广州大学计算机虚拟仪器技术第1章虚拟仪器与LabVIEW概述

机械与电气工程学院(C)2008第1章虚拟仪器与LabVIEW概述虚拟仪器简介创建一个VI修改已有的VILabVIEW的学习途径1-1虚拟仪器简介1-1-1虚拟仪器概念虚拟仪器是一种以计算机为载体的自动化测量与控制系统，用来对现实世界的各种物理量进行测量或者对物理过程进行控制。被测对象计算机传感器信号调理器数据采集卡应用软件1-1-2虚拟仪器结构目前针对不同的应用目的和环境，已设计了多种性能和用途的数据采集卡，包括PCI结构、PXI总线结构、USB总线结构、分布式系统结构、GPIB或串口设备结构、CRIO系统结构等。1-1-2虚拟仪器结构PCI卡FiledPoint模块CRIO结构USB总线结构PXI总线结构GPIB结构1-1-2虚拟仪器结构（1）PC-DAQ数据采集卡利用计算机扩展槽和外部接口，将信号测量硬件设计为计算机插卡或外部设备，直接插接在计算机上，再配上相应的应用软件，组成计算机虚拟仪器测试系统。这是目前应用得最为广泛的一种计算机虚拟仪器组成形式。1-1-2虚拟仪器结构（2）PXI总线结构是PCI总线的仪器扩展。1-1-2虚拟仪器结构（3）USB总线结构数据采集装置挂在计算机外面，通过USB口向计算机传输数据，比较适合于用笔记本电脑组成便携式的测试系统。1-1-2虚拟仪器结构（4）分布式系统结构这种虚拟仪器结构可以在工业现场把数据采集设备安装在被测试对象附近，通过计算机网络、串口或工业现场总线与计算机通讯。FiledPoint模块1-1-2虚拟仪器结构（5）GPIB或串口设备结构1-1-2虚拟仪器结构（6）CRIO(紧凑型可重配置输入输出)系统结构一种小巧坚固的新型工业化控制和采集系统。CRIO结构1-2创建一个VI启动LabVIEW新建VI前面板程序框图1-2创建一个VIVI代表在LabVIEW开发环境中所设计的程序。LabVIEW开发的程序均以vi为后缀。子VI（SubVI）为子程序。1-2创建一个VILabVIEW编程步骤1）从前面板窗口内的控件模板中调出所需要的控件。2）从程序框图窗口的函数模板中调出所需的子程序和函数等程序模块。3）将各种模块用连线连接起来。1-2-1启动LabVIEW1-2-2新建VIVI模板项目其它文件1-2-3前面板标题栏菜单栏工具栏显示界面是LabVIEW的图形用户界面，输入控件和显示控件前面板例子1-2-4程序框图接线端①、②、③节点⑤、⑥连线④①②③⑤⑥④VI的图形化源程序1-2-4程序框图1）接线端：在程序框图中传递数据的起点和终点。2）节点：是实现程序功能的基本单元。分4类：函数、子程序、结构、代码接口节点。3）连线：传递数据的通道。程序框图例子1-2-5编程环境（补充）前面板和程序框图主菜单相同，工具栏有所不同。1-2-5编程环境（补充）菜单：1）文件：创建、打开、存储和打印VI文件。2）编辑：剪、贴和复制对象，Undo等。3）操作：包含将控件的当前值设定为缺省值；选择是否打印或记录程序运行结束后的有关资料等项目。4）工具：含数据采集（DAQ）向导、仪器向导、VI库管理、EXE文件或DLL文件生成、程序特性设置等。5）查看：浏览程序结构图、子程序、断点等。6）窗口：显示面板、模板。7）帮助：帮助、例子。1-2-5编程环境（补充）工具栏：1）运行；2）连续运行；3）终止执行；（无法释放系统资源，用于程序无法正常停止时）4）暂停/继续运行。1-3修改已有的VI通过改变ExpressVI的设置修改程序使用开发工具修改程序1-3-1通过改变ExpressVI的设置修改程序ExpressVI是LabVIEW为用户提供的一类子程序，可以用来执行常用的测试任务，并能通过配置对话框快速修改执行任务的方式。1-3-2使用开发工具修改程序工具选板图标工具名称功能操作值用于为前面板各种输入控件和显示控件赋值。当它指向一个数字或字符控件时，光标形状就变为一个文本操作符。定位/调整大小/选择用于选中、移动对象或改变对象大小。编辑文本用于输入各种控件所需要的数字或字符值；也用于创建独立于其它控件的浮动标签。进行连线使用该工具，通过连线建立程序框图中各个对象之间的数据传递关系。对象快捷菜单该工具置于某一对象上时，单击鼠标左键即可弹出对象的快捷菜单（使用其它工具时，要用鼠标右键才可以弹出对象的快捷菜单）。滚动窗口用于滚动整个窗口内的图形，而无须使用滚动条。设置/清除断点用于在程序中为某个对象设置断点，使程序运行到这里暂停。探针数据用于在程序框图中设置探针，以观察程序运行的中间结果。获取颜色用于从窗口中提取颜色设置为当前色。设置颜色用来为控件、前面板、程序框图设置颜色。下一块调色板用于设置当前背景色，上一块调色板用于设置当前前景色。1-3-2使用开发工具修改程序控件选板1-3-2使用开发工具修改程序函数选板1-3-2使用开发工具修改程序函数选板中选择“统计.vi”1-3-2使用开发工具修改程序调整后的程序框图1-3-2使用开发工具修改程序调整后的前面板1-4LabVIEW的学习途径1.LabVIEW帮助菜单显示即时帮助，快捷键：Ctrl+H锁定即时帮助，快捷键：Ctrl+Shift+L查找范例1-4LabVIEW的学习途径1.LabVIEW帮助菜单——查找示例对话框1-4LabVIEW的学习途径2.对话框帮助按钮在LabVIEW各种对话框中一般都有“帮助”按钮，可以随时打开，查看关于当前操作的详细说明。练习与思考1.1VI包括哪两个主要的部分？如何在它们之间切换？1.2程序框图主要由哪几类元件构成？它们分别起什么作用？1.3LabVIEW开发工具的三个选板各用在VI的哪个部分？1.4修改“生成与显示.VI”，让它产生并显示一个方波信号，并可以在程序运行中改变占空比。1.5找到一个设计对话框的示例VI。