第1讲labview虚拟仪器入门

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1、第1讲LabVIEW虚拟仪器入门17第1讲LabVIEW虚拟仪器入门在学习LabVIEW之前，应该先对虚拟仪器有一定的认识，因为LabVIEW是开发虚拟仪器的重要软件。本章首先介绍虚拟仪器的概念、构成、特点及发展，在此基础上引入图形化编程语言LabVIEW的概念；此外，还将介绍本书所采用的LabVIEW8.5的一些新特性，然后详细讨论LabVIEW的编程环境及帮助系统。最后列举了一个小例子作为学习LabVIEW的入门引例。本讲内容î虚拟仪器的概念î虚拟仪器的构成及特点î虚拟仪器的发展趋势îLabVIEW8.5的新特性î图形化编程语言îLabVIEW编程环境î获取LabVIEW帮助

2、1.1虚拟仪器概述电子测量仪器发展至今，大体可以分为4代：模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。虚拟仪器（VirtualInstrument，VI）是现代仪器技术和计算机技术深层次结合的产物，是当今计算机辅助测试（ComputerAidedTest，CAT）的重要技术。1.1.1虚拟仪器的概念虚拟仪器的概念最早是由美国国家仪器公司（NationalInstruments，NI）在1986年提出的。从20世纪80年代中期微软公司Windows操作系统的出现开始，计算机操作系统的图形支持功能得到了很大提高。1986年，NI公司推出了图形化的虚拟仪器编程环境LabVIEW，这标志着

3、虚拟仪器设计软件平台基本成型。国际上从1988年开始陆续有虚拟仪器产品面市。虚拟仪器是一种基于计算机的数字化自动测试仪器系统，它通过软件将计算机硬件资源（如微处理器、内存和显示器等）与仪器硬件资源（如A/D、D/A、I/O和信号调理等）结合起来，使操作人员可以通过友好的图形界面及图形化编程语言控制仪器运行，完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、存储及数据生成。VI通过把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合起来，大大缩小了仪器硬件的成本和体积；而且它通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理，从而实现各种测量和测试。虚拟仪器的“虚拟”主要包含以下两方面的含义：（1

4、）虚拟仪器的面板是虚拟的。虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统仪器面板上的各种视频教学第1讲LabVIEW虚拟仪器入门17“器件”所完成的功能是相同的，如由各种开关、按键和显示器图标等实现仪器电源的“通”、“断”，实现被测信号的“输入通道”、“放大倍数”等参数的设置，以及实现测量结果的“数值显示”、“波形显示”等。传统仪器面板上的器件都是“实物”，而且通过“手动”和“触摸”进行操作；而虚拟仪器前面板是外形与实物相像的“图标”，每个图标的“通”、“断”及“放大”等动作通过用户操作计算机鼠标或键盘来完成。因此，设计虚拟仪器的前面板就是在前面板设计窗口中摆放所需图标，然后对图标的属性进行

5、设置。（2）虚拟仪器测量功能是由软件编程来实现的。在以计算机为核心组成的硬件平台支持下，虚拟仪器通过软件编程来实现仪器的测试功能，而且它可以通过实现不同测试功能的软件模块的组合来实现多种测试功能。因此，在硬件平台确定后，就有“软件就是仪器”的说法。软件是虚拟仪器的关键，当硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。世界上最早和最具影响力的虚拟仪器开发软件，就是本书将要介绍的NI公司的LabVIEW软件。LabVIEW采用图形化编程方案，是非常实用的开发软件。用户可以根据自己的需要，采用图形化编程语言LabVIEW设计自己的仪器系统，以满足多种多样的应用要求。虚拟仪器利用计算

6、机丰富的软、硬件资源，可以大大突破传统仪器在数据分析、处理、表达、传递和存储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。它不仅可以用来完成电子测量、测试、分析和计量等工作，而且还可以用来进行设备的监控及实现工业过程自动化。虚拟仪器可以广泛应用于电力工程、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断及教学科研等多个领域。1.1.2虚拟仪器系统的构成与特点虚拟仪器根据其模块化功能硬件的不同，有多种构成方式，其基本框图如图1-1所示。从图中可以看出，虚拟仪器的构成需要一些特定的硬件接口来与被测对象进行数据通信。这些接口中有一些已经形成了国际标准，例如通用接口总线GPIB（GeneralP

7、urposeInterfaceBus），是基于ANSI/IEEE488.2-1987标准的被广泛采用的接口。无论采用哪种虚拟仪器系统，都要通过应用软件将仪器硬件与通用计算机结合起来。图1-1虚拟仪器系统构成的基本框图虚拟仪器的软件将可选硬件（如数据采集卡、RS-232、GPIB、VXI和PXI等）和可以重复使用源码库函数的软件结合起来，实现模块间的通信。虚拟仪器软件包括应用程序和I/O接口设备驱动程序，如图1-2所示。其中，应用程序包括两方面的程序：实现虚拟面板功能的前面板软件程