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虚拟仪器技术及LabVIEW简介目录什么是虚拟仪器LABVIEW概述LABVIEW模板简介创建VI程序LABVIEW结构LABVIEW数据类型图表及图形字符串和文件I/O数据采集什么是虚拟仪器(VI,VirtualInstruments)(1)由测试硬件完成信号的采集与控制，而将信号分析与处理、结果表达与输出让计算机来完成，这就是虚拟仪器。(2)ComputerBasedInstruments(3)用户自定义的仪器数据采集和控制分析SignalProcessingDigitalFilteringStatisticsArrayOperations显示GraphicalUserInterfaceHardcopyOutputFileI/O信号Plug-InDAQBoardsIEEE488(GPIB)RS-232虚拟仪器的硬件结构体系（1）PCI、ISA接口总线（2）PXI（PCIeXtensionforInstrumentation）接口总线（3）GPIB（GeneralPurposeInterfaceBus）接口总线串口总线（4）VXI（VMEbuseXtensionforInstrumentation）接口总线虚拟仪器的软件开发工具(1)通用编程语言:C、C++、VisualC++、VisualBasic(2)虚拟仪器专用编程语言:NI公司的LabVIEW、Labwindows/CVI和HP公司的HPVEE或者分为：(1)文本式编程语言：如C、VisualC＋＋、VisualBasic、Labwindows/CVI等。(2)图形化编程语言：如LabVIEW、HPVEE等。基于PC的数据采集和仪器控制开发软件Source:Surveyof400USreadersfromT&MWorld,EDN,DesignNews,andR&Dmagazines,March2002什么是LabVIEW?NILabVIEW是行业领先的用于开发设计、控制和测试系统的软件工具，用于设计、控制和测试的图形化开发平台。自1986年问世以来，世界范围内的工程师和科学家在整个产品设计周期内都依靠NILabVIEW图形化开发环境来开发项目，从而获得更高的质量，更短进入市场的时间，和更高的工程和生产效率。LabVIEW的图形化数据流语言很自然地吸引了全世界的工程师和科学家将其作为一种更加直观的方式用于自动测量和控制系统。结合了内置I/O、交互式用户界面控件和指示器的数据流语言使得LabVIEW成为工程师和科学家的理想选择。LabVIEW图形化开发平台为自动化测量和控制应用中整个产品生命周期都提供了高效和优良的性能。LabVIEW图形化开发平台提供：专为工程师和科学家设计的直观的图形化编程语言。交互式、特定应用的开发工具和库。数以百计的内置库，用于I/O、控制、分析和数据显示。发布至台式、便携式、工业和嵌入式计算目标。内置的采集、分析和显示采集开放的LabVIEW环境使得与任何测量硬件之间的连接变得更为简单，并且提供了交互式助手、代码自动生成，以及与数以千计设备的连接来轻松地收集数据。因为LabVIEW提供了对几乎所有测量设备的连接，所以您可以轻松地将最新的LabVIEW应用程序结合至现有的系统，而不会损失您的硬件投资。无论您的硬件要求如何，LabVIEW都提供了一个接口以使得与您I/O的连接变得更为轻松。利用LabVIEW测量任何信号温度电压电阻张力电流脉冲振动频率周期声音光强数字信号分析对于测量结果，你需要的不是未经处理的数据。强大的，易用的分析功能对你的软件应用是必须的。LabVIEW拥有超过500个内建函数，帮助你从采集的数据中提取有效信息，分析测量结果和处理信号。频率分析、信号发生、数学运算、曲线拟和、插值等函数能够使你对数据进行有意义的统计和处理。LabVIEW分析工具使用简单，无需你去考虑复杂的底层算法。超过15个快速分析VI通过交互式配置对话框使你能够立刻预览分析结果，并很大程度降低了你在应用程序中执行。测量分析的复杂度●曲线拟合和插值●概率和统计●快速傅立叶变换和频率分析●时域和频域分析●信号发生●数字信号处理●数学运算显示数据的显示包含了多种功能范围：形象化、生成报表和数据管理。LabVIEW包含了容易创建的形象化的工具，使你的数据显示出吸引力，其中包括图表和图形工具，内建的2D和3D显示工具。你可以直接配置显示的属性，如颜色，字体大小，图表类型等，并可在运行时旋转，缩放和摇移你的图像。另外，你还可以通过LabVIEW在因特网上观看和控制你的VI。对于报表生成，NI提供多种选择，包括文档生成工具，HTML报表，可编程生成的微软Word、Excel报表和NIDIAdem交互式的报表生成。●文档处理工具●内建用户界面设计对象●交互式报表生成●微软Word和Excel报表●数据库连接●开放式语言（.NET、ActiveX、●远程观看和控制●DLLs、OPC）LabVIEW用在何处?自动化测试和测量平台近30年来，NI革新了工程师进行测试和测量的方式。利用PC和商用技术，虚拟仪器技术提高了效率并且降低了自动化测试和测量应用程序的成本，这是通过易于集成的软件（如LabVIEW）和用于PXI、PCI、USB、Ethernet的模块化测量和控制硬件来实现的。通常的应用●生产测试●便携式场地测试●验证/环境测试●RF和通信测试●机械/结构测试●机台测试●实时可靠性测试●图像采集●数据采集工业测量和控制平台工程师常常将LabVIEW用于要求苛刻的工业应用，例如需要高级I/O，包括高速模拟信号采集；用于诸如振动监控、控制和机器视觉之类的高级处理应用；以及与工业硬件的通信，包括OPC设备和第三方PLC以及企业级数据库。您可以无缝地将内置于LabVIEW的NI可编程自动控制器（PAC）集成至现有的系统，从而达到附加的测量和控制功能。通常的应用●集成的测试和控制●机器状况监控●机器自动化●分布式监控和控制●机器视觉●功率监控嵌入式设计和原型设计平台工程师将LabVIEW用于高效的设计应用、仿真，以及仿真数据与真实世界测量之间的比较。通过将LabVIEW和测量工具集成至附加的设计和仿真工具，您可以更早地在设计过程中轻松地将真实世界的测试工具与仿真模型进行比较。这样就可以更早地在设计环节暴露缺陷，从而可以实现更少的设计反复和更高质量的产品。通常的应用●嵌入式系统设计和测试●电子电路设计●控制设计●机械设计●数字滤波器设计●算法设计VI的构成LabVIEW的程序称之为虚拟仪器，简称VIs，因为所设计出来的程序在其外观以及操控上都与真实的仪器很类似；一个VI可分为三个部份：人机界面-前置面版（FrontPanel）图形程序区（BlockDiagram）工具面版-图像（Icon）与连结器（Connector）File文档菜单NewVINew…Open…CloseCloseAllSaveSaveAs…SaveAllSavewithOptionsRevert…PageSetupPrintPrintWindow…VIPropertiesRecentlyOpenedFiles▶Exit创建新的VI打开对话框选择要创建的文件类型打开现有的VI关闭启动的窗口关闭所有窗口保存当前VI将当前VI另存为新名字将VI的备份另存为新名字定制保存恢复VI到上次保存的版本编辑打印机设置打印Ⅵ组件的选项打印窗口板访问Ⅵ属性对话框快速打开最近访问过的档退出Edit编辑菜单UndoRedoCutCopePasteClearFind…ShowSearchResultsCustomizeControlScaleObjectWithPanelSetTabbingOrderImportPicturefromFile…RemoveBrokenWiresCreateSubVIRun-TimeMenu…撤销刚刚完成的操作恢复被撤销的操作消除选中的对象并将其放置在剪贴板上复制选中的对象并将其放置在剪贴板上将剪贴板备份内容置入启动窗口中删除选中的对象查找VI、其它对象和文本显示查找结果并访问列表中的每—项修改当前选择的前面板控件对象选中的前面板对象与窗口同比例缩放设置前面板对象顺序将图形文件导入LabVIEW剪贴板删除所有错误连线将选中的框图对象转换为SubVI为当前VI创建用户运行时菜单Operate操作菜单RunStopSuspendwhenCalledPrintatCompletionLogatCompletionDataLogging▶MakeCurrentValuesDefaultReinitializeAllToDefaultChangetoRunMode执行VI停止执行VI调用VI时，暂停执行打印VI前面板将前面板数据记录写入文件显示数据记录选项设置当前值作为控件和指示器的默认值将所有的控件和指示器设置为默认值在运行与编辑模式之间切换Tools工具菜单Measurement&AutomationExplore…Instrumentation▶DataAcquisition▶VIRevisionHistoryUserName…EditVILibrary…InternetToolkit▶WebPublishingTool…Advanced▶Options…配置仪器和数据采集硬件访问仪器驱动程序网访问DAQ通道浏览器和DAQ方案向导编制当前VI的修订记录设置和改变LabVIEW用户名编辑当前VI库的内容或创建新VI访问Internet工具包访问Web发布工具VI访问批量编译、VI矩阵及其它特性定制LabVIEW应用的外观和特性Browse浏览菜单ShowVIHierarchyThisVI’sCallers▶ThisVI’sSubVIs▶UnopenedSubVIs▶UnopenedTypeDefs▶Breakpoints访问VI层次窗口访问所有调用当前SubVI的VI列表访问当前VI的所有SubVI列表访问当前中所有未打开SubVI列表访问当前VI中所有未打开类型定义的列表搜索并显示当前VI断点Windows窗口菜单ShowDiagramShowControlsPaletteShowToolsPaletteShowClipboardShowErrorListTileLeftandRightTileUpandDownFullSize……在面板和框图窗口间切换显示控件选项板显示工具选项板显示剪贴板的内容显示错误对话框并排显示前面板和框图上下显示前面板和框图最大化活动窗口…表示列出所有打开的前面板和框图窗口LabVIEW基本演示例：LABVIEW模板简介概述工具模板(ToolsPalette)控制模板(ControlsPalette)功能模板(FunctionsPalette)LabVIEW模板学习要点窗口顶部工具栏包括：运行、字体选择、排列调整和叠放次序等操作按钮；工具模板提供了编程使用的创建、修改和调试VI工具，在构建和编辑VI时应首先确定选择了正确的工具；控制模板服务于前面板，用于添加输入控制和输出显示。每个图标代表一个子模板。常用的有：数值、布尔值、字符串、数组和群、列表、图文环、图形信号、输入输出和修饰等子模板；功能模板服务于框图程序，每个图标代表一个子模板。常用的有：结构、数值运算、布尔逻辑、比较运算、字符串运算、数组和群、时间、文件、输入/输出等子模板。窗口顶部工具栏包括：运行按钮、连续执行按钮、停止按钮、暂停／继续按钮，字体环。排列调整环，间隙描述环，位置次序调整环。框图程序窗口工具栏高亮度执行按钮，在是否选择高亮度模式间切换，执行程序时可以在框图程序中观察到数据流动。单步通过按钮，进入单步模式时，程序单步通过一个节点并停在下一节点上，同时它不停地闪烁，表示当前节点准备执行。单步进入节点按钮，再次单击此按钮，程序单步进入循环、子VI等节点。通过单步进入节点，可以单步执行节点内的程序。单步退出节点按钮，再次单击此按钮，程序单步退出循环、子Ⅵ等节点。通过单步