labview智能仪器与仪表综合设计(编辑修改稿)

labview智能仪器与仪表综合设计(编辑修改稿)内容摘要：

虚拟仪器的应用 虚拟仪器技术经过十几年的发展而今正沿着总线与驱动程序标准化、硬 /软件模块化、编程平台的图形化和硬 件模块的即插即用方向进步。 在国内近年来也开始有了利用虚拟仪器实现检测、控制等功能的例子，虚拟仪器系统已成为仪器领域的一个基本方法，是技术进步的必然结果。 虚拟仪器在测量方面的应用 虚拟仪器系统开放、灵活 ， 可与计算机技术保持同步发展 ， 将之应用在测量方面可以提高精确度 ， 降低成本 ， 并大大节省用户的开发时间因此已经在测量领域得到广泛的应用。 虚拟仪器在监控方面的应用 用虚拟仪器系统可以随时采集和记录从传感器传来的数据 ， 并对之进行统计、数字滤波、频域分析等处理 ， 从而实现监控功能。 当前气敏传感器正朝 着快速响应、小型化和经济化发展 ， 这种发展趋势引起了微电子气敏传感器的发展。 虚拟仪器在检测方面的应用 在实验室中 ,利用虚拟仪器开发工具开发专用虚拟仪器系统 ， 可以把一台个人计算机变成一组检测仪器 ， 用于数据 /图像采集、控制与模拟。 虚拟仪器在教育方面的应用 现在 ,随着虚拟仪器系统的广泛应用 ， 越来越多的教学部门也开始用它来建立教学系统 ， 不仅大大节省开支 ， 而且由于虚拟仪器系统具有灵活、可重用性强等优点使得教学方法也更加灵活了。 第 三 章 LabVIEW语言及功能简介 5 第三章 LabVIEW 语言及功能简介 LabVIEW 语言概述 LabVIEW 是实验室虚拟仪器集成环境 (laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)的简称 ， 是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境。 得到工业界学术界的普遍认可和好评。 它可以把复杂、繁琐、费时的语言编程简化成用菜单或图标提示的方法选择功能 (图形 )， 用线条将各种功能 (图形 )连接起来的简单图形编程方式 ， 为没有编程经验的用户进行编程、查错、调试提供了简单方便、完整的环境和工具，尤其适合于从事科研、开发的科学家和工程技术人员使用。 LabVIEW 是一种虚拟仪器开发平台软件，能够以其直观简便的编程方式、众多的源代码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持，为用 户快捷地构筑自己在实际工程中所需要的仪器系统创造了基础条件。 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，产生的程序是框图的形式，易学易用，特别适合硬件工程师、实验室技术人员、生产线工艺技术人员 的学习和使用，可在很短的时间内掌握并应用到实践中去。 编程就像设计电路图一样；因 此，硬件工程师、现场工程技术人员及测试技术人员们学习 LabVIEW 驾轻就熟，在很短的时间内就能够学会并应用 LabVIEW。 也不必去记忆那眼花缭乱的文本式程序代码。 LabVIEW 的功能十分强大。 像 C 或 C++等其它计算机高级语言一样， LabVIEW 也是一种通用编程系统，具有各种各样、功能强大的函数库，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。 LabVIEW 也有完善的仿真、调试工具，如设置断点、单步执行等。 LabVIEW 的动态连续跟踪方式，可以连续、动态地观察程序中的数据其变化情况，比其它语言的开发环境更方便、更有效。 第 三 章 LabVIEW语言及功能简介 6 LabVIEW 语言的特点 G 语言编写的程序称为虚拟仪器 VI(Virtual Instrument)， 因为它的界面和功能与真实仪器十分相像 ， 在 LabVIEW 环境下开发的应用程序都被冠以VI 后缀以表示虚拟仪器的含义。 一个 VI 由交互式用户接口、数据流框图和图标连接端口组成。 同时 ， G 语言最佳地实现了模块化编程思想。 用户可以将一个应用分解为一系列任务 ， 再将任务细分 ， 将一个复杂的应用分解为一系列的 简单子任务 ， 为每个子任务建立一个 VI， 然后把这些 VI 组合在一起完成最终的应用程序。 因为每个 SubVI 可以单独执行 ，所以很容易调试。 LabVIEW 的运行机制就宏观上讲已经不再是传统上的冯诺依曼计算机体系结构的执行方式。 传统的计算机语言 (如 C 语言 )中的顺序执行结构在LabVIEW 中被并行机制所代替 ： 从本质上讲 ， 它是一种带有图形控制流结构的数据流模式。 数据流程序设计规定一个目标只有当它的所有输入有效时才能执行；而目标的输出只有当它的功能完成时才是有效的。 也就是说在这种数据流程序的概念中程序的执行是数据驱动的 ， 它不受操作系统、计算机等因素的影响。 这样 LabVIEW 中被连接的功能节点之间的数据控制着程序的执行次序 ， 而不 同 文本程序受到行顺序执行的约束。 从而我们可以通过相互连接功能节点快速简洁地开发应用程序 ， 甚至还可以有多个数据通道同步运行。 用 LabVIEW 编制程序图时 ， 不必受常规程序设计语法细节的限制。 首先 ， 从功能菜单中选择需要的功能节点 ， 将之置于面板上适当的位置；然后用导 (Wires)连接各功能节点在程序图中的端口 ， 用来在功能节点之间传输数据。 这些节点包括了简单的算术功能 ， 高级数据采集和分析 VI 以及用来存储和检索 数据的文件输入输出功能和网络功能。