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1、虚拟仪器软件LabVIEW 王俊秋 2006年3月,讲义提纲,LabVIEW概念 LabVIEW环境 循环（Loop）和示波器（Chart） 条件结构和顺序结构,什么是LabVIEW,LabVIEW是一种程序开发环境，类似于C和BASIC开发环境，但LabVIEW与其它计算机语言的显著区别是：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使用图形化编程语言G语言编写程序，产生的程序是框图的形式。,像C或BASIC一样， LabVIEW也是通用的编程系统，有一个可完成任何编程任务的庞大的函数库。 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
2、储等等。 LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画形式显示数据及其通过程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。,LabVIEW概述,LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench） 虚拟仪器（ Virtual Instrument ）简称VI，包括三部分：前面板、框图程序和图标/连接器。,前面板,程序前面板用于设置输入量和观察输出量。它模拟真实仪器的前面板。其中，输入量被称为Controls（控件），用户可以通过控件向VI中设置输入参数等；输出量被称为Indicators（指示器），VI通过指示
3、器向用户提示状态或输出数据等。用户还可以使用各种图标，如旋钮、开关、按钮、图表及图形等，使前面板易看易懂。,温度计的前面板,框图程序,每一个程序前面板都有相应的框图程序与之对应。框图程序用图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。框图中的部件可以看成程序节点，如循环控制、事件控制和算术功能等。这些部件都用连线连接，以定义框图内的数据流动方向。,温度计的框图程序,图标/连接器,图标/接口器件可以让用户把VI程序变成一个对象（VI子程序），然后在其他程序中像子程序一样地调用它。图标表示在其他程序中被调用的子程序，而接线端口则表示图标的输入/输出口，就像子程序的参数端口对应着VI程序前面板控
4、件和指示器的数值。,温度计程序的图标和连接器,LabVIEW的特点,强大功能归因于它的层次化结构，用户可以把创建的VI程序当作子程序调用，然后再把这个程序作为另一个程序的子程序来调用，以创建更为复杂的LabVIEW程序，而这种调用的层次是没有限制的，因此可以充分发挥个人的开发潜能。 LabVIEW这种创建和调用子程序的方法，使创建的程序结构模块化，更易于调试、理解和维护。,温度计程序作为一个子程序的前面板,温度计程序作为一个子程序的框图程序,工具模板,操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。 选择工具：用于选择、移动或改变对象的大小。 标签工具：用于输入标签文本或者创建自由标签。 连线工
5、具：用于在框图程序上连接对象。 对象弹出菜单工具：用鼠标左键可以弹出对象的弹 出式菜单。 漫游工具：使用该工具就可以不需要使用滚动条而 在窗口中漫游。 断点工具：使用该工具在VI的框图对象上设置断点。 探针工具：可以在框图程序内的数据流线上设置探针。 颜色提取工具：使用该工具来提取颜色用于编辑其他的对象。 颜色工具：用来给对象定义颜色。,控制模板,数值子模板：包含数值的控制和显示。 布尔值子模块：逻辑数值的控制和显示。 字符串和路径子模板：字符串和文件路径的控制和显示。 数组和群子模板：复合型数据类型的控制和显示。 列表子模板：菜单环和列表栏的控制和显示。 图形子模板：显示数据结果的趋势图和曲
6、线图。 环和枚举子模板：菜单环和枚举的控制和显示。 控件容器库子模板：操作Tab Control、SubPanel、ActiveX等功能。 I/O 子模板 ：对输入、输出的控制和操作。 对话控制子模板：用于输入对话框的显示控制。 版本控制子模板：实现对以往版本的兼容和继承。 Refnum 子模板 ：包含一些Refnum控件。 装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。 调用控制子模板：调用存储在文件中的控制和显示的接口。 用户控制子模板：用户自定义的控制和显示。,功能模板,结构子模板：包括程序控制结构命令，例如循环控制等，以及全局变量和局部变量。 数值运算子模板：包括各种常用的数值运算符
7、，如+、-等；以及各种常见的数值运算式，如+1运算；还包括数制转换、三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。 布尔逻辑子模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。 字符串运算子模板：包含各种字符串操作函数、数值与字符串之间的转换函数，以及字符(串)常数等。 数组子模板：包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数数组等。 群子模板。包括群的处理函数，以及群常数等。这里的群相当于C语言中的结构。 比较子模板：包括各种比较运算函数，如大于、小于、等于。 时间和对话框子模板：包括对话框窗口、时间和出错处理函数等。 文件输入/输出子模板：包括处理文件输入/输出的程序和函数。,功能模板,NI 测量子模板:
8、包括数据采集硬件的驱动程序，以及信号调理所需的各种功能模块。 波形子模板：包含了对各种波形的控制。 分析子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块。 仪器控制子模板：包括GPIB(488、488.2)、串行、VXI仪器控制的程序和函数，以及VISA的操作功能函数。 应用程序控制子模块:包括动态调用VI、标准可执行程序的功能函数。 图形与声音子模块：包括3D、OpenGL、声音播放等功能模块。 通讯子模板:包括TCP、DDE、ActiveX和OLE等功能的处理模块。 文档生成子模板:生成文档。 底层接口子模块：包括调用动态连接库和CIN节点等功能的处理模块。 “选择VI子程序”子模板：包括一个
9、对话框，可以选择一个VI程序作为子程序（SUB VI）插入当前程序中。 装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。 用户自定义的子VI模板:用户自定义的控制和显示。,前面板,后面板,循环（Loop）和示波器（Chart）,G语言有两种子方框图重复执行的结构，While循环和For循环。这两种结构都是大小可变的盒子。把子方框图放入循环结构的边界内。 只要条件终端的值为真，While循环中的程序就一直执行，直到条件终端的值为假才停止。 在For循环中，程序执行所设定的次数。 示波器用于显示操作数的实时趋势信息。,While循环,For循环,条件结构和顺序结构,条件结构（Case Structure）是条件控制跳转结构，根据输入的条件执行子程序。 顺序结构（Sequence Structure）是根据数值顺序来执行子程序。,条件结构（Case Structure）,顺序结构（Sequence Structure）,