LabView快速入门

Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential北京工业大学BeijingUniversityofTechnologyLabVIEW由浅入深——入门篇Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential2目录I.LabVIEW概述1.什么是LabVIEW?2.LabVIEW可以做什么？II.虚拟仪器简介1.虚拟仪器的概念III.LabVIEW的编程环镜1.LabVIEW应用程序的构成2.LabVIEW的操作选板3.善用LabVIEW的联机帮助IV.LabVIEW的初步操作1.编辑前面板2.编辑程序框图3.运行和停止VI运行4.调试VI5.牛刀小试V.LabVIEW的数据类型1.数据类型2.数据类型对应的控件VI.LabVIEW的数据运算1.数据运算2.算术运算符3.关系运算符4.逻辑运算符VII.小试身手Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential3LabVIEW概述★什么是LabVIEW？LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境（LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench）的简称，是美国国家仪器有限公司(NationalInstruments,简称NI)的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。LabVIEW是一种图形化编程语言，又称G语言。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。其编写的程序称为虚拟仪器VI(VirtualInstrument),以.vi为后缀。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程序的执行顺序。它用图标表示函数，用连线表示数据流向。★LabVIEW可以做什么？LabVIEW在测试、测量和自动化等领域具有最大的优势，因为LabVIEW提供了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示和存储。用户可以在数分钟内完成一套完整的从仪器连接、数据采集到分析、显示和存储的自动化测试测量系统。Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential4LabVIEW概述★LabVIEW可以做什么？它被广泛地应用于汽车、通信、航空、半导体、电子设计生产、过程控制和生物医学等各个领域。LabVIEW不仅可以用来快速搭建小型自动化测试测量系统，还可以被用来开发大型的分布式数据采集与控制系统。Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential5虚拟仪器简介虚拟仪器（VirtualInstrumention）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。虚拟仪器系统是由计算机、应用软件和仪器硬件三大要素构成的。计算机与仪器硬件又称为VI的通用仪器硬件平台。软件技术是虚拟仪器的核心技术。常用的仪器用开发软件有LabVIEW、LabWindows/CVI、VEE等等，其中以LabVIEW应用最为广泛。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。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。PROCESSORBUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAYANDCONTROL488PORT礟MathMEMORY礟ROMPROCESSORBUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAYANDCONTROL488PORT礟MathMEMORY礟ROMControlPanelFlowPressureAlarmConditionsSTOPTemperature传统仪器厂商定义功能虚拟仪器用户定义功能虚拟仪器方案★虚拟仪器的概念Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential传统仪器虚拟仪器关键是硬件关键是软件开发与维护的费用高开发与维护的费用低技术更新周期长技术更新周期短价格高价格低，并且可重复性与可配置性强生产商定义仪器功能用户定义仪器功能系统封闭、固定系统开放、灵活、与计算机的进步同步不易与其他设备连接极易与其他设备连接多为实验室拥有个人可以拥有一个实验室虚拟仪器与传统仪器的比较Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential简单的说，虚拟仪器的特点是“以软代硬，软硬结合，无缝集成，高度模块化和高度扩展性”。LabVIEW就是其中的虚拟仪器软件开发环境的佼佼者，用来进行快速开发的集成开发环境（IntegratedDevelopmentEnvironment，IDE）。当然，LabVIEW并不是只能依附于相关的硬件才能使用，诸如科学计算、数字信号分析处理、数字图像处理、系统仿真等都是它的拿手好戏。虚拟仪器不只有LabVIEW，就像是操作系统不只有Windows；但LabVIEW是虚拟仪器开发环境的霸主，正如Windows在操作系统中的地位。必须清楚一件事，“LabVIEW不是一种一般意义上的通用编程语言，但它能用来开发各种通用应用程序”。也就是说，在测试测量等领域LabVIEW可以同硬件结合大展身手，但如果只想开发个计算器程序，编一个音乐播放器，或是开发邮件客户端等等，LabVIEW也是可以胜任或解决一般需求的，当然可能在程序运行速度及体积大小等方面同JAVA、C#、C/C++、VB等有差距。不信可以看一下，用LabVIEW开发的Flash播放器，以及超级玛丽的Demo。图1.3超级玛丽Demo图1.2Flash播放器Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential8LabVIEW的编程环镜★LabVIEW应用程序的构成LabVIEW程序包括前面板(用户界面)和程序框图(编程界面)。前面板是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制（controls）和显示对象（indicator）。程序框图提供VI的图形化源程序。在程序框图中对VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。程序框图中包括前面板上的控件的连线端子，还有一些前面板上没有，但编程必须有的东西，例如函数、结构和连线等。显示控件输入控件前面板程序框图Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential9LabVIEW的编程环镜★LabVIEW的操作选板LabVIEW包括工具选板（Tools）、控件选板（Controls）和函数选板（Functions）。这些选板集中反映了该软件的功能与特征。工具选板在前面板和程序框图中都可以使用工具选板，使用其中不同的工具可以操作、编辑或修饰前面板和程序框图中选定的对象，也可以调试程序等。选择主菜单查看-工具选板选项来显示工具选板。控件选板仅在前面板显示，它包含创建前面板时可用的全部对象。控件选板中的基本常用控件可以分为新式、经典和系统三种风格显示。选择主菜单查看-控件选板选项或右击前面板空白处就可以显示控件选板。函数选板只能在编辑程序框图时使用，与控件选板的工作方式大体相同。创建框图程序常用的VI和函数对象都包含在该选板中。选择查看-函数选板或右击框图面板空白处就可以显示函数选板。工具选板控件选板函数选板Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential10★善用LabVIEW的联机帮助LabVIEW为用户提供了非常全面的帮助信息，有效地利用帮助信息是快速掌握LabVIEW的一条捷径。LabVIEW提供了各种获取帮助信息的方法，包括即时帮助、LabVIEW帮助、解释错误、NI范例查找器、网络资源等。LabVIEW的编程环镜即时帮助选择菜单栏中帮助-显示即时帮助选项或按下Ctrl+H，就会弹出即时帮助窗口。当鼠标移到某个对象或函数上时，上下文帮助窗口就会显示相应的帮助信息。LabVIEW帮助当单击即时帮助窗口中详细帮助信息会弹出相应的完整的帮助信息。这是一个Windows标准风格的帮助窗口，包含了LabVIEW全部的帮助信息。你也可以选择主菜单帮助-搜索LabVIEW帮助选项打开它。Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential11★善用LabVIEW的联机帮助解释错误当LabVIEW程序中发生错误时，将错误代码填写到解释错误的错误簇的代码中，便可得到可能原因，对解决程序异常有一定的帮助。选择菜单栏中帮助-解释错误选项可以打开解释错误窗口。范例查找器LabVIEW提供了大量的范例，这些范例几乎包含了LabVIEW所有功能的应用实例，并提供了大量的综合应用实例。在菜单栏中选择帮助-查找范例选项可以打开范例查找器。LabVIEW的编程环镜Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential12★编辑前面板LabVIEW中的前面板是图形化的人机界面，利用控件选项板提供的各种控件可以所见即所得地编辑丰富多彩的人机界面。前面板的控件对象主要分为输入控件和显示控件两大类型。输入控件可以输入相应的数据，例如数字、布尔量、字符串和文件路径等。输入控件在程序框图中只有输出端子，相当于普通编程语言中的输入参数。显示控件用来显示数据。显示控件有数字、温度计、LED指示灯、文本、波形图等。显示控件在程序框图中只有输入端子，相当于普通编程语言中的输出参数。LabVIEW的初步操作前面板中的一些控件既可以作为输入控件也可以做作为显示控件。右击控件，选择转换为显示控件或转换为输入控件可以进行输入控件与显示控件之间的切换。前面板中的每个控件都有自己的属性，如控件的颜色、最大最小值、显示精度和方式等。许多属性都可以根据不同的需要进行编辑。右击前面板任何一个控件选择属性选项就可以弹出该控件的属性配置窗口。Acompanypursuingexcellence&innovation,yourfaithfulpartner,andwecare.Confidential13★编辑程序框图程序框图是图形化源代码的集合，这种图形化的编程语言也称为G语言。程序框图中的控件对象实际上是前面板相应控件的接线端。LabVIEW的初步操作输出端子前面板控件输入端子程序框图中对应的接线端LabVIEW中的程序框图节点是指带有输入和输出接线端的对象，类似文本编程语言中的语句、运算符、函数和子程序。LabVIEW中的节点主要包括函数、结构、ExpressVI、子VI