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1、第一讲 虚拟仪器及LabVIEW基础目录1.1虚拟仪器的基本概念1.2虚拟仪器的特点1.3虚拟仪器的组成1.4虚拟仪器和LabVIEW的发展1.5LabVIEW的特点1.6LabVIEW的安装1.7LabVIEW的窗口和模板1.1虚拟仪器的基本概念虚拟仪器(VirtualInstrument,简称VI)既是以计算机为基础,配以相应测试功能的硬件作为信号输入输出的接口,完成信号的采集、测量与调理,从而完成各种测试功能的一种计算机化仪器系统。虚拟仪器的基本功能信号调理与采集：硬件平台实现数据分析和处理：软件实现参数设置和结果表达：计算机人机对话功能实现厂家定义用户定
2、义1.2虚拟仪器的特点传统仪器仪表：本身带有输入输出能力，仪表上有按钮、旋钮、标度尺、图形等功能。仪器内部包含有数模、模数转换器、微处理器、存储器、总线等，所有的电路都是固定的。仪器把信号输入后，通过内部的处理，得出结果。虚拟仪器：是以计算机为核心，充分利用计算机强大的显示、处理、存储能力来模拟物理仪表的处理过程。传统仪器仪表虚拟仪器功能由仪表厂家定义功能由用户自定义功能确定，与其他设备的连接受到限制面向应用，可以方便地连接其他设备关键为硬件关键为软件价格昂贵价格便宜，可再利用封闭、功能固定、单一，不能更改以计算机为支撑，开放性好，功能灵活技术更新慢技术更新快开
3、发和维护费用高硬件结构大大减少1.3虚拟仪器的硬件系统组成开放式的、多厂商标准的测试测量和自动化平台PXI机箱适合各种便携式、台式、机架式和嵌入式应用；4,8,14和8槽机箱，带AC和DC输入功能。PXI控制器带视窗的嵌入式控制器，嵌入式LabVIEW实时控制器，1U机架式控制器以及PXI/CompactPCI系统的远程PC控制。PXI—PCIeXtensionsforInstrumentation测量模块用于模拟和数字输入输出，范围从高分辨率DC至2.7GHzRF信号。工业模块运动控制、机器视觉以及模拟和数字I/O模块，用于工业级PXI/CompactPCI应
4、用。PXI开关灵活的高通道开关模块，具有通用继电器，多路复用器和矩阵开关特性总线接口模块用于千兆以太网、串口、SCSI、CAN、VXI、DeviceNet、FireWire、CardBus及其它总线连接GeneralPurposeInterfaceBus(简写为GPIB)是由IEEE协会规定的一种ANSI/IEEE488标准.GPIB为PC机与可编程仪器之间的连接系统定义了电气、机械、功能和软件特性。GPIB——通用接口总线通用总线接口串行设备数据采集测试过程或对象VXI图像采集运动控制PCI扩展版=PXINetworkAcquisitionToolsAnaly
5、sis&PresentationToolsNetwork虚拟仪器的软件为解决人机接口(用户接口)和机机接口(计算机与仪器模块接口)虚拟仪器软件有：应用程序:实现虚拟面板功能的软件程序定义测试功能的流程图软件程序I/O接口仪器驱动程序：完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通信虚拟仪器的软件开发平台基于文本式编程语言开发工具LabWindows/CVI,VC++,C++Build,VB,Delphi等。基于图形化编程语言开发工具LabVIEW(NI公司),HPVEE(HP公司)LabVIEW的基本概念LabVIEW（LaboratoryVirtualInstrumen
6、tEngineeringWorkbench,实验室虚拟仪器工程平台)是美国NI公司推出的一种基于G语言(GraphicsLanguage,图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具。1.4虚拟仪器和LabVIEW的发展1976年,美国NationalInstruments-NI创立；1986年，NI推出虚拟仪器概念及LabVIEW语言；十多年前,了解虚拟仪器的人寥寥无几；2004年,LabVIEW从4.0版本更新到7.1版本；清华大学、北京科技大学、北京理工大学、北京联合大学等高校都建立了虚拟仪器实验室；LabVIEW是目前国际唯一的编译型图形化编程语言。在以PC机
7、为基础的测量和工控软件中，其市场普及率仅次于C++/C语言。1.5LabVIEW的特点流程图式编程，并能同时运行多个程序的多任务系统；提供了用于数据采集、分析、表达及数据存储的函数库；提供如设置断点、单步运行、高亮执行等调试工具,使程序的调试和开发更为便捷；具有强大的外部接口能力,可以实现LabVIEW与外部的应用软件(如Word,Excel)、C语言、MATLAB等语言之间的通信;LabVIEW的特点内置了PCI、DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS-232和RS-485在内的各种仪器通信总线标准的所有功能函数,支持数据采集卡和GPIB、串口设备、VXI仪器
8、、PLC、工业现场总线以
