虚拟仪器实验一

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1、实验一LabVIEW编程环境与基本操作一、实验目的1．了解LabVIEW的编程与运行环境。2．掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。3．掌握使用调试工具调试VI程序。二、实验原理虚拟仪器系统的概念不仅推进了以仪器为基础的测控系统的改造，同时也影响了以数据采集为主的测控系统的传统构造方法。过去独立分散、互不相干的许多传统仪器，在虚拟仪器系统的概念之下，正在逐渐靠拢、相互影响，并形成新的技术方法和技术规范。虚拟仪器系统的概念是测控系统的抽象。不管是传统的还是虚拟的仪器，它们的功能都是相同的：采集数据，对采集来的数据进行分析处理，然后显示处理的结果。它们之间的不同主要体现在灵活性方面

2、。虚拟仪器由用户自己定义，这意味着用户可以自由地组合计算机平台、硬件、软件以及各种完成应用系统所需要的附件。而这种灵活性在由制造商定义、功能固定、独立的传统仪器上是达不到的。常用的数字万用表、示波器、信号发生器、数据记录仪以及温度和压力监控器就是传统仪器的代表。基于计算机的虚拟仪器得益于PC技术的发展。由于直接将仪器模块插入到计算机中，我们就可以直接享用到台式或便携式计算机上出众的处理能力、显示、数据存储以及连接性能等方面的优势，使测量以最有效的方式从使用传统的仪器过渡到使用通用计算机。基于计算机的仪器不仅继承了传统仪器的标准测量能力，更增加了扩展仪器概念的灵活性，使我们能够更加直接、更加有

3、效地面对当今测量应用的挑战。更有意义的是，利用诸如LabVIEW、LabWindows/CVI等应用开发环境，可以方便地使多台仪器的测量能力结合并同步工作，以建立功能强大的仪器系统。更进一步，我们也可以开发自己的分析程序，实现那些有别于其它仪器或系统的功能。虚拟仪器系统技术的基础是计算机系统，核心是软件技术。因此，美国国家仪器公司（NI）提出其著名的口号：TheSoftwareistheInstrument。为了使“软件就是仪器”这句口号成为现实，NI公司在软件体系结构的各个层次上，形成了完整的设备驱动程序、系统开发平台、实用支持软件、应用软件包相互支撑的格局，使虚拟仪器系统的概念不再“虚拟

4、”。其中，LabVIEW就是美国NI公司推出的一套著名的虚拟仪器开发软件平台。1．LabVIEW与虚拟仪器（VI）程序LabVIEW（LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench，实验室虚拟仪器集成环境）是一个高效的图形化程序设计环境，也是一个功能强大的仪器和分析软件应用开发工具。它结合了简单易用的图形式开发环境与灵活强大的G语言，提供了一个直觉式的环境，与测量紧密结合，能迅速开发出有关数据采集、测量控制、数据分析、存储及显示的解决方案。像C一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个庞大的函数库，7包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分

5、析、数据显示及数据存储等。LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其通过程序（子VI）的结果、单步执行等，便于程序的调试。使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称为VI。VI包括三个部分：程序前面板、框图程序和图标/连接器。如图1-1和图1-2所示。图1-1LabVIEW程序前面板图1-2与前面板对应的框图程序图1-3工具模板程序前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板，其大小、外观、功能布局均可以由用户根据自己的需要进行定制。在程序前面板上，输入量被称为控制（Controls），输出量被称为显示（Indicators）。控

6、制和显示是以各种图标形式出现在前面板上，如旋钮、开关、按钮、图表等，这使得前面板直观易懂。2．LabVIEW的操作模板图1-4控制模板LabVIEW具有多个图形化的操作模板，用于创建和运行程序。该模板可以随意在屏幕上移动，并可以放置在屏幕的任意位置。操纵模板有三类：工具（Tools）模板、控制（Controls）模板和功能（Functions）模板。1）工具模板（ToolsPalette）工具模板提供了用于创建、修改和调试VI程序的工具。如果该模板没有出现，则可在Windows菜单下选择ShowToolsPalette命令以显示。操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。选择工具：用于选

7、择、移动或改变对象的大小。标签工具：用于输入标签文本或创建自由标签。创建自由标签时它会变成相应形状。连线工具：用于在框图程序上连接对象。图1-5功能模板对象弹出菜单工具：用左鼠标键可以弹出对象的弹出式菜单。漫游工具：可以不需要使用滚动条而在窗口中漫游。断点工具：使用该工具在VI的框图对象上设置断点。探针工具：在框图程序内的数据流线上设置探针，来观察该线上的数据变化状况。颜色提取工具：用来提取颜色用于编辑其他的