虛擬儀器課件第八章

第八章數(shù)據(jù)采集虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集卡虛擬儀器采集相關(guān)原理數(shù)據(jù)采集卡的配置Labview中的數(shù)據(jù)采集控件數(shù)據(jù)采集的一些擴展應(yīng)用一個完整的虛擬儀器系統(tǒng)一些實際的虛擬儀器系統(tǒng)虛擬儀器的硬件平臺組成構(gòu)成虛擬儀器的硬件平臺有兩部分：計算機和I/O接口設(shè)備。計算機計算機一般為一臺PC機或者工作站，

是硬件平臺的核心

I/O接口設(shè)備I/O接口設(shè)備主要完成被測輸入信號的采集、放大及模/數(shù)轉(zhuǎn)換。不同的總線有其相應(yīng)的I/O接口硬件設(shè)備，利用PC機總線的數(shù)據(jù)采集卡/板（簡稱DAQ）、GPIB總線儀器、VXI總線儀器模塊、串口總線儀器、PXI總線虛擬儀器五種主要構(gòu)成方式－以接口方式分類（1）PC-DAQ系統(tǒng)：是以數(shù)據(jù)采集板、信號調(diào)理電路和計算機為儀器硬件平臺組成的插卡式虛擬儀器系統(tǒng)。它采用PCI或ISA計算機本身的總線，故將數(shù)據(jù)采集卡/板(DAQ)插入計算機的空槽中即可。（2）GPIB系統(tǒng)：以GPIB標(biāo)準(zhǔn)總線儀器與計算機為儀器硬件平臺組成的虛擬儀器測試系統(tǒng)。典型的GPIB測試系統(tǒng)由一臺計算機、一塊GPIB接口板和幾臺GPIB儀器組成。GPIB接口板插入計算機的插槽中，建立起計算機與具有GPIB接口的儀器設(shè)備之間的通信橋梁。

（3）VXI系統(tǒng)：以VXI標(biāo)準(zhǔn)總線儀器模塊與計算機為儀器硬件平臺組成的虛擬儀器測試系統(tǒng)。VXI總線是一種高速計算機總線在儀器領(lǐng)域的擴展。它具有標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)、結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強、定時和同步精確、模塊可重復(fù)利用、眾多儀器商支持等優(yōu)點，應(yīng)用越來越廣。尤其在組建大中規(guī)模自動測量控制系統(tǒng)，以及對速度、精度要求非常高的場合，有其他儀器無法比擬的優(yōu)點。此外，VXI總線的組建方案其功能最為強大、組建的系統(tǒng)最為穩(wěn)定，但VXI總線在實現(xiàn)強大功能的同時，價格也是十分昂貴的。（4）PXI系統(tǒng)：以PXI標(biāo)準(zhǔn)總線儀器模塊與計算機為儀器硬件平臺組成的虛擬儀器測試系統(tǒng)。PXI(PCIbuseXtentionsforInstrumentation)總線是基于PCI總線的虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)架，是NI公司于1997年推出的一種新的開放性、模塊化儀器總線規(guī)范。PXI在主流PCI計算技術(shù)和控制器的基礎(chǔ)上采用流行的奔騰MMX處理器，帶有標(biāo)準(zhǔn)GPIB接口、并／串口、以太網(wǎng)絡(luò)接口及顯示器接口，為用戶組建速度高、

成本低、結(jié)構(gòu)緊湊的測試系統(tǒng)提供了可行性。

（5）串口系統(tǒng)：以Serial標(biāo)準(zhǔn)總線儀器與計算機為儀器硬件平臺組成的虛擬儀器測試系統(tǒng)。無論上述哪種虛擬儀器系統(tǒng)，都是通過應(yīng)用軟件將儀器硬件與通用計算機相結(jié)合。其中，PC-DAQ測量系統(tǒng)是構(gòu)成虛擬儀器的最基本的方式。

虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集卡

虛擬儀器采集卡的分類PCI式采集卡PXIVXI

GPIB并行接口USBRS232/RS485IEEE1394接口

高速內(nèi)插式 通用外掛式常用虛擬儀器板卡DAQCardIMAQCardFieldPointMotionControlCardPXI產(chǎn)品VXI產(chǎn)品示例GPIB產(chǎn)品示例屏蔽的24芯GPIBcable及定義虛擬儀器軟件驅(qū)動模塊為簡化硬件板卡編程和控制，NI和Agilent標(biāo)準(zhǔn)化了數(shù)百種常用儀器、板卡的驅(qū)動，它們已成為虛擬儀器開發(fā)平臺的一部分，開發(fā)時可直接復(fù)用這些硬件驅(qū)動代碼。用戶界面軟件驅(qū)動基于PCI總線數(shù)據(jù)采集卡PCI－6014實物及功能

（PeripheralComponentInterconnect,即外設(shè)部件互連）主要完成計算機對外部數(shù)據(jù)的放大、數(shù)模轉(zhuǎn)換功能?16路模擬輸入?采樣率200kS/s ?2路模擬輸出?16-bit分辨率?8個數(shù)字通道(5VTTL/CMOS)?2個24-bit計數(shù)器?數(shù)字觸發(fā) ?函數(shù)發(fā)生器功能基于PCI總線數(shù)據(jù)采集盒BNC2120功能

是數(shù)據(jù)采集卡與外部信號的接口?8模擬輸入通道?2通道模擬輸出?8個數(shù)字通道(5VTTL/CMOS);?2個24-bit計數(shù)器?數(shù)字觸發(fā)?函數(shù)發(fā)生器功能示例：電話撥號－聲音的DAQ系統(tǒng)虛擬儀器采集相關(guān)原理主要內(nèi)容信號與系統(tǒng)概述信號采集的基本定理信號采集的基本功能A/DD/ADIOTimer/CounterADCDACcntr/timerdigitalDAQBoardAnalogI/ODigitalI/OClockI/OOnOff1-0信號與系統(tǒng)概述一個典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：模擬輸入采樣/量化1101…數(shù)字輸入數(shù)字信號處理1101…數(shù)字輸出模擬重建模擬輸出信號與系統(tǒng)概述信號的分類：提示的信息狀態(tài)速率幅值形狀頻率onofft1-0-t0.985ttf信號模擬量數(shù)字量開/關(guān)信號脈沖隊列直流信號時域信號頻域信號信號與系統(tǒng)概述數(shù)字信號onofft1-0-t開關(guān)信號輸入：檢測一個開關(guān)的打開/閉合輸出：打開/關(guān)閉一個閥門驅(qū)動能力通道數(shù)脈沖隊列輸入：讀光編碼器的輸出信號輸出：產(chǎn)生一組方波時鐘頻率分辨率對采集卡的要求信號與系統(tǒng)初步模擬信號電壓信號溫度壓力流量應(yīng)力DC精度頻域信號振動語音聲吶分辨率采樣頻率精度觸發(fā)對采集卡的要求時域信號雷達回波血壓變化汽車點火波形分辨率采樣頻率精度觸發(fā)0.985ttf信號采集－前置預(yù)處理傳感器信號調(diào)理放大濾波信號轉(zhuǎn)換……將外部信號采入計算機，并加以處理，最后輸出常見傳感器物理現(xiàn)象 傳感器溫度 熱電偶 RTD IC傳感器 熱敏電阻光 光電傳感器聲 麥克風(fēng)力和壓力 應(yīng)變儀 壓電傳感器模擬信號調(diào)理低電壓信號電流輸入/輸出RTDs和熱敏電阻熱電偶應(yīng)變儀隔離放大噪聲濾波電流與電壓的轉(zhuǎn)換;隔離，放大，噪聲濾波隔離，放大，噪聲濾波冷端補償激勵電源隔離，放大，噪聲濾波激勵電壓全橋和半橋設(shè)置隔離，放大，噪聲濾波多功能I/O數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能A/D轉(zhuǎn)換（模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換）D/A轉(zhuǎn)換（數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換）DIO（數(shù)字量輸入/輸出）Timer/Counter（定時器/計數(shù)器）基本定義及參數(shù)A/D：模擬量—數(shù)字量轉(zhuǎn)換把外部電壓信號轉(zhuǎn)成計算機能夠識別的數(shù)字信號采樣頻率MaxSamplingRate(S/s),SamplingFrequency(Hz)精度(Resolution)：8bit12bit14bit16bit輸入范圍(InputRange)(增益)：同步采樣(Simultaneousanaloginput)輪詢采樣(Multiplexanaloginput)突發(fā)模式采樣(Burstmode)觸發(fā)模式(Triggermode)隔離(Isolation)FIFO……采樣方式A/D轉(zhuǎn)換的物理過程模擬信號

A/D觸發(fā)信號數(shù)據(jù)緩沖區(qū)+_A/D轉(zhuǎn)換器nPCI總線內(nèi)存(Buffer)CPU+_A/D轉(zhuǎn)換器n+_A/D轉(zhuǎn)換器n…模擬信號模擬信號模擬信號的數(shù)字化處理數(shù)據(jù)采集的核心過程就是將連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號采樣點太多，會占用大量內(nèi)存單元；采樣點太少，會使模擬信號的某些信息被丟失，出現(xiàn)失真現(xiàn)象A/D基本定義信號的頻率代表信號變化快慢的物理量任何一種信號都可以轉(zhuǎn)換成一組正弦波的迭加不同的信號頻率不同：語音：<4kHz音樂：<20kHz超聲：20kHz~xxMHzFM收音機：MHz雷達：xGHz…A/D基本定義采樣頻率采樣周期的倒數(shù)表示采樣快慢的物理量多少時間采一個點/每秒采樣多少個點Nyquist采樣定律：fs>=2*fmaxfs：采樣頻率fmax：信號最高頻率一般最小為fs>=2.5*fmax工程上一般取為fs>=6~8*fmax采樣定律的特例等效時間采樣A/D基本定義－采樣與混疊足夠的采樣率下的采樣結(jié)果

過低采樣率下的采樣結(jié)果

A/D基本定義能夠正確顯示信號而不發(fā)生畸變的最大頻率叫做Nyquist頻率，它是采樣頻率的一半信號中所包含的頻率高于Nyquist頻率的成分，將在直流和Nyquist頻率之間發(fā)生畸變，稱為混疊（alias）混頻偏差（aliasfrequency）＝ABS（采樣頻率的最近整數(shù)倍－輸入頻率）解決方案在A/D前加入低通濾波器，將信號中高于Nyquist頻率的信號成分濾去稱為抗混疊濾波器A/D基本定義多通道采樣多通道采樣同步采樣采用多個A/D芯片，不同通道采用同一時鐘保證不同通道的采樣時間相同（信號同步）輪詢采樣只采用一個A/D芯片，通過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)不同通道的切換通道轉(zhuǎn)換時間可以通過外加采樣/保持電路保證采樣的同步突發(fā)模式采樣用通道時鐘控制通道間的時間間隔用另一個掃描時鐘控制兩次掃描過程之間的間隔BSSHD/A基本定義D/A：數(shù)字量—模擬量轉(zhuǎn)換將計算機內(nèi)部數(shù)字量信號轉(zhuǎn)成外部電壓建立時間(SettingTime)：指變化量為滿刻度時，達到終值1/2LSB時所需的時間更新頻率/采樣頻率(MaxDataUpdateRate)精度(Resolution)：8bit12bit14bit16bit輸出范圍輸出信號類型電壓輸出電流輸出(Source、Sink)……數(shù)據(jù)采集卡的配置

通常情況下，LabVIEW安裝和配置DAQ板卡的主要步驟如圖8-12所示。

安裝和配置DAQ板卡的主要步驟DAQ設(shè)備的安裝與配置1)安裝DAQ設(shè)備硬件將PCI數(shù)據(jù)采集卡插到計算機主板上一個空閑的PCI插槽中，接好各種附件，其驅(qū)動程序就是NI-DAQ。附件包括一條數(shù)據(jù)線和一個采集盒，采集盒直接與外部信號連接。2)安裝DAQ設(shè)備驅(qū)動及檢驗安裝Measurement&AutomationExplorer的軟件，簡稱MAX，該軟件用于管理和配置硬件設(shè)備。若DAQ設(shè)備安裝成功，可在Measurement&Automation瀏覽窗口看到DAQ設(shè)備硬件的型號，如圖8-14所示。圖8-14Measurement&Automation瀏覽窗口

3)配置DAQ設(shè)備下面介紹如何用MAX配置PCI-6014數(shù)據(jù)采集卡。（1）運行MAX，在MAX窗口左側(cè)的設(shè)備管理樹的DevicesandInterfaces選項中，選擇PCI-6014數(shù)據(jù)采集卡，如圖8-15所示。

圖8-15選擇PCI-6014窗口

（2）在PCI-6014數(shù)據(jù)采集卡窗口選擇Properties...，彈出PCI-6014數(shù)據(jù)采集卡的配置對話框，如圖8-16所示。

對話框主要有五部分：System，AI，AO，Accessory和OPC(RemoteAccess是遠程控制對話框，

這里不介紹)。

在這個對話框中可以完成對DAQ設(shè)備的配置。

圖8-16ConfiguringDevice對話框

（3）設(shè)置DAQ設(shè)備在系統(tǒng)中的設(shè)備(Device)編號。在ConfiguringDevice對話框的System頁面中將Device屬性值設(shè)為1，如圖8-16所示。另外，該頁面會將DAQ設(shè)備在Windows中所占用的資源列出，例如中斷號、內(nèi)存范圍等。（4）設(shè)置模擬輸入(AI)屬性。在ConfiguringDevice對話框的AI頁面中，將Polarity屬性值設(shè)為－10.0V～+10.0V，

將Mode屬性值設(shè)為Differential(差分輸入)，

如圖8-17所示。

圖8-17ConfiguringDevice對話框的AI頁面

（5）設(shè)置模擬輸出(AO)屬性。在ConfiguringDevice對話框的AO頁面中，將Polarity屬性值設(shè)為Bipolar(雙極性)，

如圖8-18所示。

圖8-18ConfiguringDevice對話框的AO頁面

（6）設(shè)置附件(Accessory)。在ConfiguringDevice對話框的Accessory頁面中，將Polarity屬性值設(shè)為所選用的采集盒型號，

如BNC-2120，

如圖8-19所示。

圖8-19ConfiguringDevice對話框的Accessory頁面

（7）設(shè)置過程控制(OPC)。在ConfiguringDevice對話框的OPC頁面中，將Polarity屬性值設(shè)為Disabled，如圖8-20所示。

圖8-20ConfiguringDevice對話框的OPC頁面

在完成了上述屬性的設(shè)置之后，單擊“確定”按鈕。若屬性配制成功，數(shù)據(jù)采集卡正常工作，單擊ConfiguringDevice對話框System頁面中的“TestResources”按鈕，系統(tǒng)就會彈出一個對話框，告知用戶DAQ設(shè)備通過了測試，如圖8-21所示。

圖8-21ConfiguringDevice對話框System頁面中的TestResources頁面

圖8-22TestPanel窗口

2.DAQ編程DAQ的軟硬件安裝及配置之后，就可以進行DAQ編程。LabVIEW是通過DAQ節(jié)點來控制DAQ設(shè)備完成數(shù)據(jù)采集的，所有的DAQ節(jié)點都包含在Functions模板→AllFunctions子模板→NIMeasurements子模板→DataAcquisition子模板中，如圖8-23所示。

圖8-23DataAcquisition子模板

Labview軟件中的數(shù)據(jù)采集控件PCI－6014數(shù)據(jù)采集卡的功能功能描述模擬輸入數(shù)據(jù)采集卡最基本、最常用的功能，將模擬電壓信號通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。常用于檢測溫度、壓力、流量等傳感器的輸出電壓信號。模擬輸出通過D/A轉(zhuǎn)換將自定義的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號輸出。常用作信號發(fā)生器為其他系統(tǒng)提供激勵。數(shù)字I/O處理二值信號，多數(shù)采用TTL電平標(biāo)準(zhǔn)。通常用于獲取/設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外圍設(shè)備的狀態(tài)，可以利用其與外圍設(shè)備進行通信，還能驅(qū)動步進電機等。計數(shù)器實現(xiàn)定時功能，或生成數(shù)字脈沖信號，以驅(qū)動步進電機一類的執(zhí)行元器件。也能對脈沖信號計數(shù)，如測量數(shù)字脈沖信號的頻率等。Labview中有關(guān)數(shù)據(jù)采集的控件LabVIEW中的模擬輸入形式描述單點采集采集設(shè)備從一個或多個輸入通道分別獲取一個信號值，然后LabVIEW立即返回這個值，這是一個即時、無緩沖的操作。效率和靈活性低。波形采集在計算機內(nèi)存中開辟一段緩沖區(qū)，設(shè)備將采集的數(shù)據(jù)存入其中，當(dāng)指定的數(shù)據(jù)采集完成后，LabVIEW再將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)一次讀出，此時輸出的是一段有限長度的信號波形。連續(xù)采集開辟一段循環(huán)緩沖區(qū)，設(shè)備連續(xù)采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)向緩沖區(qū)中存放的同時，LabVIEW依據(jù)設(shè)置，將緩存中的數(shù)據(jù)一段一段地讀取出來。最常用的采集方式。模擬輸入控件簡易數(shù)據(jù)采集控件中層數(shù)據(jù)采集控件高級控件簡易AI控件可設(shè)置的跟采集相關(guān)參數(shù)有：樣本個數(shù)、采樣率中層AI控件可設(shè)置的采集相關(guān)的參數(shù)：緩沖區(qū)大小、掃描率、樣本數(shù)、讀取樣本數(shù)可配置硬件相關(guān)的參數(shù)例：簡易控件完成的波形數(shù)據(jù)采集連續(xù)模擬輸入需要注意，程序讀取數(shù)據(jù)的速度要不慢于設(shè)備往緩沖區(qū)中存放數(shù)據(jù)的速度，這樣才能保證連續(xù)運行時，緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)不會溢出。可以通過調(diào)節(jié)以下3個參數(shù)來達到上述要求：buffersize（緩存的大?。﹕canrate（采樣速率）numberofscanstoreadatatime（每次讀取的樣本數(shù)）連續(xù)采集的程序模型為：AIConfigAIStartAIReadDataProcessAIClear循環(huán)連續(xù)模擬輸入程序?qū)嵗M輸入的討論對于一些復(fù)雜的采集任務(wù)，可以采用一些特殊的采集方式，例如采用外部時鐘采集、觸發(fā)采集等；觸發(fā)采集種類很多，根據(jù)觸發(fā)信號類型可以分為數(shù)字信號觸發(fā)和模擬信號觸發(fā)；根據(jù)觸發(fā)形式可以分為邊沿觸發(fā)和窗口觸發(fā)；根據(jù)觸發(fā)功能可以分為啟動觸發(fā)、暫停觸發(fā)和參考觸發(fā)；不是每個數(shù)據(jù)采集卡都具有這些特殊采樣功能的，使用前要查看采集卡的使用手冊；在模擬輸入采集系統(tǒng)中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集并不復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理與分析才是難點。LabVIEW中的模擬輸出形式描述單點模出將一個數(shù)據(jù)直接寫到模擬輸出通道，產(chǎn)生一個模擬直流信號，是一個即時、無緩沖的操作波形模出在計算機內(nèi)存中開辟一段緩沖區(qū)，LabVIEW將一段數(shù)字波形寫入緩沖區(qū)中，然后設(shè)備將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)通過DAC輸出，就得到一段模擬波形連續(xù)模出開辟一段循環(huán)緩沖區(qū)，LabVIEW將數(shù)字波形寫入緩沖區(qū)中，設(shè)備連續(xù)將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)通過DAC輸出。最常用的采集方式。連續(xù)模擬輸出有兩種形式的連續(xù)模擬輸出，第一種就是在模擬輸出之前，將數(shù)字信號寫入緩沖區(qū)中，然后設(shè)備連續(xù)不斷地將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)通過DAC重復(fù)輸出。這種連續(xù)模出執(zhí)行效率很高，但是需要寫入的數(shù)字信號必須是整周期的，不然輸出模擬信號將會不連續(xù)，在使用上不夠靈活。AOConfigAOStartAOWriteAOClear循環(huán)AOWriteDigitalSignalNothing連續(xù)模擬輸出第二種方式就是在設(shè)備將緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)輸出的同時，不斷地將數(shù)字信號寫入緩沖區(qū)中，這種方式在編程上比較復(fù)雜，但是靈活性比較高，只要保證這一次寫入緩沖區(qū)的數(shù)字信號和上次是連續(xù)的就行，不需要每次寫入的信號是整周期的。AOConfigAOStartAOWriteAOClear循環(huán)AOWriteDigitalSignalDigitalSignal長度為其1/2LabVIEW中的數(shù)字I/O一般情況下，數(shù)字I/O按照TTL邏輯電平設(shè)計，其邏輯低電平在0到0.7V之間，高電平在3.4到5.0V之間；在硬件設(shè)備上，多路（Line）數(shù)字I/O組成一組后被稱為端口（Port）。一個端口由多少個數(shù)字通路組成是依據(jù)其設(shè)備而定的，在多數(shù)情況下8個數(shù)字通路組成一個端口；在LabVIEW中對數(shù)字I/O的操作非常簡單，可以對整個端口進行操作，也可以對端口中的一路或多路同時進行操作。8.4.5虛擬儀器設(shè)計舉例例1基于LabVIEW信號發(fā)生器的設(shè)計。

設(shè)計的信號發(fā)生器應(yīng)具有系統(tǒng)控制，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)正弦波、方波、三角波波形，數(shù)據(jù)存儲顯示以及輸出模擬信號等功能。1）計算機產(chǎn)生波形的流程框圖在LabVIEW7.0下，

計算機產(chǎn)生波形的流程框圖如圖8-27所示。

圖8-27計算機產(chǎn)生波形流程框圖

2）軟件設(shè)計（1）前面板的設(shè)計。根據(jù)傳統(tǒng)信號發(fā)生器面板控鍵的功能，利用LabVIEW中的控制模板，分別在設(shè)計面板上放入模擬實際信號發(fā)生器控鍵的數(shù)據(jù)輸入控鍵、顯示器、數(shù)據(jù)輸出控件、開關(guān)和選擇器。顯示器用于顯示輸出的信號波形；數(shù)據(jù)輸入控鍵用于輸出信號的信號頻率、采樣頻率、采樣數(shù)、振幅和相位；數(shù)據(jù)輸出控鍵則用于選擇信號類型。

設(shè)計的前面板如圖8-28所示。

圖8-28虛擬信號發(fā)生器的前面板

（2）流程圖的設(shè)計。①對于虛擬信號發(fā)生器而言，它的主要功能就是為我們提供激勵信號，所以在流程圖設(shè)計中，我們首先要選擇一個產(chǎn)生信號的圖標(biāo)以及用于循環(huán)控制的While循環(huán)。在流程圖設(shè)計窗口中打開Functions模塊，執(zhí)行AllFunctions→Analyze→SignalGeneration→BasicFunctionGenerator.VI操作，通過開關(guān)選擇信號類型。執(zhí)行AllFunctions→Structures→WhileLoop操作，調(diào)入While循環(huán)。圖8-29虛擬信號發(fā)生器的程序框圖

②運行檢驗。當(dāng)完成了設(shè)計后，若流程圖設(shè)計窗口工具條中的箭頭圖標(biāo)顯示為，就說明我們的流程圖設(shè)計是正確的，

接下來可以運行檢驗該程序了。

在前面板中，輸入所使用的板卡設(shè)備號和輸出信號所接的輸出通道號，把頻率和幅度調(diào)節(jié)到需要的刻度值，點擊窗口工具條中的箭頭圖標(biāo)或在Operate選項中選擇Run運行程序。若將控件調(diào)至產(chǎn)生方波，則將在示波器中看到生成的波形。

Labvi