虚拟仪器课件一章.ppt

第一章 虚拟仪器及labview基础 1.1 虚拟仪器概述 1.1 虚拟仪器概述 虚拟仪器之“虚拟”含义： 虚拟仪器面板； 软件实现仪器功能。如：基于高速数据采集硬件，通过计算机软件编程可实现“虚拟示波器”、“虚拟频谱仪”、“虚拟交流数字电压表”、“虚拟频率计”、“虚拟相位计”等不同仪器。“软件定义仪器” 与纯软件的”虚拟” ”仿真”不同 1.2 labview简介 NI公司推出的LabVIEW——虚拟仪器开发平台是一种崭新的图形化编程语言，其源程序完全是图形化的框图，而不是文本代码。 它把复杂、繁琐、费时的语言编程简化为利用线条把各种不同的图形化功能模块连接起来的图形编程。 用LabVIEW编写程序的过程就变成一个程序流程框图的绘制过程。 1.2.2 LabVIEW特点： （1）图形化的仪器编程环境 提供显示和控制对象，如表头、旋钮、图表等。 （2）内置高效的程序编译器 编译方式运行32位应用程序 ，内置代码评估器。 （3）灵活的程序调试手段 可设断点 ，探针，高亮，单步。 （4）支持各种数据采集与仪器通信应用 支持 ISA、EISA、PCI、PCMCIA和MacintoshNuBus等各种总线 。 （5）功能强大的数据处理和分析函数库 包括数值函数、字符串处理函数、数据运算函数和文件I/O函数，还包括概率与统计、回归分析、线性代数、信号处理、数字滤波器、窗函数、三维图形处理等高级分析函数。 （6）支持多种系统平台 可在LabVIEW平台上调用其他软件平台编译的模块。 （7）开放式的开发平台 （8）网络功能 1.3 启动LabVIEW 1．启动界面 1.4 LabVIEW程序基本构成 LabVIEW中开发的应用程序称为虚拟仪器（Virtual instruments）程序，简称VI。 一个基本的VI包括： 前面板（front panel） 框图程序（block diagram） 图标/连结端口(icon/connector) LabVIEW开发环境包括三个部分：前面板、框图程序和图标/连接口。 前面板主要用于输入量的设置和输出量的显示，它模拟了真实仪表的面板，包括旋钮、开关、按钮、图表、图形。用户使用虚拟仪器时所观察到的就是前面板，并在前面板中执行对仪器的操作。 框图程序用图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码； 通过图标/连接口可以在其他程序中调用VI子程序。 1．节点 节点是程序的执行单元，节点之间由数据连线按照一定的逻辑关系互联，定义数据流动的方向， LabVIEW有4种节点类型： 函数（functions）：执行各种数学运算、文件输入/输出等基本操作 。节点代码不能修改。 结构控制（structures）：实现结构化程序控制 。 代码端口（CIN、DLL）：是与C语言程序或动态连接库的接口。 子VI：节点代码可以修改。 2．端口－数据交互和传输的端口，包括前面板对象的端口和节点的端口 3．数据连线 定义了框图程序中的数据流动方向 。 2．窗口主菜单 包括文件(File)、编辑(Edit)、操作(Operate)、工具(Tools)、浏览(Browse)、窗口(Windows)、帮助(Help)。 3．窗口工具栏 前面板窗口工具栏如下图。 框图程序窗口的工具栏与前面板类似，只增加了4个调试按钮。 窗口主菜单与前面板相同。 窗口工具栏功能 1.5 LabVIEW的模板 LabVIEW具有三种用来创建和运行程序的模板： 工具（Tools）模板包括了程序的创建、修改和调试时使用的工具； 控制模板（Controls）主要用于在前面板中添加指示器和控制器； 而函数模板（Functions）则用于创建框图程序，它包括了很多函数子模板。 1.工具模板 选择Windows菜单下的Show Tools Palette选项可显示出工具模板。 使用工具模板中的工具可创建、修改和调试VI。当从工具模板中选择了某种工具后，鼠标光标就变为该工具的形状，表示可以进行某类操作。 工具模板中的各工具功能 2. 控件模板 选择前面板窗口的Windows菜单下的Show Controls Palette选项可显示出控制模板。 控制模板只用于前面板，用来创建控制器和指示器。模板中显示的是一些子模板的图标，点击图标即可弹出该图标下的子模板。 控件模板中的子模板功能 3．函数模板(Functions Palette) 用于创建流程图程序。 函数模板中子模板功能 函数模板中子模板功能 函数模板中子模板功能 1.6 labview中的基本数据类型及操作 LabVIEW的基本数据类型按其特征可分为 数值量类型 非数值量类型 1