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1、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 Virtual Instruments 简称VI 是个全新的概念 是计算机和仪器技术的结晶 同
2、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
3、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National Instruments Corporation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National Instruments NI 公司提供的 LabVIEW和L
4、abWindows CVI两种 1 2 1 LabWindows 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 2 LabVIEW的使用 LabVIEW是NI公司推出的一种图形化编程语言 其全称是 Laboratory Virtual Instrument Engineering Wor
5、kbench 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 3 LabVIEW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
6、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 1 LabVIEW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 2 LabVIEW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
7、3 3 LabVIEW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 什么是虚拟仪器 虚拟仪器与传统仪器的区别是什么 2 什么是LabVIEW LabVIEW的主要优势是什么 3 LabVIEW系统由哪几部分组成 它被应用在了哪些领域 4 什么是G语言 它和其他文本化编程语言有哪些异同
