了 LabVIEW Multisim连 接工具包（版）。 该工具包可从ni. com/labs获 得，它是 Multisim自 动化API的一个封 装程序。利用这一组 针对LabVIEW 的工具包VI，您可以创建获取电路仿真 数据的应用。在该篇白皮书中，您 将学习关于 Multisim自 动化的使用技巧和该 工具包的有关知 识。目录目录引言改进验证的必要性Multisim与 LabVIEW仿真的自动化LabVIEW Multisim连 接工具包该工具包的应用利用LabVIEW 连接工具包的 Multisim自 动化的用例1. 引言1. 引言传统的电路设计与测 试领域，因为不同的 工具和缺少一个便于 传输设计和测试数据 的通用接口，而继续 被分割。设计的初始 分析和系统原型性能 验证之间的这一分 割，长时间以来导致了错误和多次重复构 造设计原型。将仿真作为设计流程 的一个环节，我们可 以动态评估电路的性 能并尽早发现错误。 利用改进后的验证， 以及原型系统性能的 基准评估，可以更为 恰当地评判该设计的 整体成功与否。NI Multisim与 NI LabVIEW，作 为集成化平台的一部 分，在传输仿真和实 测数据的能力方面具 有独特之处。通过这 样的集成，测试环境 （LabVIEW） 不仅能够采集原型测 量数据，还能够采集仿真的输出结果。这 两组数据通过一个接 口，可以方便地进行 比较和相关处理。利 用一组扩展的分析函 数，LabVIEW 可以进一步分析该原 型系统与期望结果 （仿真结果）的偏 差。在该篇简介性的白皮 书中，您将学习如何 利用连接工具包（版） 采集LabVIEW 环境中的仿真数据。 利用这一组VI您可 以进行可编程控制及 实现 Multisim仿 真的自动化。LabVIEW MultisimLabVIEW MultisimMultisim 10.1支持与 COM-aware 编程语言连接的自动 化功能特性。 LabVIEW Multisim连 接工具包是该自动化 功能特性的一个封装 程序，从而支持与 LabVIEW的连 接及实现可视化的 Multisim仿真测量。通过这一采 集过程，您获得了一 种改进的验证方法。2. 改进验证的必 要性2. 改进验证的必 要性为了理解改进验证的 必要性，我们必须首 先了解设计流程。传 统的电路设计流程由 三个主要阶段组成：必须输入设计拓扑， 并通过仿真验证设计 决策验证后的设计必须通 过布局和布线过程构 造原型系统必须验证原型系统的 性能最后，当我们根据原 型系统的验证结果改 善设计时，我们便进 入到了重复循环的状 态。输入与仿真、布局与 布线、测试与验证然而，该设计流程在 此阶段的一个主要问 题便是，没有实现传 统的设计领域与测试 验证领域之间的集 成。这两个领域之间 的连通性的缺乏，增 加了工程师们传输数 据和测量的难度。由于没有对设计性能和 设计规范(即仿真结 果)比较的准确把 握，准备的评估设计 的性能变得愈加困 难。这可能意味着错 误在设计流程中重复 发生并进入到制造阶 段。这便是所谓的“砖墙 鸿沟”。对于可预见 的、统一的且不断改 进的从设计规范到原 型系统验证的设计流 程的一个障碍。为了克服这一砖墙鸿 沟，我们需要一个同 时集成了设计与验证 功能的平台。现在， Multisim的 图形化设计与 LabVIEW的验 证能够无缝结合，以 便克服这一障碍并帮 助实现改进的验证方 案。3. Multisim与 LabVIEW3. Multisim与 LabVIEWMultisim是 一款针对模拟与数字 电路的原理图输入和 交互式仿真环境。通 过将SPICE仿真 的功能封装在一个图 形化界面内，使得电 路仿真更为方便和快 捷。 Multisim含 有多个不同的分析功能，其范围覆盖从瞬 态到AC的分析和从 蒙特卡罗到最劣分 析。 Multisim与 布局工具(如 Ultiboard 和Mentor Graphics) 连接，以具体实现电 路的原型系统。2/61. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4. 5. + 放大图片LabVIEW是一 种专为快速开发应用 而设计的图形化编程 语言。它可以使工程 师们快速连接硬件并 进行实际的测量。利 用LabVIEW， 工程师们可以以图形 化的方式确定算法，以分析与应用需求相 关的测量数据。正是通过整合这两 个环境才使得实际测 量结果和仿真测量结 果可以进行比较和分 析，从而改善实际电 路的验证。该整合工 作可以通过 Multisim自 动化API完成。4. 仿真的自动化4. 仿真的自动化Multisim自 动化API支持基于 COM接口实现的 Multisim仿 真的自动化和数据采 集。该API允许您 编程控制 Multisim仿 真，而无须察看 Multisim。 利用COM- aware语言编写 的客户端(如NILabVIEW)， 可以通过这一接口访 问 Multisim， 并利用该仿真引擎采 集仿真测量结果。通过该API，您可 以：打开与关闭已有电 路。可选地接入一个信号 以替代现有的电压或 电流源。启动、停止和暂停仿 真。从现有的静态探针读 出仿真结果。列举原理图中的组 件。利用数据库中的组件 替代在用组件。获取和设置电阻、电 容和电感组件的标称 值。枚举变量。获取和设置仿真中的 有源变量。生成关于原理图的报 告，包括BOM表和 netlist报告生成该电路的图像文 件。 该API可以改 变和替换设计中的顶 层组件；子电路中的 组件和层次结构中的 组件不可以改变。 设置输入设置输入为了设置针对自动化 的Multisim 仿真，需要定义某些 元素以供最终轮询原 理图确定输入与输出 数值。利用该API，您能 够设置一个信号源的 数值。在下面的原理 图中，输入值是电流 源与电压源(如 V2)。在 Multisim原 理图中，在您将需要 该自动化API能够 调整或设置输入数值 的任意位置，放置一个DC或AC电源。 该DC或AC电源创 建了 Multisim仿 真引擎与自动化程序 之间的连接。放置一个DC或AC 电源的步骤包括：选中放置组件。在“选择一个组 件” 的对话框中选 中主数据库。在“组”字段，选中 “信号源”组。在“族”字段，选中 “电源”族。这里，您可以选择 “交流电源”或“直 流电源”作为信号 源。设置输出设置输出输出用布置在需要进 行分析处理的节点上 的探针表示。这些探 针及其所采用的名称 指定了相应的自动化 应用将从原理图 中采集仿真数据的节 点。放置和识别探针的步 骤包括：选择仿真仪器 测量探针。将该探针与电路中感 兴趣的节点相连接 (如下面的输出所 示)。双击该探针。选中显示键。在RefDes部 分，键入该探针的名 称。对电路的输出而 言，output通 常是一个合适的名 称。3/6自动化自动化完成电路设置后，就 该开始实现该仿真的 自动化了。自动化是 基于Active- X实现的，而且，这 些Active-X 控件支持您与C、 Visual Basic和 LabVIEW等编 程语言连接，并从 Multisim原 理图或Multisim仿 真采集数据。下面我们看到的 LabVIEW中的 一小部分代码是基于 Active-X实 现与 Multisim的 连接。5. LabVIEW Multisim连 接工具包5. LabVIEW Multisim连 接工具包LabVIEW Multisim连 接工具包(版)是 一组面向 Multisim自 动化API的封装程 序。各种函数，如打 开、关闭和查看电路 的函数，以及运行、 暂停和停止仿真的函 数，均已包含在VILabVIEW Multisim连 接工具包(版)是 一组面向 Multisim自 动化API的封装程 序。各种函数，如打 开、关闭和查看电路 的函数，以及运行、 暂停和停止仿真的函 数，均已包含在VI中。这就意味着可以 利用标准的 LabVIEW编程 实现自动化，而不是 必须访问 Active-X控 件(如上所示)。中。这就意味着可以 利用标准的 LabVIEW编程 实现自动化，而不是 必须访问 Active-X控 件(如上所示)。如欲下载和安装该连 接工具包，敬请访问按照相关说明下载。ni. com/labsni. com/labs如果成功安装，您可 以在连接函数选板 (如下所示)内看到 LabVIEW Multisim连 接工具包，并可以通 过函数连接 Multisim 选中该工具包。 工具包函数工具包函数下表描述了工具包中 所有的各种子选板、 其相关的VI及其一 般用途或功能特性。连接函数连接函数功能特性功能特性描述描述 Multisim连 接Multisim连 接Multisim连 接.viMultisim已 连接.viMultisim断 开.vi这些连接VI支持您 连接 Multisim仿 真引擎或者断开该连 接。 I/O配置与控制I/O配置与控制Multisim枚 举输入.viMultisim保 留输入.viMultisim设 置输入数据.viMultisim清 除输入数据.viMultisim枚 举输出.viMultisim设 置输出请求.viMultisim输 出就绪.viMultisim获 取输出数据.viMultisim清 除输出请求.vi自动化仿真包括各种 I/O单元。这些 I/O函数支持您获取、设置或清除仿真 的输入与输出。4/61. 2. 3. 仿真控制仿真控制Multisim运 行仿真.viMultisim暂 停仿真.viMultisim重 新开始仿真.viMultisim停 止仿真.viMultisim运 行仿真直至下一个输 出.viMultisim等 待下一个输出.viMultisim仿 真状态.viMultisim执 行AC扫描.viMultisim执 行命令行.vi通过这些控制函数完 成对仿真的实际控制（包括运行、停止、 暂停、重新开始 等）。 文件管理文件管理Multisim打 开文件.viMultisim保 存.viMultisim新 建文件.viMultisim文 件名称.viMultisim电 路名称.vi这些标准VI支持您 打开、保存、关闭和 命名通过该工具包查看的原理图。电路配置电路配置Multisim枚 举组件.viMultisim枚 举部分.viMultisim替 换组件.viMultisim枚 举变量.viMultisim有 源变量.vi正如前面提及的，该 工具包支持您使用该 API功能在设计中改变取值/组件的功 能特性。 错误与例程错误与例程Multisim最 后一条错误的信息. viMultisim记 录文件.viMultisim报 告.viMultisim版 本信息.viMultisim路 径.viMultisim注 册停止事件.viMultisim获 取电路图像.vi这些标准的VI支持 您处理错误以及其他 与使用该自动化API相对应的例 程。多态函数多态函数为了更为方便地设 计，许多 LabVIEW函数 是多态函数，这意味 着单个组块根据“个 性化”设置不同具有 多项功能。例如，如 果我们查看下面的记 录文件函数，它具有 三种特性：获取记录文件路径设置录入文件路径禁止录入文件路径下表展现了所有各种 可用的多态函数及其 相关特性：函数函数特性特性枚举输入一维字符串数组变量枚举输出一维字符串数组变量设置输入数据原始数据采样数据清除输入输入所有输入清除输出输出所有输出AC扫描字符串一维字符串数组变量保存保存保存为枚举组件一维字符串数组变量5/61. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 1. 2. 3. 1. 2. 有源变量获取设置RLC数值获取设置上一条错误的信息应用中的错误电路中的错误报告BOM（实际、虚 拟、txt格式、 csv格式）Netlist（探 针、未使用探针、 txt格式、csv 格式）录入文件获取设置禁止Multisim路 径获取设置6. 该工具包的应 用6. 该工具包的应 用下面我们可以看到关 于如何设置AC分析 的一个小型范例。其 代码几乎完全是基于 上面提到的 LabVIEW Multisim连 接工具包VI。您将 注意到 LabVIEW实现 编码的方式是基于从一个函数到另一个函 数的“数据流”的。 通过仅选择一些基本 的连接VI，您就可 以采集仿真数据。该代码的基本流图从 左至右，执行下列功 能：连接至 Multisim自 动化API (Multisim 连接选板)基于“文件路径输 入”数据打开一个 Multisim文 件(文件管理选板)枚举电路内的各种输 入与输出(I/O配 置与控制选板)执行AC分析(仿真 控制选板)等待AC分析的结束 (仿真控制选板)获取分析的输出数据 (I/O配置与控制 选板)显示仿真数据关闭与 Multisim自 动化API的连接 (Multisim 连接选板)7. 利用 LabVIEW连接 工具包的 Multisim自 动化的用例7. 利用 LabVIEW连接 工具包的 Multisim自 动化的用例现有三个主要的针对 仿真自动化与 LabVIEW Multisim连 接工具包的用例：单个环境中的仿真与 验证的自动化执行复杂的多仿真分 析利用LabVIEW 的网页功能特性实现 在线仿真仿真与验证仿真与验证凭借LabVIEW 所提供的与硬件的直 接连接，可以方便地 在单个环境中采集真 实测量数据和仿真测 量数据。两组测量数 据利用同一个接口， LabVIEW可以 用于比较仿真测量数据和真实测量数据， 以验证一个物理原型 系统相对于仿真结果 的性能。这体现了一种非常简 单却很强大的基于最 初设计规范来标定原 型系统的性能的方 式。这就是所谓的集 成设计与测试。了解更多信息了解更多信息观看一个关于利用 Multisim自 动化与 LabVIEW改善 电路设计的网络播 放。学习企业如何利用集 成设计与测试改进验 证复杂的分析复杂的分析自动化仿真意味着可 以有效地设置复杂的 分析。例如，如果希 望观察组件赋值的改 变对电路设计产生的 影响，可以通过 LabVIEW自动 运行 Multisim， 并不断变换各种组件 的赋值以绘制、观察和分析其影响。类似的，如果必须在 不同电路上执行多项 分析，而且其各种输 出必须可供管理者使 用并可供其它工程团 队决策参考， LabVIEW也可 以自动化实现仿真并 显示数据。6/61. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 类似的，如果必须在 不同电路上执行多项 分析，而且其各种输 出必须可供管理者使 用并可供其它工程团 队决策参考， LabVIEW也可 以自动化实现仿真并 显示数据。+ 放大图片了解更多信息了解更多信息查阅关于自动化仿真 （附有范例代码和参 考设计）的白皮书在线仿真在线仿真对于组件在线评估等 应用，SPICE仿 真是一款旨在提供关 于器件选择的有力分 析的强大工具。传统 意义上，SPICE 并不能够利用于网 络，但是，通过 LabVIEW的连 接特性，可以利用LabVIEW的网 络服务将仿真在网络 上实现。例如，模拟 设备公司实现了在线 的 ADIOpAmpSim 网络应用，该应用利 用Multisim 仿真支持工程师们从 300只不同的 OpAmp中挑选其 一并评估该OpAmp的性能。在网络上实现仿真这 项功能是基于 Multisim自 动化API并以 LabVIEW作为 与仿真DLL连接的 网络服务工具而实现 的。了解更多信息了解更多信息.使用 Multisim自 动化，在模拟设备公 司的评估电路的性能。 ADIOpAmpSim ADIOpAmpSimNI电子学教育平台: 包括NI Multisim、 NI ELVIS设 计原型化平台和 NI LabVIEW, 满足您从理论学习过 渡到动手实践、理解 电子产品设计的工业 流程的需求。NIELVIS教学 平台：可广泛用于电子电 路、测量、仪器、控 制、通信、嵌入式等 各种学科的教学和实 验，提供配套课程资 源。ELVIS II中 文产品说明书ELVIS 教学平 台手册电子学教育平台手册1/111. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 使用NI LabVIEW和 NI Multisim实 现数字电路和模拟电 路的联合仿真使用NI LabVIEW和 NI Multisim实 现数字电路和模拟电 路的联合仿真发布日期:三月 06, 2012概览概览以下文档介绍了如何 在NI LabVIEW和 Multisim软 件之间实现模拟和数 字数据的联合仿真。 学习如何使用 LabVIEW来改变Multisim 软件中的一个串联 RLC电路中直流电 源的电压输出值，然 后将仿真后的电路输 出电压回传给 LabVIEW，并在LabVIEW显 示图形中进行显示。目录目录简介软件需求在Multisim 中创建一个模拟电路在LabVIEW中 创建一个数字控制 器在LabVIEW 和Multisim 之间实现联合仿真结论相关链接1. 简介1. 简介在设计和分析一些完 整系统(例如电力和 机械行业的一些工程 应用)的时候，您需 要有效地在模拟部分 和数字部分之间进行设计。传统的平台不 能准确地将模拟和数 字部分进行综合仿 真，所以设计错误会 影响到物理原型，进 而造成低效率而且冗长的设计过程。现在，使用具有全新 联合仿真能力的和，您可以为整个模拟 及数字系统设计出精 确的，闭环逐点仿 真。MultisimLabVIEW2. 软件需求2. 软件需求在开始 LabVIEW和 Multisim的 联合仿真之前，你必 须按照顺序安装下面 的软件。1. 安装 LabVIEW 2011完整版/专 业版或更新的版本2.安装 LabVIEW控制 设计与仿真模块 2011或更新版本3. 安装 Multisim 12.0或更新版 本。在安装 Multisim的 过程中选择NI LabVIEW- Multisim Co- Simulation 插件。安装安装2/114.现在，你已经成 功安装了 LabVIEW与 Multisim联 合仿真所需的开发环 境。3. 在 Multisim中 创建一个模拟电路3. 在 Multisim中 创建一个模拟电路1. 放置一个压控 电压源，这样在仿真 的过程中就可以使用 LabVIEW来调 整直流电压输出值。 右键单击，从弹出的快捷菜单中选择。选择以下参数：放置元件放置元件数据库:数据库:Master DatabaseSources元件组:元件组: Controlled_Voltage_Sources类别:类别: Voltage_Controlled_Voltage_Source元件:元件:点击来将元件放置到电路 原理图上。双击该元 件可以改变控制电压 与输出电压的比率。 如果设置比率为1 V/V，那么当确认确认LabVIEW改变 1V的时候， Multisim中 的压控电压源也会改 变1V。2. 在电路图上放 置电阻，电容和电 感。使用以下参数的 理想元件：数控库:数控库:Master DatabaseBasic元件组:元件组: CAPACITOR, INDUCTOR, RESISTOR类别:类别:C=50 F, I=20 mH, R=10 元件:元件:随着 Multisim 12.0的发布，您 可以使用非理想电 阻，电容和电感，添 加元件的寄生参数。 对非理想元件，使用 以下参数：数控库:数控库:Master DatabaseBasic元件组:元件组: NON_IDEAL_RLC类别:类别: NON_IDEAL_CAPACITOR, NON_IDEAL_INDUCTOR, NON_IDEAL_RESISTOR元件:元件:3/11放置元件以后，你必 须双击每一个元件来 改变非理想元件的 值。这个时候也同时 可以修改可靠的寄生 参数。3. 最后，在电路 图中放置电路的地。 在选择元件对话框 中，选择以下参数：Master Database数据库:数据库:Sources元件组:元件组:Power Sources类别:类别:Ground元件:元件:4. 现在，你已经 可以在电路图中添加 LabVIEW交互 接口，用以与 LabVIEW仿真 引擎之间的数据收 发。这些 Multisim中4/114. 现在，你已经 可以在电路图中添加 LabVIEW交互 接口，用以与 LabVIEW仿真 引擎之间的数据收 发。这些 Multisim中的接口是分级模块()和子电路()接口()。右键点击鼠标并 从弹出的快捷菜单中 选择 Hierarchical Block Hierarchical BlockSub- CircuitSub- CircuitHB/SCHB/SCPlace onPlace on，或者简单地点击键 盘。放置一个 HB/SC接口在电 路图的左上方，另一 个放置在右上方。按 住schematic HB/SCschematic HB/SCCtrlCtrl并点击 将第二个接口旋转 180度。按照下图 将电路与接口连接起 来。R R5. 然后，你必须 打开窗口来将HB/SC 接口设置为针对 LabVIEW的输 入或者输出。浏览 到LabVIEW Co- simulation TerminalsLabVIEW Co- simulation Terminals。View LabVIEW Co- simulation TerminalsView LabVIEW Co- simulation Terminals注意前面放置在本窗 口中的HB/SC接 口，为了将各个接口 配置为输入或者输 出，在设置中选择所需要的 选项，然后可以在模式模式设置中将各个接口设 置为电压或者电流输 出/输出。最后，如 果你想将放置的输入 输出接口设置为不同 的功能对，你可以选类型类型择。将IO1配置为，然后将IO2配置 为。Negative ConnectionNegative Connection输入输入输出输出6. 注意会根据你所作的选 择的不同不断更新。 这个预览是之后你会 放入LabVIEW 用作与 Multisim电Multisim design VI previewMultisim design VI preview路交互的虚拟仪器 (VI)。如果你希 望改变这个 Multisim VI中输入与输出接 口的名字，可以修改LabVIEW TerminalLabVIEW Terminal设置中的文本。例 如，为输入和输出模 块更改 Voltage_In 和 Voltage_Out 文本。5/117.完整的电路包括 一个与电感，电容和 电阻串联的压控电压 源。压控电压源的输 出电压由 LabVIEW中的 一个控件控制，RLC滤波器的输出 传送回给 LabVIEW，然 后在图形化显示控件 中将输入电压和输出 电压同时进行显示， 以便于比较。下图给出了 Multisim的 设计片段 （Multisim Design Snippet）， 你可以将该片段直接 拖放到 Multisim环 境中，将自动生成代 码。8. 保存 Multisim设 计于一个常用的位 置，这样你可以在编 写LabVIEW的 时候再次调用它。现 在你可以进行 LabVIEWVI的编程，以完成 与Multisim 的通讯。4. 在 LabVIEW中创 建一个数字控制器4. 在 LabVIEW中创 建一个数字控制器1.要在 LabVIEW和 Multisim之 间传送数据，首先需 要使用 LabVIEW中的 控制与仿真循环 (Control & Simulation Loop)。浏览到LabVIEW的程 序框图(后面板)， 右键点击，打开，浏览到函数选板函数选板Control Design & Simulation Simulation Control & SimulationControl Design & Simulation Simulation Control & Simulation。左键点击，并将其 拖放到程序框图上。LoopLoop6/112.要修改控制仿真 循环的求解算法和时 间设置，双击输入节 点，打开窗口。输入如下图的 Configure Simulation Parameters Configure Simulation Parameters参数；在这些选项中 使用本文后面提供参 数，可以有效地在 LabVIEW的波 型图表中显示数据。 你也可以根据自己的需求改变这些参数。3. 现在，在你的 VI中添加仿真挂起 (Halt Simulation) 函数来停止控制仿真 循环。右键点击，打 开，浏览到函数选板函数选板Control DesignControl Design。左键点击，并将其 拖放到程序框图上， 然后在布尔输入上右 键点击并选择& Simulation Simulation Utilities Halt Simulation& Simulation Simulation Utilities Halt Simulation。这样就可以在VI 的前面板上创建一个 布尔控件来控制程序 的挂起，来停止仿真 VI的运行。Create ControlCreate Control4.接下来，将管理 LabVIEW和 Multisim仿 真引擎之间通讯的 Multisim Design VI 放置到程序框图中。 右键点击，打开函数选板函数选板，浏览到，左键点击，并将其Control Design & Simulation Simulation External Models Multisim Multisim DesignControl Design & Simulation Simulation External Models Multisim Multisim Design拖放到控制与仿真循 环之中，注意，这个 VI必须放置到控制 仿真循环中。当你将 Multisim Design VI 放置到程序框图上以 后，会弹出选择一个 Multisim设 计（Select a Multisim Design）选择一个 Multisim设 计（Select a Multisim Design）对话框。在对话框中 你可以直接输出文件 的路径，或者浏览到 文件所在的位置来进 行指定。现在 Multisim Design VI 会生成接线端，接线 端的形式与 Multisim环 境中的 Multisim Design VI 预览一致，具有相对应的输入与输出。如 果接线端没有显示出 来。左键点击下双箭 头，展开接线端。7/115. 要向 Multisim中 的电路传送数据，你 必须首先在前面板上 创建一个数字控件。 可以通过右键点击输 入接线端， Voltage_In，然后选择来方便地完成创建命 令。这样就能够在程 序框图中放置一个数 字控件的接线端，并 且该接线端已经连接Create ControlCreate Control到了 Multisim VI的输入上。程序 框图中的控件在前面 板上有一个对应的控 件。这就是 LabVIEW中的 用户界面。可以按来快速地在前面板和 程序框图之间进行切 换。如果你想要改变前面 板中数字控件的外 观，你可以调整它的 大小，并随意移动 它。同样，你也可以 用一个转盘，旋钮，滑动杆来代替这个控 件，还可以右键点击 该控件，选择，然后你需要的数字 控件。双击控件的最Replace Silver NumericReplace Silver Numeric大值和最小值可以调 整控件的可调范围。 这里，我们将范围设 置为-到。252525256.要将 Multisim中 的数据显示到 LabVIEW中， 你需要创建一个显示 控件来展示数据。因 为你需要同时显示输 入电压和 Multisim仿8/116.要将 Multisim中 的数据显示到 LabVIEW中， 你需要创建一个显示 控件来展示数据。因 为你需要同时显示输 入电压和 Multisim仿真以后的输出电压结 果，一个波型图表可 以做得很好。在前面 板的空白位置点击右 键，浏览到Silver Graph Waveform ChartSilver Graph Waveform Chart，放置并调整大小。(Silver)(Silver)7. 为了准确地将 输入电压和输出电压 显示在一起，你需要 将两个信号创建到一 个数组中，右键点击 程序框图，浏览到函数，左键点击并 将其拖放到程序框图 中。将你的鼠标指针 放到Build Array函数下面Programming Array Build ArrayProgramming Array Build Array中间位置，会变成大 小调整指针，然后左 键点击，拖动函数， 将Build Array函数调整 会两个输入端口。将 电压调控件的输出端连接到上面的输入端 口，然后将 Multisim Design VI 的输出电压 Voltage_Out 端口连接到下面的输 入端口上。这样就可以创建一个两个元素 的一维数组。8. 最后，你需要 在循环中放置一个函 数来创建仿真时间波 型以正确地显示两个 波型。右键点击程序 框图并浏览到Control DesignControl Design。这个VI会自动地 放置一个波型图表。 方便地删除点这个新& Simulation Simulation Graph Utilities Simulation Time Waveform& Simulation Simulation Graph Utilities Simulation Time Waveform的图表，并将 Simulation Time Waveform VI输出端连接重新 连接到已经创建好的 波型图表上。将 Build Array函数的输 出端连接到Simulation Time Waveform的 输入端上。9/119. 如果想要创建 更具有可读性的波型 图表。浏览到前面 板，右键点击波型图 表，选择，浏览到选项卡，在类型中选属性属性显示格式显示格式择，在位数中选择 。自动格式自动格式4 4然后浏览到缩放选项 卡，取消的。最后，从切换到，同样取消其时间(X轴)时间(X轴)自动缩放自动缩放时间(X轴)时间(X轴)幅值（Y轴）幅值（Y轴）自动缩放自动缩放。这样就可以将图表 的范围固定下来。点 击应用所作的修改。确认确认10. 接下来，双 击标尺的最大值和最小 值，分别输入40 和-40。这样就可 以显示超过范围的显 示值。双击幅值幅值时间时间轴的最大值，将该值 设置为0.25，或 250毫秒。10/1111.保存这个 LabVIEW VI到一个常用的位 置，最好是与前面创 建的 Multisim设 计放置在一个路径下 面，因为他们是一个仿真应用组。下图给 出了该程序的VI片 段，你可以拖放到一 个空白的 LabVIEW VI中，它会自动生 成代码。点击more information了解更多相关信息。 现在你已经准备好进 行LabVIEW和 Multisim联 合仿真了。about LabVIEW VI Snippets一些浏览器不支持 拖放 LabVIEW VI片段功能。一个 解决的办法是右键点 击图片，选择来保存图片。现在你注意:注意:Save image asSave image as就可以将保存后的图 片拖放到 LabVIEW的程 序框图中。5. 在 LabVIEW 和 Multisim之 间实现联合仿真5. 在 LabVIEW 和 Multisim之 间实现联合仿真我们已经在 Multisim和 LabVIEW中创 建好了模拟电路和数 字控制，而且我们已 经建立好了数据通 讯。你现在可以在两个仿真环境之间实现 联合仿真，并且将结 果以图形化的形式显 示到LabVIE前 面板的波型图表中。1. 点击 LabVIEW工具 栏中的按钮来开始联合仿 真。这个时候并不需 要打开 Multisim， 因为此时，另一个 Multisim的运行运行实例已经在后台运 行。大概需要5到 30秒的时间来启动 这个实例，然后开始 LabVIEW和 Multisim仿 真引擎之间的联合仿 真。2. 修改 LabVIEW中的 输入电压，观察从 Multisim仿 真引擎返回的输出电 压的结果。下图显示 了一个结果范例。11/113. 在 Multisim中 修改RLC电路和参 数来改变电路对输入 电压的响应。如果想 在仿真的过程中实时 改变电阻，电容，电感的值，可以使用 Multisim中 的压控电阻，压控电 感，压控电容，然后 将LabVIEW中 的控件值传送给 Multisim。6. 结论6. 结论正如LabVIEW 前面板上波型图表显 示的结果所示。 LabVIEW和 Multisim可 以有效并准确地仿真 RLC电路在多种不同输入电压变化条件 下的输出响应。在这 个范例中， LabVIEW作为 数字控制器，控制了 Multisim中 仿真的模拟电压中的直流电源。这是一个 简单但是相当基础的 联合仿真电路。当 然，还有更多更为复 杂的LabVIEW 与Multisim 联合仿真电路。7. 相关链接7. 相关链接下载最新NI Multisim评 估版软件如何使用NI Multisim和 LabVIEW来设 计和仿真有刷直流电 机H-桥电路1/81. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 参考设计：使用 Multisim和 LabVIEW进行 自动化仿真参考设计：使用 Multisim和 LabVIEW进行 自动化仿真发布日期:五月 07, 2009概览概览通过将 Multisim和 LabVIEW进行 巧妙的集成，工程师 们可以像在实际测量 一样，方便地在 LabVIEW环境 中获取仿真数据。 通过将实际和仿真 测量集成到同一个界 面中，工程师们可以 将两组数据进行关 联，主动改进设计流 程，并验证物理原型 的功能。 使用在ni. com/labs上 可免费下载到的 LabVIEW Multisim Connectivity Toolkit（测 试版），用户可以在 LabVIEW中对 Multisim的 仿真结果进行自动化 采集。这些标准化 VI，提供了80余种函数来简化集成电 路设计和测试。目录目录简介设计策略使用事件处理应用程序代码使用应用程序1. 简介1. 简介LabVIEW Multisim Connectivity Toolkit是对 Multisim Automation API的封装。各种 函数如打开、关闭、 查看电路，以及运 行、暂停和停止仿真 都被添加到了VI 中。这个工具使得工程师 们可以利用标准化的 LabVIEW编程 实例，构建强大而高 效的应用程序，在 Multisim中 进行自动化仿真。在这篇参考设计文 档的剩余部分，我们 将深入了解 LabVIEW程序 的设计：1. 打开 预先定义好的 Multisim电 原理图2. 在 LabVIEW中查 看Multisim 电原理图3. 仿真 设置4. 在 LabVIEW中更 改Multisim 元件的设置5. 运行 瞬态分析应用应用这里的讨论是关于所 附的参考设计的。该 设计可以用来在 LabVIEW中进 行瞬态仿真的自动 化，也可以进行修改 后用来执行其它任 务。设计被附加在名为的zip文件中。 7825_lv_and_multisim. zip 7825_lv_and_multisim. zip在这个文件夹中，你 可以找到：u : 可以使用的示例 应用程序MultisimExample. llbMultisimExample. llbu : 在 LabVIEW程序 中，用于仿真的示例 电路。RLCCircuit. ms10RLCCircuit. ms10u : 这是一个包含 了实际测量数据的文 件。这些实际测量数 据可以容易地通过自 动化API作为 Multisim原 理图的激励。SineWithNoise. lvmSineWithNoise. lvm2. 设计策略2. 设计策略在进行用于自动化的 LabVIEW代码 开发时，有很多种方 法。同时，在将 LabVIEW连接 到Multisim 自动化引擎时，也需 要考虑一系列的因 素。例如，设计者必须考 虑如何处理仿真事 件，如何注册状态， 以及最终用户如何与 LabVIEW中的 分析功能进行交互。通常说来，有三种方 法来创建用于 Multisim自 动化的 LabVIEW应用 程序。1. ：繁忙等待方法就 是等待数据从 Multisim发 送到LabVIEW 中。使用这种设计， 当仿真引擎中有可用 数据时，用户必须不 断地暂停 LabVIEW程序 流来获取数据。这种繁忙-等待策略繁忙-等待策略方法在大型程序，特 别是那些将用于自动 化实际测量的应用中 不推荐使用。暂停时 间将极大地影响其它 线程，如用户界面、 硬件采集等等。但在 比较简单的程序或较 短的等待时间应用中，这种方法是易于 实现的。2. 基本的轮询方法要 求程序定期查询 Multisim， 检查是否有可用的数 据。如果数据可用， 程序将数据从 Multisim中 读走。使用这种方 法，使得程序可以在 处理其它任务的同时轮询:轮询:检查数据是否可用。3. ：循环事件是为 Multisim构 建LabVIEW应 用程序时的推荐方 法。这是因为，它可 以有效利用 LabVIEW中的 资源管理优势。使用 这种结构，使得程序 可以处理其它任务，循环事件循环事件并且在事件发生时对 其进行响应。在参考 设计中，我们将对这 种方法进行更深入的 讨论。循环事件循环事件在上面的讨论中，我 们推荐使用基于环事 件的方法来设计 Multisim和 LabVIEW。在 这种方法(显示在下 面的图中)中，事件 处理程序等待 Multisim将 仿真数据“块”传递 到LabVIEW中进行查看或分析。这 是我们推荐的结构， 因为它可以收益于 LabVIEW中的 资源管理工具。使用 这种类型的结构使程 序可以处理其它的任 务，并且在事件发生 时进行响应。因此，基本的代码结 构就是：连接到 Multisim， 并打开电原理图文 件。注册一个停止事件。 在此过程中，基于 Active-X的 Multisim Automation API事件在 LabVIEW中注 册一个事件管理程 序。这意味着 LabVIEW可以 知道 Multisim中 的仿真事件何时发生，同时将调用” call back” VI对 该元素进行分析。列举仿真的各种输出 数据，并且根据需要 设定它们的值。列举仿真的各种输入 数据，并且根据需要 设定它们的值。基于事件的仿真处 理。在仿真运行时， LabVIEW应用 程序将：在Multisim 中运行仿真，同时将 仿真数据“块”传递 给LabVIEW。事件处理程序完成合 适的任务。仿真时的，正是当 Mutisim将 “数据块”传递给 LabVIEW时所 花的时间。因此，当 暂停发生时，用户将 接收到数据然后继续 进行仿真。暂停否则，就会在仿真中 产生一个停止。在LabVIEW 中，断开与 Multisim仿 真的连接。2/83. 使用事件处理3. 使用事件处理我们将着重关注参考 设计的事件结构，以 及这种方法如何按照 上面提到的设计策略 运行。事件结构事件结构事件结构等待事件的 发生。将根据事件选 择分支，并且运行合 适的算法。下面，我 们将查看实例的特定 代码段，在该实例中 定义了如何来利用 LabVIEW、 Multisim和LabVIEWMultisimConnectivityToolkit 用于设计应用。加载文件事件加载文件事件在事件结构中的是事件结构。在这个事 件结构中，有算法来 对停止事件进行注册 (在设计策略流程图 中的第2节列出)。 该事件用于对仿真暂 停或停止进行通知和 注册。由于 Multisim加载文件Automation API是基于 ActiveX的通 信，所以 LabVIEW需要 对发生在 Mutisim中的 事件进行注册。一旦 仿真事件停止， LabVIEW将调 用VI来决定如何处理 该事件。在当前应用回调程序中，回调VI的 名称为。 SimulationStopEventControl3/8_SimulationStopEventControl_SimulationStopEventControl在这个示例结构中， 同样检查了 Mutisim Automation API的仿真状态。 仿真分为三个阶 段 、或。停止停止运行运行暂停暂停这是处理仿真停止的 情形，它仍然在等待 应用程序的动作。如果 Multisim返 回仍在仿真的状态， 应用程序将进入空闲 状态，同时不需要进 行信息采集或分析。当仿真暂停时，前面 提到过的测量数据 “块”从 Multisim传 递到LabVIEW 中。这时， Fetch Output算法将 被执行，用于采集信 息并且在 LabVIEW图形 化前面板上显示测量 值。4. 应用程序代码4. 应用程序代码下面的文档着重介 绍了应用程序中的一 些特定的代码，同时 这些代码在将来的应 用程序中可以重复使 用。连接项连接项需要处理的最重要的 事件之一就是将 LabVIEW连接 到 Multisim Automation API上。示例结构 将连接到 Multisim 上，并检查连接是否 成功，最后确定所使 用的 Multisim的 版本(虽然 Multisim10.0拥有 Automation API，但是我们在 最新版本的 Multisim 10.1中添加了许 多特性)。在连接被验证后，仪 器前面板上的连接状 态将高亮显示为“已 连接”。4/8 电路组件树和应用组 件值电路组件树和应用组 件值在电路被连接后，所 附的参考设计开始向 界面中加载相关信 息。在下面的代码示 例()中，示例结构将从 电路中读取各种 RLC的值。这种功 能使用户可以在 Multisim CircuitComps Tree10.1提供的 API中改变元件的 值。根据前面板上选择的 元件值，应用程序将 替代电路中的RLC 元件值，并在元件树 中对它的值进行更 新。例如，在选择电阻 R1时，它的元件值 被设定为50欧姆。Apply Comp Value条件结构允许用户对 选定元件的值进行设 定。这意味着前面板 中输入的值(如上图 中的New Value变量)， 将把元件值(在这个 例子中为电阻R1) 改变为输入的值。 这个变化后的值将被 立即级联到 Multisim的 电原理图上。 配置信号和加载配置信号和加载Configure Signal 和 是相同的算法，但是 它们的输入数据源不 同。这些结构允许用 户定义在仿真过程中 所使用的激励的准确 特性。 Configure Signal根据用 户输入，定义了个性Load LVM化的信号。其中包含 了信号类型、幅度和 频率。这些元素结合 在一起向仿真过程中 输入了特定的信号