虚拟仪器技术课件.ppt

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1、虚拟仪器技术孙裕晶2012.12.17VirtualInstrumentVI虚拟仪器概念传统仪器虚拟仪器（VI）信号的采集与控制信号的分析与处理结果的表达与输出虚拟仪器是通过软件将通用计算机与有关仪器硬件结合起来，用户通过图形界面(通常称为虚拟前面板)进行操作的测试方法。定义Softwareistheinstrument虚拟仪器主要是以计算机为核心，通过最大限度地利用计算机的软硬件资源，使计算机不但能完成传统仪器测量控制、数据运算和处理工作，而且可以用强大的软件去代替传统仪器的某些硬件功能。虚拟仪器技

2、术虚拟仪器结构典型VI系统虚拟仪器操作界面VI实例虚拟仪器结构特点软件和硬件功能的模块化软件和硬件功能的分层仪器功能的软件化虚拟仪器传统仪器开发和维护费用低开发和维护费用高技术是更新周期短（0.5~1年）技术更新周期长（5~10年）软件是关键硬件是关键价格低价格昂贵开放灵活与计算机同步，可重复用和重配置固定可用网络联络周边各仪器只可连有限的设备自动、智能化、远距离传输功能单一，操作不便虚似仪器和传统仪器的比较虚拟仪器类型PC总线一插卡型GPIB总线方式VXI总线方式PXI总线方式典型VI系统PC-ba

3、sedVIsystemDataacquisitionsystemRS232USBIEEE1394GPIBVXIbussystemPXIsystemDAQsystem虚拟仪器软件DevelopmentEnvironmentGraphicalProgrammingLabWindows/CVILaboratoryVirtualInstrumentEngineeringBenchComponentWorksHPVEEStandardANSICLanguage虚拟仪器的层次化结构VIVIVIVIVIVIVI硬

4、件驱动硬件硬件驱动硬件ExampleofaVI面板框图程序LabVIEW程序结构前面板（FrontPanel）框图程序（BlockDiagram）图标/连结器（Icon/Connector）LabVIEW应用程序构成前面板(FrontPanel)用户输入和显示输出两类对象控制(control)和显示对象(indicator)控制对象(输入)显示对象(输出)框图程序函数：随机数发生器结构：循环与前面板控件对应的连线端子与前面板控件对应的连线端子随机信号发生器的流程图LabVIEW应用程序构成端口节点图框

5、连线LabVIEW应用程序构成VI具有层次化和结构化的特征。一个VI可以作为子程序，也称为子VI（subVI），被其他VI调用。图标与连接器在这里相当于图形化的参数。图标/连结器（Icon/Connector）是子VI被其它VI调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式；而连接器则表示节点数据的输入/输出口，就象函数的参数。必须指定连接器端口与前面板的控制和显示一一对应。LabVIEW操作模板在LabVIEW用户界面上，应特别注意它提供的操作模板：工具（Tools）模板控制（Cont

6、rols）模板函数（Functions）模板。操作模板集中反映该软件的功能与特征。工具模板（ToolsPalette）该模板提供各种用于创建、修改和调试VI程序的工具。如果该模板没有出现，则可以在Windows菜单下选择ShowToolsPalette命令以显示该模板。当从模板内选择了任一种工具后，鼠标箭头就会变成该工具相应的形状。从Windows菜单下选择了ShowHelpWindow功能后，把工具模板内选定的任一种工具光标放在流程图程序的子程序（SubVI）或图标上，就会显示相应的帮助信息。１Op

7、erateValue（操作值）用于操作前面板的控制和显示。使用它向数字或字符串控制中键入值时，工具会变成标签工具２Position/Size/Select（选择）用于选择、移动或改变对象的大小。当它用于改变对象的连框大小时，会变成相应形状。３EditText（编辑文本）用于输入标签文本或者创建自由标签。当创建自由标签时它会变成相应形状。４ConnectWire（连线）用于在流程图程序上连接对象。如果联机帮助的窗口被打开时，把该工具放在任一条连线上，就会显示相应的数据类型。５ObjectShortcut

8、Menu（对象菜单）用鼠标左键可以弹出对象的弹出式菜单。工具模板（ToolsPalette）６ScrollWindows（窗口漫游）使用该工具就可以不需要使用滚动条而在窗口中漫游。７Set/ClearBreakpoint（断点设置／清除）使用该工具在VI的流程图对象上设置断点。８ProbeData（数据探针）可在框图程序内的数据流线上设置探针。通过控针窗口来观察该数据流线上的数据变化状况。９GetColor（颜色提取）使用该工具来提取颜色用于编辑其他的对