虚拟仪器企业课程研究报告

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1、课程研宄报告课程名称虚拟仪器技术学院电气与自动化工程学院专业自动化学号160112124学生姓名虞嘉成指导老师so提交日期2015.10.26目录^背景与发展趋势31.1背景31.2发展趋势32.课程主要的学习内容42.1LabVIEW的常用架构42.1.1状态机42.1.2生产者消费者62.2课程中用到的硬件73.虚拟仪器技术在企业实践中的应用74.发展趋势74.1虚拟仪器网络化84.2虚拟仪器标准化84.3不断吸收新技术给虚拟仪器带来生机85.结语8背景与发展趋势1.1背景由于电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用，新的测

2、试理论、新的测试方法、新的测试领域及新的仪器结构不断出现，许多方而已经突破传统的仪器概念，电子测量仪器的功能和结构己经发生了质的变化。在这种背景K，八十年代末美国率先研制丫虚拟仪器(VirtualInstruments)。虚拟仪器就是利用现有的计算机加上特殊设计的仪器硬件和专用软件，形成既奋普通仪器的基本功能，又奋一般仪器没有的特殊功能的高档、低价的新型仪器。虚拟仪器利用个人计算机强大的图形环境和在线帮助功能，建立虚拟仪器面板，完成对仪器的控制、数据分析与显示。代替传统仪器，改变了传统仪器的使用方式，提高仪器的功能和使用效率，同时大大降低了仪器的价格，使用户可以根据&己

3、的需要定义仪器的功能。用于虚拟仪器的开发环境目前有两大类：一是文本式的编程语言，如VisualBasic,VisualC++、LabWindow/CVI等，另一类是图形化编程语言，•有代表性的有LabVIEW,HPVEE。其中影响最大的要数LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench,实验室虚拟仪器T.程平台)语言，被称为“仪器仪表界而”，是专为数据采集与仪器控制、数据分析和数据表达而设计的开发软件。函数信号发生器、频率计和存储示波器作为实验课程上必备的实验仪器，本课题设计虚拟仪器平台比传统的更加灵活，节

4、约成木。教师在教学过程中不需要在一台真实的仪器前操作，只需在电脑上即可完成仪器的演示。虚拟仪器的教学更好的结合了理论与实践相结合，使学生的软件与硬件技能同步提高，虚拟仪器软硬件上模块化的设计使学生在学习的方式上更加灵活，也容易掌握。由此可见，就课程的开设和学生的实际情况来讲虚拟仪器教学是可行的，虚拟仪器平台的设计对于我们日后教学是有一定的意义的。1.2发展趋势虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件來完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都己将NILabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改

5、善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。20年来，无论是初学乍用的新手还是经验丰富的程序开发人员，虚拟仪器在各种不同的工程应用和行业的测量及控制的用户中广受欢迎，这都归功于其直观化的图形编程语言。虚拟仪器的图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流，同时地图化的用户界面直观地显示数据，使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。近年来，基于虚拟仪器技术的实验室建设方案克服了开设综

6、合性实验所需仪器过多、价值昂贵、体积大、互换性不佳等缺点，充分利用计算机技术，达到用户根据自身需要，设计自己的多种仪器系统，满足综合性实验要求。通过例证，在实际运用中，取得了良好的教学效果，在国内外高校都得到了广泛的应用。课程主要的学习内容LabV旧W的常用架构我们知道LabVIEW的编程思路是基于它的数据流思想。所以顺序结构是很多初学者必用的结构，用数据结构来框定整个程序的数据流向。接下来跟大家一起来看一看除了顺序结构，还可以使用什么样的架构来完成较为复杂的功能。2.1.1状态机在学很多其他编程语言的吋候，都会介绍画流程图。这里不多做解释。接下来讲解的状态机这个结构是

7、基于流程图的。之所以取名为状态机，因为这种结构通过程序各个状态之间的跳转，来实现数据不同的流向。流程图当中各个跳转的节点称之为状态，各个状态分别用程序中的一帧来表示。LabVIEW中的状态机在LabVIEW中，任何一个状态机都是由三个基本部分构成的，首先外层是一个while循环，同时在while循环屮包含有一个条件结构，while循环用于维持状态机的运行，条件结构用以对各个不同的状态迚行判断，第三个基本部分是移位寄存器，用以将下一个状态传递到下一次循环状态判断中。另外在一个完整的状态机中，我们一般还会提供初始状态,每一个状态的执行步骤以及