LABVIEW编程基础 第1章_虚拟仪器及LabVIEW基础ppt课件.ppt

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1、第一章虚拟仪器及LabVIEW基础1234567虚拟仪器的基本概念虚拟仪器的特点虚拟仪器的组成虚拟仪器和LabVIEW的发展LabVIEW的特点LabVIEW的安装LabVIEW的窗口和模板ONTENTSC内容大纲1.1虚拟仪器的基本概念虚拟仪器(VirtualInstrument,简称VI)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,由用户自己设计定义，具有虚拟的操作面板，测试功能由测试软件来实现的一种计算机仪器系统。仪器的发展历史第一代仪器：模拟仪器第二代仪器：数字化仪器第三代仪器：智能仪器前三代属于传统仪器，如示波

2、器、电压表、频率计、信号源等，是具有特定功能和仪器外观的测试设备。第四代仪器：虚拟仪器虚拟仪器前面图虚拟仪器程序框图虚拟的含义虚拟的仪器面板传统仪器面板上的器件都是实物，而虚拟仪器面板控件是外形与实物相像的图标，其操作对应着相应的软件程序，使用鼠标式键盘操作虚拟面板的控件。虚拟仪器的测控功能传统的仪器特别是早期的仪器，它的功能是通过硬件来实现的，而虚拟仪器是通过软件编程来实现的虚拟仪器起源虚拟仪器是以计算机为核心的，是仪器系统与计算机软件技术的紧密结合。这种结合有两种方式：将计算机装入仪器的智能仪器和将仪器装入计算机的嵌入式仪器。虚拟仪器主要是指后一种方式，是以通用的计

3、算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。美国国家仪器（NationalInstrument，简称NI）公司于20世纪80年代中期首先提出“软件就是仪器”（TheSoftwareIsTheInstrument）的虚拟仪器概念。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传统仪器虚拟仪器用软件在屏幕上生成仪器面板，用软件来进行信号处理分析，实现传统仪器的功能。厂家定义用户定义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

4、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发和维护费用高硬件结构大大减少虚拟仪器构成虚拟仪器被划分为数据采集与控制、数据分析处理、结果表达三大功能模块。PC-DAQ采集卡GPIB仪器

5、串口仪器VXI仪器PXI仪器信号处理数字滤波统计分析网络传输磁盘复制文件I/O图形用户接口数据采集与控制数据分析处理结果表达虚拟仪器构成虚拟仪器由硬件平台和应用软件两大部分构成。其组成图如下：工作站或PC机PC-DAQ接口GPIB接口VXI接口PXI接口串行接口被测信号1.3虚拟仪器的硬件系统组成虚拟仪器构成形式基于数据采集卡的虚拟仪器基于GPIB方式的虚拟仪器基于VXI总线方式的虚拟仪器基于PXI总线方式的虚拟仪器基于LXI总线方式的虚拟仪器开放式的、多厂商标准的测试测量和自动化平台在以PC机为基础的虚拟仪器中，插入式数据采集卡DAQ(DataAcquisition)

6、是虚拟仪器中最常用的接口形式之一。其功能是将现场数据采集到计算机，或将计算机数据输出给受控对象。基于数据采集卡的虚拟仪器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

7、定的一种ANSI/IEEE488总线标准.是传统测试仪器在数字接口方面的延伸和扩展GPIB——通用接口总线GPIBInterfaceDMMGPIB电缆基于VXI总线方式的虚拟仪器VXI总线（VMEbusExtensionforInstrumentation）具有标准开放、结构紧凑、数据吞吐能力强、定时和同步准确、模块可重复利用、众多厂家支持等优点得到广泛应用。主控计算机CPU仪器1仪器2RAM仪器3单CPU系统基于PXI总线方式的虚拟仪器PXI（PCIeXtensionsforInstrumentation）总线是NI公司在1997年9月