LabVIEW和Matlab混合编程综述.doc

LabVIEW和Matlab混合编程综述 2006-10-28 22:02 这篇文章主要是针对LabVIEW早期版本的（8.0以前）写的，在8.0以及随后的8.2版本中LabVIEW自身已经能很好地将Matlab集成进来。但它依然不能独立于Matlab，如果要开发独立于Matlab的应用时，基于DLL和COM组件的方法依然有他们不可替代的优势。 LabVIEW作为易学易用的图形化编程语言，在虚拟仪器设计和测控软件开发方面已是事实上的工业标准。Matlab提供强大矩阵运算和图像处理能力，在工程计算领域有着广泛的应用，其优势是其他软件无法比拟的。因此，关于将两者结合起来混合编程的思想也广泛被人们所讨论。目前，应用程序之间通信的技术主要有下面几种：动态数据交换（DDE）、动态链接库（DLL）、组件对象模型（COM）、以及基于COM的ActiveX技术。LabVIEW和Matlab都支持这些接口技术，这也就为两者进行数据通信提供了可能。也正是从不同的接口技术出发，人们提出了不同的混合编程方法，下面对这些方法进行简单的介绍和比较，以供开发者参考。 ? 一．??????????? 基于动态数据交换（DDE）技术 动态数据交换是Windows操作系统中一种基于消息的协议，用于在Windows平台上的两个正在运行的应用程序之间动态交换数据，其中提供数据服务的程序称为服务器程序（DDE Server），请求数据和服务的程序称为客户程序（DDE Client）.LabVIEW提供了DDE通信VI，利用这些VI可以创建DDE Server或DDE Client，完成接收/发送数据、请求/提供服务等功能。LabVIEW调用Matlab功能时，需将服务名（service name）指定为”Matlab”,主题名（Topic Name）指定为”Engine”,同时在运行VI之前先启动Matlab或者Matlab计算引擎（在内存中均为Matlab.exe）,否则无法通信。DDE VIs可在LabVIEW\vi.lib\platform\dde.llb下找到。 ? 二．??????????? 基于动态链接库（DLL）技术 动态连接库是基于Windows程序设计的一个重要组成部分，它由一系列封装好的可执行代码组成，其内部函数能被其他程序所共享。LabVIEW通过CLF(Call Library Function Node)实现对DLL的调用。另一方面，Matlab编译器能将函数文件编译C/C++代码，这些代码又能被C/C++编译器(如Microsoft Visual C++ 6.0)编译成DLL文件，只要接口（输入输出参数）安排正确，就可以将Matlab编写的算法集成到LabVIEW应用程序中，且脱离了Matlab运行环境，执行效率高。另外，Math works公司为Microsoft Visual C++ 6.0提供了一个插件，可以轻松完成上述工作，当然接口还需开发人员自己安排。CLF在函数面板的“Advanced”子模板下。 三．??????????? 基于组件对象模型(COM)技术 组件对象模型的核心就是二进制接口规范，此规范独立于编程语言和操作系统。从6.5版本开始，Matlab提供了COM生成器。COM生成器提供了实现Matlab独立应用的一种新途径。它能把Matlab开发的算法做成组件，这些组件作为独立的COM对象，可直接被Visual Basic,Visual C++或其他支持COM的语言所引用[1]。LabVIEW5.0及以上版本支持COM。它通过自动化标识(automation refnum)获取一个已安装在系统中的COM组件的引用，然后借助ActiveX功能子模板中的VI完成对组件的控制和调用工作。利用COM技术的LabVIEW和Matlab无缝集成的应用程序运行效率高，占有系统资源少，而且非常利于用户应用软件的发布。[2]?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 四．??????????? 基于ActiveX自动化技术 ActiveX的自动化（automation）是ActiveX最重要的功能之一，是一个程序借助其方法和属性控制另一程序的能力，它包括自动化服务器和自动化控制器。Matlab支持ActiveX自动化技术。Matlab自动化服务器提供一系列方法和属性，借此可以实现在其他应用程序中执行Matlab命令和控制Matlab。LabVIEW5.0及以后的版本提供对ActiveX自动化的支持。在LabVIEW中基于ActiveX实现和Matlab混合编程的方法又有两种，第一种使用Matla