《第一讲虚拟仪器及LabVIEW基础.ppt

第一讲 虚拟仪器及LabVIEW基础 成绩的标准 两种获得学分的方法： 1、出勤+作业+上机+期末测试 出勤→缺勤次数不可以达到3次 作业→应该自己做 上机→(掌握基本操作） 期末测试 注：期末有两周的课程设计 教学软件及参考书 教学软件采用英文版Labview 7.1 希望大家加强对科技英语的学习 参考书《Labview 7.1编程与虚拟仪器设计》 侯国屏编著，清华大学出版社 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 1.5 LabVIEW的特点 1.6 LabVIEW的安装 1.7 LabVIEW的窗口和模板 1.1 虚拟仪器的基本概念 虚拟仪器(Virtual Instrument,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 第四代仪器：虚拟仪器 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（National Instrument，简称NI）公司于20世纪80年代中期首先提出“软件就是仪器”（The Software Is The Instrument）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 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。 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。 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： 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 基于VXI总线方式的虚拟仪器 VXI总线（VMEbus Extension for Instrumentation）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。 基于PXI总线方式的虚拟仪器 PXI（ PCI eXtensions for Instrumentation）总线是NI公司在1997年9月1日推出的全新的开放性、模块化仪器总线规范。它以CompactPCI为基础，是PCI总线面向仪器领域的扩展。 基于LXI总线方式的虚拟仪器 2004年9月，VXI 科技公司和安捷伦公司共同推出一种适用于自动测试系统的新一代基于局域网（LAN）的模块化测量仪器接口标准LXI（LAN-based eXtensions for Instrumentation），即LAN的仪器扩展。 虚拟仪器的软件 虚拟仪器的软件 输入/输出（I/O）接口软件 I/O接口软件存在于仪器与仪器驱动程序之间，是一个完成对仪器内部寄存单元进行直接存取数据操作，为仪器驱动程序提供信息传递的低层软件，是实现开放的、统一的虚拟仪器系统的基础和核心。 仪器驱动程序 仪器驱动程序是连接上层应用软件和低层I/O软件的纽带和桥梁。仪器生产厂家在提供仪器模块的同时提供仪器驱动程序 应用软件 上层应用软件主要包括仪器面板控制软件和数据分析处理软件。一般是在仪器硬件厂商提供的I/O接口软件\仪器驱动程序基础上进行应用软件开发。 虚拟仪器的软件开发平台 基于文本式编程语