虛擬儀器課程設計報告(簡易計算器)

1、虛擬儀器課程設計報告課題：計算器設計 學院：工學院 專業(yè)：自動化 班級：自動化101 學號：10105200125 姓名：宋浩財陳宇豪楊波 時間：2013年6月5日摘要： LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產生的程序是框圖的形式。利用labview設計一些小項目不僅可以更好的學習虛擬儀器知識，還能方便生活！應用所學知識，實現(xiàn)計算器實現(xiàn)步驟的設計框架，設計計算器！關鍵字： labview

2、 計算器實現(xiàn)步驟目錄 （1）設計目的（2）設計思想（3）實現(xiàn)過程（4）總結（5）參考文獻（1）設計目的利用所學虛擬儀器知識，應用labview軟件設計一個能實現(xiàn)加減乘除以及開方、取倒、取反功能的計算器。提高使用labview設計項目的能力！（2） 設計思路該設計采用模塊化編程思想，從而使整個項目更加的簡潔明了，直觀大方，利于閱讀。總體上可分為以下幾個模塊：(1) 數(shù)值輸入模塊：主要實現(xiàn)的功能就是數(shù)值的鍵入，主要是數(shù)字鍵以及表示進制轉換時的進制數(shù)的鍵入。(2) 按鍵模塊：這個模塊包括3個部分，輸入數(shù)按鍵，運算符按鍵以及特殊功能按鍵。(3) 菜單選擇模塊：該模塊主要實現(xiàn)的功能有，進制轉換

3、功能，弧度角度轉換功能，以及標準型計算器和科學計算器之間的切換。(4) 進制選擇模塊：可以轉換二、八、十、十六進制的數(shù)。(5) 單位選擇模塊：該功能可以實現(xiàn)將輸出的數(shù)轉換成你想要的單位，包括角度、弧度以及各種進制數(shù)。(6) 數(shù)值顯示模塊：該模塊主要功能就是數(shù)值的鍵入顯示以及數(shù)值的輸出顯示。(7) 清除返回模塊:該模塊主要的功能就是當用戶發(fā)現(xiàn)輸入錯誤數(shù)據(jù)時，使用該功能就能改正錯誤，從而節(jié)約了時間以及提高了計算效率。(8) 三角函數(shù)等高級運算模塊：該模塊主要就是一些三角函數(shù)等一些高級運算，是為科學計算器而設計的，功能非常強大，實時操作性很好。（3）、實現(xiàn)過程1、 面板按鍵的設計及感應首先，在前面板

4、上建立一個簇然后在簇中再建立布爾量，復制20個以滿足鍵的需求（0-9十個數(shù)字鍵，一個小數(shù)點鍵，一個等號鍵，四則運算鍵，一個開方鍵，一個倒數(shù)鍵，一個反號鍵，一個清零鍵及一個退出鍵并注意按鍵的順序）。將按鍵給值并作適當?shù)拿阑幚碓诤竺姘逯型ㄟ^將簇中元素按產生的順序組成一個一維數(shù)組，這樣就實現(xiàn)了每個鍵與數(shù)字(0-20)之間的對應。每次按下一個鍵時，通過查找出對應的鍵并把結果(對應的數(shù)字)連接到一個case結構，然后執(zhí)行對應case結構中的程序，至此就完成了對一個鍵的感應過程。2、 數(shù)字的鍵入（0F鍵入1F數(shù)字）這個模塊主要的功能就是數(shù)值的鍵入數(shù)值按鍵的布爾按鍵。以下面板主要是為了當前顯示為0時再輸入

5、數(shù)字只顯示所輸入的數(shù)字，用于防止顯示00的情況當輸入非0值時控件面板：當輸入0值時：3、 按鍵模塊面板這些按鍵都是布爾型按鍵，表示關閉，表示true。4、菜單選擇模塊：該模塊主要實現(xiàn)的功能有，進制轉換功能，弧度角度轉換功能，以及標準型計算器和科學計算器之間的切換。5、進制選擇模塊本系統(tǒng)可選擇的進制有十進制、二進制、八進制、十六進制之間的任意轉換。6、單位選擇模塊該功能可以實現(xiàn)將輸出的數(shù)轉換成你想要的單位，包括角度、弧度以及各種進制數(shù)。7、數(shù)值顯示該模塊主要功能就是數(shù)值的鍵入顯示以及數(shù)值的輸出顯示。8、清除返回、該模塊主要的功能就是當用戶發(fā)現(xiàn)輸入錯誤數(shù)據(jù)時，使用該功能就能改正錯誤，從而節(jié)約了時間

6、以及提高了計算效率。9、 三角函數(shù)等高級運算該模塊主要就是一些三角函數(shù)等一些高級運算，是為科學計算器而設計的，功能非常強大，實時操作性很好。10、 最終結果的顯示11、12、對result的處理上述所有結果都賦值給result，result經0值處理后，由result1輸出并在前面板上顯示。利用while循環(huán)，檢測result最后一位是否為0，若為0，則減去末位后賦值給本身；若不為0，則退出循環(huán)顯示數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)去0的功能。用change2控制條件分支的選擇，當change2為假時，直接將result值給result1并結束result處理循環(huán)。當change2真時，進行數(shù)據(jù)處理。至此，計算器

7、的基本功能已實現(xiàn)，后面板程序框圖結構如下圖所示。將字符串顯示控件、布爾開關按鈕、數(shù)值顯示控件隱藏，即可得到最后的計算?。?）、總結 剛開始接觸虛擬儀器這個概念的時候是在大三的下學期，這個當時陌生的新詞。一看到這個詞我馬上想到我們經常用的仿真軟件proteus,那里面就有好多虛擬的電阻、電源、波形發(fā)生器等。頓時，我覺得這個很有意思啊，要是能自己在電腦里設計一個示波器那就厲害了。從那時開始，我對虛擬儀器產生了一定的興趣。Labview采用的是G語言，也就是圖形化語言，它不僅是一種編程環(huán)境，也是一門編程語言。Labview因為采用的是圖形化語言，比較適合于專業(yè)知識比較薄弱的學習者。Labview采用

8、的編程思想和傳統(tǒng)C語言一樣，是嵌套，主函數(shù)包含子函數(shù)的思想。所以，當要編寫比較大的程序時，整個結構就顯得很大很復雜，編寫起來比較困難。虛擬儀器是在通用計算機上加上一組軟件和/或硬件，使用者在操作這臺計算機時，就像是在操作一臺他自己設計的專用電子儀器。虛擬儀器是一種軟件定義的系統(tǒng)，它基于用戶需求的軟件定義了一般測量硬件的功能。這就應證了前面師兄跟我說的那句話，光有軟件也是不行的，還得有硬件配合，任何軟件都有一定的局限性，因為它們都是基于操作系統(tǒng)平臺的，而硬件是不需要任何平臺的，它自身就可以成為一個平臺。最后我們學習了LabView知識入門，初步掌握了其設計虛擬儀器的方法和步驟，老師的講解很到位，簡單易懂。在這次虛擬儀器設計過程中，雖然整體上都是借鑒與網(wǎng)上的資源，但是還是有遇到很多的困難，好在在我們3個人共同努力下，終于實現(xiàn)了功能，別說那時候特別興奮，也更想去學習labview了。通過學習虛擬