labview的研究方向

Python011

labview的研究方向,第1张

 LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench实验室虚拟仪器工程平台)是一个程序开发环境。类似于C、BASIC。但LabVIEW的特点在于,它使用图形化编程语言G在流程图中创建源程序,而非使用基于文本的语言来产生源程序代码。LabVIEW还整合了与诸如满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485以及数据采集卡等硬件通讯的全部功能。内置了便于TCP/IP、Active X等软件标准的库函数。虽然LabVIEW是一个通用编程系统,但是它也包含为数据采集和仪器控制特别设计的函数库和开发工具。LabVIEW程序被称为虚拟仪器(VIs),是因为它们的外观和操作能模仿实际的仪器。由于LabVIEW所使用的术语、图标和概念都是技术人员、科学家、工程师所熟悉的,故而即使用户没有多少编程经验,同样也能利用LabVIEW来开发自己的应用程序。

创建虚拟仪器的过程共分三步:(1)虚拟仪器的交互式用户接口被称为前面板,因为它模仿了实际仪器的面板。前面板包含旋钮、按钮、图形和其它的控制与显示对象。通过鼠标和键盘输入数据、控制按钮,可在计算机屏幕上观看结果。(2)虚拟仪器从流程图中接收命令(用G语言创建)。流程图是一个编程问题的图形化解决方案。流程图也是虚拟仪器的源代码。(3)一个虚拟仪器的图标和连接就象一个图形(表示某一虚拟仪器)的参数列表。这样,其它的虚拟仪器才能将数据传输给一个子仪器。图标和连接允许将此仪器作为最高级的程序,也可以作为其它程序或子程序中的子程序(子仪器)。

2.图形化编程环境

该环境包含前面板、流程图、图标和连接。在软件启动时,系统会建立一个缺省名为Untitled.1的文件(VI)。该文件包含两个窗口,一个用以编辑前面板,另一个用作编辑流程图。前面板就象是虚拟仪器的用户接口,尤如实际仪器的面板。前面板基本上是控制和显示对象的集合。用以控制模拟仪器输入设备,为虚拟仪器的流程图提供数据。显示模拟仪器的输出设备及流程图中获得或产生的数据 。

流程图窗口用以编辑虚拟仪器的图形化源代码。通过连线将输出、接收数据的对象连接起来创建流程图,就能实现特定的功能,控制执行的流程。需特别指明的是:LabVIEW运行是数据流驱动的。简单地说,就是只有当所有的输入数据都准备好的时候,一个节点才能执行其功能,当节点执行完后,它所有的输出端口都会产生一个数据值。数据都是从源端流到目的端。数据流不同于执行一个传统程序的控制流方法(通过执行一系列的指令来实现的)。控制流执行是指令驱动。而数据流执行是数据流驱动或依赖数据的。这里提到的节点是程序执行的元素。它们类似于传统编程语言中的状态、操作、函数和子程式。LabVIEW包含广泛用于数学计算、比较、转换、输入/输出的函数库。另一类节点类型是结构。结构就是传统编程语言的循环、条件描述的图形表示,不断的重复和执行代码。LabVIEW也提供了用于连到外部基于文本的代码和用于计算基于文本的公式的特殊节点。

图标和连接--当一个虚拟仪器的图标被放置在另一个虚拟仪器的流程图中时,它就是一个子仪器或说是LabVIEW的一个子程序。子仪器的控制和显示对象从调用它的仪器流程中获得数据,然后将处理后的数据返回给它。连接是对应于子仪器控制和显示对象的一系列连线端子。图标既包含虚拟仪器用途的图形化描述,也包含仪器连线端子的文字说明。连接更象是功能调用的参数列表。连线端子就是类似于参数。每个终端都对应于前面板的一个特别的控制和显示对象。连接从它的输入连线端子接收数据,然后通过子仪器的控制对象将数据传输给子仪器的代码。每个虚拟仪器都有一个缺省的图标,位于两个窗口的右上角。当然,图标可根据用户的需要进行修改。每个虚拟仪器都有一个连接。在前面板的仪器图标上右击鼠标,选择Show Connector,即可看到该仪器的具体连接。第一次显示时,会有缺省的模式。若用户想修改,则可选择Pattern或Use/Remove Terminal来进行新的模式设置。

3.编程工具介绍

LabVIEW提供了三个模板来编辑虚拟仪器:工具模板(Tools Palettes)、控制模板(Controls Palettes)、功能模板(Functions Palettes)。工具模板提供用于图形操作的各种工具,诸如移动,选取,设置卷标、断点,文字输入等等。控制模板则提供所有用于前面板编辑的控制和显示对象的图标以及一些特殊的图形。功能模板包含一些基本的功能函数,也包含一些已做好的子仪器。这些子仪器能实现一些基本的信号处理功能,具有普遍性。其中控制、功能模板都有预留端,用户可将自己制做的子仪器图标放入其中,便于日后调用。

4 仪器的开发

熟悉了环境之后,便可以来开发自己的虚拟仪器了。由于实验条件的限制,本实验只做虚拟仪器的后两部分,实验中所采用的信号不是来自外部采集所得,而是通过软件的方法获得,也就是在流程图中编制一个简单的信号发生器,产生一些周期信号,冲激波及一些虚拟数据(用于拟合)。前面板的设计分为两部分--显示部分和控制部分,并以左右形式排列在前面板编辑窗口中。其中显示部分包含原始信号的显示和信号处理后的结果显示。控制部分包含一些参数的设置,功能的选择,还有系统控制。为了便于用户使用该虚拟仪器,? ⒒有槟庖瞧鞯奶氐悖�谇懊姘迳霞恿艘桓鯩ore Info的控制钮,当运行时,点击该按钮即可看到该仪器使用的详细说明,类似于传统仪器的说明书。另外,为了使面板更接近于真实的仪器面板,利用控制模板中Decorations>>Recessed box实现凸凹的效果;为了使控制部分和显示部分一一对应起来,防止用户的误操作,对于某些暂不使用的按钮,利用属性Visible、Disable来实现按钮的隐藏、灰显效果。

至于流程图,它是和前面板一一对应的。整体上采用一个While Loop结构,由系统控制按钮来控制。其内部大体包含两部分:信号发生器和信号处理部分。这两部分均用Case窗来实现。信号处理部分的功能实现较多,因而对每一个功能采用定制子仪器的方法将其做成一个个子仪器,用特定的图标表示。此法可减少流程图的复杂程度,便于数据流的跟踪和调试。

我认为labview更好,工作中用得很多,并且不是很难学,而matlab虽然数据处理能力强,但前者的前途更广,我是两门都学了后发现还是前者更好:)最好你是再学一门关于信号处理的课程哦!

"图形化编程语言简称G语言。它是继C语言之后的新一代高级语言。也许你已经有这样的经验:用C语言编程,编程者不仅要熟悉指令的用法,而且需用语句写成一段文档——告诉计算机怎么做。在这类编程环境中设计程序,让我们体验抽象美的同时,有些人会感到枯燥。G语言从根本上改变了传统的编程环境。用“图标”代替了“文本指令”。在可视化的程序设计中,编程者只需调用“图标(对象)”,随后通过“连线”规定数据的流向。编程工作仿佛在画程序框图,整个过程变得直观、简便而有趣。

LabVIEW是G语言的主流产品。它的译名为实验虚拟仪器工程平台。它不仅具备C语言的基本功能,而且还提供强大的函数、仪器驱动等高级软件库。因此特别适合于测控领域开发应用软件。

现在你可能已理解:图形化编程不是计算机图形学。它既不研究几何图形的编程算法,也不涉及照片图象的处理技术。

尽管DOS操作系统的命令也可实现文件的复制等操作,但是现在这样操作的人已经很少了。因为已习惯在Windows图形窗口环境中使用快捷命令。至于在Word中的文档复制那就更简便了,只需点击工具栏上相关图标。同样道理,今天欧美许多高校非计算机专业的学生选修G语言并用它开发应用软件的人数已经超过C等文本语言。据报道一般编程者用G语言开发软件的工作效率比C等文本语言提高4—10倍。

近年来我国高校G语言教学实践正在迅速展开,中文书籍不断出版。在学习编程开发工具方面有更多的选择。

根据概念创建者美国国家仪器公司(National Instruments)的定义,虚拟仪器(英语:Virtual instrumentation)技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分,才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少,以及出色 的集成这四大优势。

虚拟仪器更多是注重在软件方面,通过测控软件,可以采集仪器的数据,进行分析处理和显示等,充分利用计算机的强大计算功能。当前虚拟仪器软件发展方向是配置化、低代码化,典型的代表国外有LabView、PathWave,国内有格西测控大师等。