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1、LabVIEWLabVIEW 虚拟仪器课程设计虚拟仪器课程设计论文题目：论文题目： 班班 级：级： 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 共 13 页 第 页2目目 录录一、一、LabVIEWLabVIEW 简简介介331、虚拟仪器（VI) 的概念32、LabVIEW 的概念33、LabVIEW 特点及发展34、LABVIEW 的应用领域4二、设计思想二、设计思想44三、实现过程三、实现过程551、面板按键的设计及感应52、数字的键入（08键入19数字）53、 “0”的输入74、小数点的键入75、等号的键入86、四则运算的连续实现97、C 键清零作用及 CE 退出键108、开方
2、键109、倒数键1010、反号键 1111、backspace 键及默认事件1112、对 result 的处理11四、总结四、总结1313共 13 页 第 页3一、一、LabVIEWLabVIEW 简介简介1 1、虚拟仪器（、虚拟仪器（VI)VI) 的概念的概念虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个 重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。 随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统 的仪器。另一种方式是将仪器装入
3、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。虚拟 仪器主要是指这种方式。上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。 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。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国 NI 公司的 LabVIEW。 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 Microsof t 公司的 Windows 诞生之前，NI 公司已 经在 Macintosh 计算机上推出了
4、 LabVIEW2.0 以前的版本。对虚拟仪器和 LabVIEW 2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 LabVIEW2011，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-Time 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。 普通的 PC 有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。
5、目前作为计 算机化仪器的一个重要发展方向是制定了 VXI 标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保 证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏 幕上出现。这些卡插入标准的 VXI 机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。VXI 仪器价格昂贵，目前 又推出了一种较为便宜的 PXI 标准仪器。2 2、LabVIEWLabVIEW 的概念的概念与 C 和 BASIC 一样，LabVIEW2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
6、存储， 等等。LabVIEW2也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子 VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。 LabVIEW 标志LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本行创建应用 程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而 LabVIEW 则采用 数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了 VI 及函数的执行顺序。VI 指虚拟仪器，是 LabVIEW 的程序模块。 LabVIEW 提供很多外观与传统仪器（如示波
7、器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户 界面在 LabVIEW 中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化 源代码，又称 G 代码。LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。3 3、LabVIEWLabVIEW 特点及发展特点及发展虚拟仪器研究的另一个问题是各种标准仪器的互连及与计算机的连接。目前使用较多的是 IEEE488 或 GPIB 协议。未来的仪器也应当是网络化的。 LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一种
8、图形化的编程语言的开发环 境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW 集 成了与满足 GPIB、VXI、RS-232 和 RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用 TCP/IP、ActiveX 等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟 仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。 图形化的程序语言，又称为 “G” 语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程 图或框图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，因此，Lab
9、VIEW 是一个面 向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的共 13 页 第 页4便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。 利用 LabVIEW，可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的 32 位/64 位编译器。像许多重要的软件一 样，LabVIEW 提供了 Windows、UNIX、Linux、Macintosh 的多种版本。 它主要的方便就是，一个硬件的情况下，可以通过改变软件，就可以实现不同的仪器仪表的功能，非常方 便，是相当于软件即硬件！现在的图形化主要是上层的系统，国内现在已经开发出图
10、形化的单片机编程系统 （支持 32 位的嵌入式系统，并且可以扩展的） ，不断完善中(大家可以搜索 CPUVIEW 会有更详细信息；） 4 4、LABVIEWLABVIEW 的应用领域的应用领域 LABVIEW 有很多优点，尤其是在某些特殊领域其特点尤其突出。 测试测量：LABVIEW 最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也就是现在 LABVIEW 最广泛的应用领域。 经过多年的发展，LABVIEW 在测试测量领域获得了广泛的承认。至今，大多数主流的测试仪器、数据采集设备 都拥有专门的 LabVIEW 驱动程序，使用 LabVIEW 可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时，用户也可以十分方 便
11、地找到各种适用于测试测量领域的 LabVIEW 工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能，用户在这 些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数，就可以组成一个 完整的测试测量应用程序。 控制：控制与测试是两个相关度非常高的领域，从测试领域起家的 LabVIEW 自然而然地首先拓展至控制领 域。LabVIEW 拥有专门用于控制领域的模块-LabVIEWDSC。除此之外，工业控制领域常用的设备、数据线等 通常也都带有相应的 LabVIEW 驱动程序。使用 LabVIEW 可以非常方便的编制各种控制程序。 仿真：LabVIEW 包含了多种多样的数学运算函数
12、，特别适合进行模拟、仿真、原型设计等工作。在设计机 电设备之前，可以现在计算机上用 LabVIEW 搭建仿真原型，验证设计的合理性，找到潜在的问题。在高等教育 领域，有时如果使用 LabVIEW 进行软件模拟，就可以达到同样的效果，使学生不致失去实践的机会。 儿童教育：由于图形外观漂亮且容易吸引儿童的注意力，同时图形比文本更容易被儿童接受和理解，所以 LabVIEW 非常受少年儿童的欢迎。对于没有任何计算机知识的儿童而言，可以把 LabVIEW 理解成是一种特殊的 “积木”：把不同的原件搭在一起，就可以实现自己所需的功能。著名的可编程玩具“乐高积木”使用的就是 LabVIEW 编程语言。儿童经
13、过短暂的指导就可以利用乐高积木提供的积木搭建成各种车辆模型、机器人等，再 使用 LabVIEW 编写控制其运动和行为的程序。除了应用于玩具，LabVIEW 还有专门用于中小学生教学使用的版 本。 快速开发：根据笔者参与的一些项目统计，完成一个功能类似的大型应用软件，熟练的 LabVIEW 程序员所 需的开发时间，大概只是熟练的 C 程序员所需时间的 1/5 左右。所以，如果项目开发时间紧张，应该优先考虑 使用 LabVIEW，以缩短开发时间。 跨平台：如果同一个程序需要运行于多个硬件设备之上，也可以优先考虑使用 LabVIEW。LabVIEW 具有良好 的平台一致性。LabVIEW 的代码不需任何修改就可以运行在常见的三大台式机操作系统上：Windows、Mac OS 及 Linux。除此之外，LabVIEW 还支持各种实时操作系统和嵌入式设备，比如常见的 PDA、FPGA 以及运行 VxWorks 和 PharLap 系统的 RT 设备。 二、设计思想二、设计思想1 1、创建、创建 3 3 个字符串显示控件个字符串显示控件 num1num1，num2num2，num3num3，其中：，其中：（1）第一个输入数据存储在 num1 中 （2）第二个
