《虚拟仪器》实验指导书选读.docx

《虚拟仪器》实验指导书电气与信息工程学院实验中心前 言现代化技术的进步以计算机技术的进步为代表。不断革新的计算机技术，从各个层面上影响着、引导着各行业的技术更新。基于计算机技术的虚拟仪器系统技术正以不可逆转的力量推动着测控技术的革命。虚拟仪器系统的概念不仅推进了以仪器为基础的测控系统的改造，同时也影响了以数据采集为主的测控系统的传统构造方法的进化。过去独立分散、互不相干的许多领域，在虚拟仪器系统的概念之下，正在逐渐靠拢、相互影响，并形成新的技术方法和技术规范。虚拟仪器系统技术的基础是计算机系统，核心是软件技术。因此，美国国家仪器公司提出其著名的口号：软件就是仪器。可以说，组建现代化测控系统的成败很大程度上取决于软件平台和工具以及相关硬件设备的选择。《虚拟仪器》实验分为软件实验部分和硬件实验部分：实验一至实验三为软件实验部分，主要学习图形化编程软件LabVIEW的原理及编程方法，按照实验内容和要求进行操作，循序渐进地掌握VI程序及子程序的创建和调用，编辑和调试，各种结构、图表、图形和数组的使用，以及字符串和文件I/O的操作，熟悉LabVIEW的各种函数以及菜单，选项的作用和功能。实验四至实验十一为硬件实验部分，主要了解NI ELVIS II平台的使用方法，NI ELVIS II与全新驱动软件NI ELVISmx配合使用更佳。它具有更轻的重量、更好的控制布局、更多的接口、集成数据采集设备、及高速USB连接性。我们可在NI ELVIS II开发板上创建真实电路，并用与设计调试同样的工具进行测试(软面板[SFP]仪器)。本指导书可供我校自动化、通信工程及电子信息工程等专业的实验指导书，同时也可作为其他电气信息类和相近专业的实验参考书。实验一LabVIEW软件基本操作（一）（验证性实验）实验目的了解LabVIEW的编程与运行环境；掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序；掌握使用调试工具调试VI程序；掌握VI子程序的建立和调用过程。实验原理LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器集成环境) 是一个高效的图形化程序设计环境，也是一个功能强大而又灵活地仪器和分析软件应用开发工具。它结合了简单易用的图形式开发环境与灵活强大的G编程语言，提供了一个直觉式的环境，与测量紧密结合，能让工程师与科学家们迅速开发出有关数据采集、测量控制、数据分析、存储及显示的解决方案。现今数以万计的工程师、科学家以及技术人员正在使用LabVIEW来构建测量与自动化系统。安装LabVIEW软件，认识具体的安装步骤，注意安装细节和注册技巧。LabVIEW的基本编程环境，包括启动界面，前面板，程序框图，图标/连线板、菜单、工具栏、三大操作选板（工具选板，控件选板，函数选板）等。在编程环境中可以创建、调试和调用VI，完成虚拟仪器的设计。三、实验仪器设备与器材安装有LabVIEW 软件的计算机四、实验内容与步骤1、LabVIEW的启动启动LabVIEW8.20 Express后，首先出现图1-1所示的对话框。对话框各按钮的作用如下：【New】——创建一个新的VI（Virtual Instrument）程序；【Open】——打开一个已有的VI程序（单击右边的小箭头，弹出的下拉菜单中包含程序示例和最近10次使用的VI程序）。【Help】——LabVIEW帮助。【Configure】——设置NI的测量和控制工具，如DAQmax的设置。图1-1 LabVIEW 8.20 Express启动界面选择Blank VI时，将出现一个未命名的前面板窗口。前面板窗口是VI代码的接口，也是组成VI的两种LabVIEW窗口之一。另一个窗口是框图窗口，其中包含了以图形方式（如图标、连线等）表示的程序代码。2、虚拟仪器程序的创建在进行LabVIEW设计中，我们始终需要牢记的是，VI程序具有三个要素：前面板、框图程序和图标/连接器。（1）前面板：使用输入控制和输出显示来构成前面板。控制是用户输入数据到程序的接口。而显示是输出程序产生的数据接口。控制和显示有许多种类，可以从控制模板的各个子模板中选取。程序框图前面板图1-2 简单的程序框图和前面板（2）框图程序：框图程序是由节点、端点、图框和连线四种元素构成的。节点类似于文本语言程序的语句、函数或者子程序。端点是只有一路输入/输出，且方向固定的节点。图框是LabVIEW实现程序结构控制命令的图形表示。如循环控制、条件分支控制和顺序控制等，编程人员可以使用它们控制VI程序的执行方式。连线是端口间的数据通道。它们类似于普通程序中的变量。数据是单向流动的，从源端口向一个或多个目的端口流动。不同的线型代表不同的数据类型。在彩显上，每种数据类型还以不同的颜色予