第4章虚拟仪器开发平台LabVIEW

第4章虚拟仪器软件开发平台LabVIEW主要教学内容■LabVIEW概述■LabVIEW2010编程环境■创建虚拟仪器4.1

LabVIEW概述

构造一个虚拟仪器系统，基本硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。软件是虚拟仪器系统的关键。目前流行的虚拟仪器软件开发工具有两类

文本式编程语言有C、C++、VB、VC、Labwindows/CVI等；图形化编程语言有LabVIEW、AgilentVEE等。4.1.1

LabVIEW的含义

LabVIEW (Laboratory

VirtualInstrument

Engineering

Workbench，实验室虚拟仪器工程平台)是美国NI公司推出的一种基于G语言(GraphicsLanguage，图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具。

目的：简化程序的开发工作，以使用户能快速、简便地完成自己的工作。LabVIEW的工作机理

使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称VI。VI包括三个部分：前面板： 交互式的用户界面框图程序：是程序源代码，用模块代替普通函数图标和连线板：用以识别VI的接口，以便在创建VI时调用另一个VI4.1.2

LabVIEW的特点编程简单，不需要记忆编程语言；开发周期短；高效性，这主要是以软件做保证；开放性，可根据实际情况进行更新扩展，发展迅速；自定义性，工程师们可以在非常广泛的测量和控制应用中自定义芯片级硬件功能；性价比高，能一机多用。4.1.3

LabVIEW的发展

2006年8月，美国国家仪器有限公司正式推出

LabVIEW

8.20版本。这是专用于控制、测试和嵌入式系统开发的LabVIEW图形化系统设计平台的20周年纪念版。

2006年10月，NI首次推出简体中文版LabVIEW8.2。简体中文版的LabVIEW发布极大地降低中国工程师使用这一工具的门槛，为他们带来更高的效率。

2010年8月，NI发布了LabVIEW图形化编程环境的最新版软件LabVIEW

2010。4.2LabVIEW2010编程环境LabVIEW

2010程序开发环境采用图形化的编程方式，无需编写任何代码，它不仅包

含有丰富的数据采集、分析及存储的库函数，还提供了PCI，GPIB，VXI，PXI，RS-232C，USB等通讯总线标准的功能函数，可以驱动不同总线接口的设备和仪器。

LabVIEW

2010具有强大的网络功能，支持常用的网络协议，可以方便地设计开发网络测控仪器，并有多种程序调试手段，如断点设置、单步调试等。4.2.1

LabVIEW2010的基本开发平台

使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器，简称VI。VI由以下3部分构成：前面板： 即用户界面；程序框图：包含用于定义VI功能的图形化源代码；图标和连线板：用以识别VI的接口，以便在创建

VI时调用另一个VI。当一个VI应用在其他VI中，则称为子VI。子VI相当于文本编程语言中的子程序。1.前面板

前面板是VI的用户界面。创建VI时，通常应先设计前面板，然后设计程序框图执行在前面板上创建的输入、输出任务。前面板示例如图。2.程序框图

程序框图是图形化源代码的集合，图形化源

代码又称G代码或程序框图代码。含有接线端、函数和连线等的程序框图示例如图。程序框图对象

程序框图由接线端、节点、连线和结构等构成

接线端：用来表示输入控件和显示控件的数据类型。

节点：是程序框图上的对象，具有输入、输出端口，在VI运行时进行运算。

连线：程序框图中对象的数据传输通过连线实现。每根连线都只有一个数据源，但可以与多个读取该数据的VI和函数连接。

结构：是文本编程语言中的循环和条件语句的图形化表示。3.图标和连线板

创建VI的前面板和程序框图后，可创建图标和连线板，以便将该VI作为子VI调用。图标和连线板图形：图标是VI的图形化表示，可包含文字、图形或图文组合。连线板用于显示VI中所有输入控件和显示控件的接线端，类似于文本编程语言中调用函数时使用的参数列表。4.2.2

LabVIEW2010的操作选板LabVIEW2010包含3个操作选板工具选板控件选板函数选板1.工具选板当从工具选板中选择了任一种工具后，鼠标箭头就会变成该工具相应的形状。2.控件选板控件选板包括创建前面板所需的输入控件和显示控件。3.函数选板函数选板中包含创建程序框图所需的VI和函数。4.2.3

LabVIEW2010的菜单和工具栏

VI窗口顶部的菜单为通用菜单。LabVIEW2010菜

单包括文件、编辑、查看、项目、操作、工具、窗口、帮助八大项。LabVIEW2010的工具栏4.2.4

LabVIEW中的数据类型

LabVIEW中的数据类型与传统编程语言中的数据类型基本类似，除了支持数值型、布尔型、数组型、字符串型等一般的数据类型之外，还有一些独特的数据类型，如波形数据类型等。4.3

LabVIEW

2010的初步操作LabVIEW程序又称虚拟仪器，即VI。一个完整的虚拟仪器由前面板、程序框图和图标/连线板组成。本节将介绍利用

LabVIEW

2010开发虚拟仪器的基本方法。4.3.1创建虚拟仪器1.创建一个虚拟仪器的一般步骤前面板设计程序框图数据流编程功能检验保存文件4.3.2

调试虚拟仪器运行VI清除语法错误高亮显示执行过程单步执行探针工具断点4.3.3创建和调用子VI

构造一个子VI的主要工