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labVIEW程序设计 推荐参考教材 第1章认识虚拟仪器 虚拟仪器一种对现实中各类仪器的用计算机进行模拟的仪器 它能完成现实中仪器所能完成的大部功能 本章先对虚拟仪器作了入门性介绍 也是对以后所学知识的总体介绍和总结 然后引出LabVIEW 学习完本章后 要求对LabVIEW有一个过渡性的认识 1 1什么是虚拟仪器 所谓虚拟仪器是指并不是存在于现实中的仪器 它主要是通过计算机来进行一些仪器的功能模拟 来完成仪器的功能 本小节将对虚拟仪器进行介绍和说明 1 1 1虚拟仪器简介 虚拟仪器 VirtualInstruments 简称VI 是个全新的概念 是计算机和仪器技术的结晶 同样 它也是测试技术和计算机深层次结合的产物 从计算机和仪器两者的结合粗略地讲 虚拟仪器可以分为智能仪器和虚拟仪器 它们的区别是 前者把计算机装入仪器 后者把仪器装入计算机 虚拟仪器把计算机的处理器 存储器 显示器和仪器的数模变换器 模数变换器 数字输入输出等结合到一起 用于数据的分析处理 传输 显示等 如图1 1所示 它充分利用了计算机的优势 对数据进行了大量计算和存储 1 1 2虚拟仪器的特征 虚拟仪器从出现到现在的广泛应用 经历的短短的几十年 可以说它的发展速度是相当快的 尤其是近年来在各行各业中大量应用此技术 它的迅速发展 主要是有以下几点特征 1 性能高2 扩展性强 灵活性好3 智能化程度高4 界面友好5 开发时间少6 兼容性 1 1 3虚拟仪器发展过程 世界是最早开发和应用虚拟仪器公司是NationalInstrumentsCorporation公司 由于虚拟仪器具有先进的性能和广泛的应用前景 在NI公司之后还有一些国际知名厂商也加入到虚拟仪器的研发当中 例如 HP公司 PC仪器公司 Racal公司等先后研发了一些仪器 但NI公司仍然处于领先地位 1 2虚拟仪器软件开发环境 虚拟仪器可以在相同的硬件平台下 通过不同的软件开发 常见的虚拟仪器开发软件是NationalInstruments NI 公司提供的LabVIEW和LabWindows CVI两种 1 2 1LabWindows CVI的使用 LabWindows CVI是NI公司推出的一种基于标准C语言的虚拟仪器开发平台 它非常适合于开发面向测控领域的基于Windows的图形化应用软件 它以ANSI 和扩展集为基本编程语言 含有丰富的标准库函数 如RS232 GPIB VISA 数据分析与处理 TCP协议函数库等 它可以满足测量 控制 数据传输及处理等各种需要 1 2 2LabVIEW的使用 LabVIEW是NI公司推出的一种图形化编程语言 其全称是LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench LabVIEW的源程序完全是图形化框图 没有文本代码 LabVIEW平台上编写的程序扩展名是VI 传统指令编程语言根据语句的含义和逻辑的先后顺序进行程序编译 但是LabVIEW软件则采用数据流方式编程 后面板程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的逻辑与执行顺序 指令及表示的含义由图标表示 数据流向由表示连线 本课程将着重讲解LabVIEW这一虚拟仪器开发平台 1 3LabVIEW简介 LabVIEW自问世以来 经历了一个快速发展的过程 如今已被大家所认可 它是当前测控领域的技术热点 也代表着未来虚拟仪器的发展方向 它是图形化的编程语言 类似于传统的文本编程语言中的函数或子程序 用它开发的软件称为虚拟仪器 在操作界面上的现实上的仪器完全一样 功能比现实中的传统仪器还要强大 1 3 1LabVIEW系统的构成及应用 LabVIEW系统的构成相当复杂 但大体上由数据采集 数据分析 数据显示及保存模块构成 如图1 2所示 按软硬件分类 LabVIEW由两部分组成 1 硬件获取测试对象的被测信号2 测试软件控制 1 3 2LabVIEW软件的安装 LabVIEW软件包有许多张光盘 但安装光盘只有一张 需要先进行安装 对LabVIEW软件安装好后 可以再根据需要安装相关的驱动 驱动的安装比较简单 按照界面提示和自己的安装要求进行安装即可 1 3 3LabVIEW的学习技巧 LabVIEW是图形化的程序语言 在编程时不再使用繁琐的代码 而是使用一些图形表示 并以图形之间的逻辑关系对它们进行组合 这样就利用了大家熟悉的编程基本语言 图标和规则进行编程 因而LabVIEW是一个面向最终编程用户的软件 它能够快速地组建成一个系统 并进行简单的操作 从而完成功能强大的操作 1 4小结 本章对虚拟仪器作了简要说明 同时也对LabVIEW软件进行了概述 本章的重点是对虚拟仪器进行大概的认识 还要对虚拟仪器和LabVIEW的关系有一个初步地了解 第2章将以一个实例开始 对LabVIEW编程软件和操作方法进行讲解 1 5练习题 1 什么