计算机虚拟仪器图形编程 - 智能仪器.DOC

虚拟仪器软件开发平台 LabVIEW教程 《智能仪器》课程组 2002年3月 目录 第一课 LabVIEW概述 4 第一节 虚拟仪器（VI）的概念 4 第二节 LabVIEW的操作模板 6 工具模板（Tools Palette） 6 控制模板(Controls Palette) 7 功能模板(Functions Palette) 8 第三节 创建一个VI程序 10 1. 前面板 10 框图程序 11 从框图程序窗口创建前面板对象 12 4. 数据流编程 12 第四节 程序调试技术 13 1. 找出语法错误 13 2. 设置执行程序高亮 13 3. 断点与单步执行 13 4. 探针 14 第五节 练习1-1 14 第六节 把一个VI程序作为子VI程序调用 17 第七节 练习1-2 18 第八节 练习1-3 21 第九节 练习1-4 22 第十节 练习1-5 24 第二课 数据采集 27 第一节 概述 27 第二节 数据采集VI程序的调用方法 29 第三节 模拟输入与输出 30 练习2-1 31 第四节 波形的采集与产生 34 练习2-2 35 第五节 扫描多个模拟输入通道 36 练习2-3 36 第六节 连续数据采集 37 练习2-4 38 第三课 仪器控制 40 第一节 概述 40 第二节 串行通讯 40 第三节 IEEE 488（GPIB）概述 41 练习3-1 43 第四节 VISA编程 44 练习3-2 46 第五节 用LabVIEW编写仪器驱动程序 47 第六节 验证仪器驱动软件 48 练习3-3 49 第四课 分析软件 52 第一节 概述 52 第二节、高级分析功能程序 52 第三节 信号产生 53 练习4-1 53 第四节 信号处理 55 练习4-2 55 第五节 数字滤波器 56 练习4-3 57 第六节 曲线拟合 58 练习4-4 59 练习4-5 60 第五课 实用工具软件包 62 第一节 概述 62 第二节 常用软件工具箱 62 第三节 分析工具软件 64 第一课 LabVIEW概述 第一节 虚拟仪器（VI）的概念 使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称为VI。VI包括三个部分：程序前面板、框图程序和图标/连接器。 程序前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。在程序前面板上，输入量被称为控制（Controls），输出量被称为显示（Indicators）。控制和显示是以各种图标形式出现在前面板上，如旋钮、开关、按钮、图表、图形等，这使这得前面板直观易懂。下面是一个温度计程序（Thermometer VI）的前面板。 每一个程序前面板都对应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。框图程序由端口、节点、图框和连线构成。其中端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据，节点被用来实现函数和功能调用，图框被用来实现结构化程序控制命令，而连线代表程序执行过程中的数据流，定义了框图内的数据流动方向。上述温度计程序（Thermometer VI）的框图程序如下： 图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式；而连接器则表示节点数据的输入/输出口，就象函数的参数。用户必须指定连接器端口与前面板的控制和显示一一对应。下面图示为温度计程序(Thermometer VI)的图标和连接器。连接器一般情况下隐含不显示，除非用户选择打开观察它。 LabVIEW的强大功能归因于它的层次化结构，用户可以把创建的VI程序当作子程序调用，以创建更复杂的程序，而这种调用的层次是没有限制的。 举一个例子，我们把前面创建的温度计程序(Thermometer VI)作为一个子程序用在当前新建程序里，当前程序的前面板如下图所示，先前的温度计子程序用于采集数据，而当前的程序用于显示温度曲线，并在前面板上设定测量次数和每次测量间隔的延时。 当前程序的框图如下图所示，它把温度计子程序放置在一个FOR循环里，每次循环过程采集一次测量结果，当循环执行了设定的次数后，程序把采集的数据送到前面板的图表上显示。 LabVIEW这种创建和调用子程序的方法，使创建的程序结构模块化，更易于调试、理解和维护。 第二节 LabVIEW的操作模板 LabVIEW具有多个图形化的操作模板，用于创建和运行程序。这些操作模板可以随意在屏幕上移动，并可以放置在屏幕的任意位置。操纵模板共有三类，为工具（Tools）模板、控制（Controls）模板和功能（Functions）模板。 工具模板（Tools Palette） 工具模板为编程者提供了各种用于创建、修改和调试VI程序的工具