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1、基于 LabVIEW的虚拟仪器设计实验张巧梅 专业：电子信息工程摘 要：随着电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域中的应用，新的测试理论、方法以及新的仪器结构不断出现，虚拟仪器也随之出现并得到了很大的发展。目 前 在 这 一 领 域 内 ， 使 用 较 为 广 泛 的 计 算 机 语 言是 美 国 NI 公 司 的 LabVIEW。 LabVIEW（ Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench） 是 一 种 图 形 化 的 编 程 语 言 开 发 环 境 ， LabVIEW 也是一种通用编程系统，具有各种各样、功能
2、强大的函数库，包括数据采集、GPIB、串行仪器控制、数据分析、数据显示及数据存储，甚至还有目前十分热门的网络功能，是 一 个 功 能 强 大 且 灵 活 的 软 件 。LabVIEW 也有完善的仿真、调试工具，如设置断点、单步等，其动态连续跟踪方式，可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况，并且 LabVIEW 与其它计算机语言相比，有一个特别重要的不同点：其它计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码行，而LabVIEW 采用图形化编程语言-G 语言。关键词 LabVIEW 软件 虚拟仪器 实验设计Abstract: With the electronic technology, comp
3、uter technologys rapid development in electronic measurement and instrument field of application of testing new theories, Virtual instrument has emerged and obtained very big development. Now in this field，Using a wide range of computer language is the NI company LabVIEW. LabVIEW is a kind of graphi
4、cal programming language,of the development environment. LabVIEWalso is a kind of common programming system, With various and powerful function, Including data acquisition, GPIB, Serial instrument control, Data analysis, Data display and data storage, Even now very popular network function, Is a pow
5、erful and flexible software.LabVIEW also have simulation and Debugging tools. If set breakpoint and Single-step etc. The dynamic continuosly, Can continuously and dynamic observations of the data and programs. And with other computer language LabVIEW have a particularly important difference:Other co
6、mputer language is based on the text of the language code,but LabVIEW using graphical programming language - G language.Keywords: LabVIEW Software Virtual instrument Experiment 目 录引言 .11.虚拟仪器系统概述 .21.1虚拟仪器概念 .21.2虚拟仪器的特点 .21.3虚拟仪器的分类 .21.4虚拟仪器的软件开发环境 .32.图形化编程语言 LabVIEW .32.1LabVIEW 概述 .32.2LabVIEW
7、的使用 .43LabVIEW 虚拟仪器实验 .53.1一个虚拟温度报警器 .53.1.1此实验的前面板设置 .53.1.2此实验的程序框设置 .53.1.3结果演示 .113.2一个虚拟示波器 .123.2.1前面板设置 .123.2.2函数程序框图 .173.2.3演示结果 .193.3一个虚拟滤波器 .213.3.1前面板设置 .213.3.2 程序框设计 .213.3.3运行结果： .23结束语 .24参考文献 .25引言虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器，逻辑分析仪，信号发生器，频谱分析仪等；可集成于自动控制，工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。
8、它由计算机，应用软件和仪器硬件组成。无论哪种虚拟仪器系统，都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑，台式 PC 或工作站等各种计算机平台（甚至可以是掌上电脑）加上应用软件而构成的。虚 拟 仪 器的 起 源 可 以 追 溯 到 20 世 纪 70 年 代 ， 那 时 计 算 机 测 控 系 统 在 国 防 、 航 天 等 领域 已 经 有 了 相 当 的 发 展 。 PC 机 出 现 以 后 ， 仪 器 级 的 计 算 机 化 成 为 可 能 ， 甚至 在 Microsoft 公 司 的 Windows 诞 生 之 前 ， NI 公 司 已 经 在 Macintosh 计 算机 上 推 出 了 LabVI
9、EW2.0 以 前 的 版 本 。 对 虚 拟 仪 器 和 LabVIEW 长 期 、 系 统 、有 效 的 研 究 开 发 使 得 该 公 司 成 为 业 界 公 认 的 权 威 。 目 前 LabVIEW 的 最 新 版本 为 LabVIEW2009， LabVIEW 2009 为 多 线 程 功 能 添 加 了 更 多 特 性 ， 这 种 特性 在 1998 年 的 版 本 5 中 被 初 次 引 入 。 使 用 LabVIEW 软 件 ， 用 户 可 以 借 助 于它 提 供 的 软 件 环 境 ， 该 环 境 由 于 其 数 据 流 编 程 特 性 、 LabVIEW Real-Ti
10、me工 具 对 嵌 入 式 平 台 开 发 的 多 核 支 持 ， 以 及 自 上 而 下 的 为 多 核 而 设 计 的 软 件 层次 ， 是 进 行 并 行 编 程 的 首 选 。1 虚拟仪器系统概述1.1 虚拟仪器概念虚拟仪器（Virtual Instrument,缩写为 VI）是基于计算机的仪器，是将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。 1.2 虚拟仪器的特点尽 可 能 采 用 了 通 用 的 硬 件 ， 各 种 仪 器 的 差 异 主 要 是 软 件 。 可 充 分 发 挥计 算 机 的 能 力 ， 有 强 大 的 数 据 处 理 功 能 ， 可 以
11、 创 造 出 功 能 更 强 的 仪 器 。 用 户 可 以 根 据 自 己 的 需 要 定 义 和 制 造 各 种 仪 器 。1.3 虚拟仪器的分类（ 1） PC 总线插卡型虚拟仪器。（2）并行口式虚拟仪器。（3）GBIB 总线方式的虚拟仪器。（4）VXI 总线方式虚拟仪器。（5）PXI 总线方式虚拟仪器。1.4 虚拟仪器的软件开发环境虚 拟 仪 器 实 际 上 是 一 个 按 照 仪 器 需 求 组 织 的 数 据 采 集 系 统 。 虚 拟 仪 器 的 研究 中 涉 及 的 基 础 理 论 主 要 有 计 算 机 数 据 采 集 和 数 字 信 号 处 理 。 目 前 在 这 一 领域
12、内 ， 使 用 较 为 广 泛 的 计 算 机 语 言 是 美 国 NI 公 司 的 LabVIEW。2 图形化编程语言 LabVIEW2.1 LabVIEW 概述 LabVIEW 是 一 种 程 序 开 发 环 境 ， 由 美 国 国 家 仪 器 （ NI） 公 司 研 制 开 发 的， 类 似 于 C 和 BASIC 开 发 环 境 ， 但 是 LabVIEW 与 其 他 计 算 机 语 言 的 显 著 区别 是 ： 其 他 计 算 机 语 言 都 是 采 用 基 于 文 本 的 语 言 产 生 代 码 ， 而 LabVIEW 使用 的 是 图 形 化 编 辑 语 言 -G 编 写 程 序 ， 产 生 的 程 序 是 框 图 的 形 式 。与 C 和 BASIC 一 样 ， LabVIEW 也 是 通 用 的 编 程 系 统 ， 有 一 个 完 成 任 何 编程 任 务 的 庞 大 函 数 库 。 LabVIEW 的 函 数 库 包 括 数 据 采 集 、 GPIB、 串 口 控 制、 数 据 分 析 、 数 据 显 示 及 数 据 存 储 ， 等 等 。 LabVIEW 也 有 传 统 的 程 序 调 试 工具 ， 如 设 置 断 点 、 以 动 画 方 式 显 示 数
