虛擬儀器概述 2

1、虛擬儀器2,電子科技大學(xué)自動化學(xué)院 詹惠琴 02888013287 ,第23章 LabVIEW概述和VI創(chuàng)建和調(diào)試,第二章 LabVIEW概述,2-1.圖形化編程 NI公司推出的LabVIEW虛擬儀器開發(fā)平臺是一種嶄新的圖形化編程語言，其源程序完全是圖形化的框圖，而不是文本代碼。 它把復(fù)雜、繁瑣、費時的語言編程簡化為利用線條把各種不同的圖形化功能模塊連接起來的圖形編程。 用LabVIEW編寫程序的過程就變成一個程序流程框圖的繪制過程。,例：虛擬電壓表界面（ LabVIEW前面板編程）,例：虛擬電壓表程序（ LabVIEW流程框圖）,LabVIEW具有三種用來創(chuàng)建和運(yùn)行程序的模板： 工具（Too

2、ls）模板包括了程序的創(chuàng)建、修改和調(diào)試時使用的工具； 控制模板（Controls）主要用于在前面板中添加指示器和控制器； 而函數(shù)模板（Functions）則用于創(chuàng)建框圖程序，它包括了很多函數(shù)子模板。 LabVIEW開發(fā)環(huán)境包括三個部分：前面板、框圖程序和圖標(biāo)/連接口。 前面板主要用于輸入量的設(shè)置和輸出量的顯示，它模擬了真實儀表的面板，包括旋鈕、開關(guān)、按鈕、圖表、圖形。用戶使用虛擬儀器時所觀察到的就是前面板，并在前面板中執(zhí)行對儀器的操作。 框圖程序用圖形編程語言編寫，可以把它理解成傳統(tǒng)程序的源代碼； 通過圖標(biāo)/連接口可以在其他程序中調(diào)用VI子程序。,2-2 LabVIEW程序的一般設(shè)計過程,主要

3、包括前面板的設(shè)計、框圖程序的設(shè)計以及程序的調(diào)試。 （1）首先創(chuàng)建前面板： 根據(jù)實際中的儀器面板以及該虛擬儀器所要實現(xiàn)的功能來設(shè)計前面板。 前面板主要由輸入控制器和輸出指示器組成。使用控制器可以輸入數(shù)據(jù)到程序中，而指示器則可用來顯示程序產(chǎn)生的數(shù)值。 利用控制模板來添加輸入控制器和輸出指示器，添加后會在框圖程序窗口中出現(xiàn)對應(yīng)的控制器或指示器的端口圖標(biāo) （2）框圖程序的設(shè)計 框圖程序是由節(jié)點、端口和連線組成的可執(zhí)行代碼。 對框圖程序的設(shè)計主要是對節(jié)點、數(shù)據(jù)端口和連線的設(shè)計。 節(jié)點是VI程序運(yùn)行的要素，即一個執(zhí)行單位，可以把它理解為程序的一條語句，它包括四種類型：函數(shù)（基本操作）、VI子程序、結(jié)構(gòu)和代

4、碼接口。 端口： 控制器和指示器端口：前面板控件在框圖中的映射，節(jié)點端口：函數(shù)圖標(biāo)的連線端口 連線是端口間傳遞數(shù)據(jù)的路徑。 （3）程序的調(diào)試：正常運(yùn)行、高亮方式、探針、單步等,例：由一個按鈕開關(guān)和一個指示燈組成，該VI的功能是：當(dāng)按下按鈕時，指示燈點亮；當(dāng)彈起按鈕時，指示燈熄滅。,2-3 LabVIEW的工作環(huán)境,2.3.1 啟動界面 New VI創(chuàng)建一個新的VI程序（即虛擬儀器程序，擴(kuò)展名為vi） Open VI打開一個已有的VI程序 DAQ Solutions數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道配置及構(gòu)建向?qū)?Search Examples虛擬儀器程序?qū)嵗?LabVIEW TutorialLabVIEW多媒

5、體簡易教程 Exit退出LabVIEW,注：不同軟件版本，界面、窗口的菜單、工具欄有區(qū)別,前面板窗口的菜單和工具欄包含用來控制VI的命令按鈕和狀態(tài)指示器。,下拉式菜單，包括File文件 、Edit編輯、 operate 操作、Tools工具、 Browse顯示、 Window窗口、 Help幫助,運(yùn)行、連續(xù)運(yùn)行、停止、暫停/繼續(xù)、格式設(shè)置,工具欄,排列、分布、疊放次序、 圖標(biāo)/連接口,框圖窗口的菜單和工具欄與前面板類似，增加了4個調(diào)試按鈕。,下拉是菜單與前面板菜單相同,點擊該高亮執(zhí)行按鈕可使VI程序的運(yùn)行以一種緩慢的節(jié)奏一步一步地執(zhí)行程序，所執(zhí)行到的節(jié)點都以高亮方式顯示，并可觀察到數(shù)據(jù)的流動，

6、這樣用戶可以清楚地了解到程序的運(yùn)行過程，也可以很方便地查找錯誤,2.3.7 模板,1.工具模板Tools Palette 選擇Windows菜單下的Show Tools Palette選項可顯示出工具模板。 使用工具模板中的工具可創(chuàng)建、修改和調(diào)試VI。當(dāng)從工具模板中選擇了某種工具后，鼠標(biāo)光標(biāo)就變?yōu)樵摴ぞ叩男螤?，表示可以進(jìn)行某類操作。,2.控件模板（Controls Palette）,選擇前面板窗口的Windows菜單下的Show Controls Palette選項可顯示出控制模板 控制模板只用于前面板，用來創(chuàng)建控制器和指示器。模板中顯示的是一些子模板的圖標(biāo)，點擊圖標(biāo)即可彈出該圖標(biāo)下的子模板。

7、,數(shù)字型,數(shù)組和簇,布爾型,圖形型,常用控件,數(shù)值型 Numeric 主要完成參數(shù)設(shè)置和結(jié)果顯示。 這些控件相對于高級文本中的變量。 控制型控件有： 數(shù)字式、滑動式、進(jìn)度條式、 旋紐式、桶式 指示型控件有：數(shù)字式、表盤式、 溫度計式、色彩類,布爾型 包含一些布爾值的控制器和指示器 按鈕、開關(guān)、指示燈 按鍵等。 控件的值只能是Ture和False,3.函數(shù)模板：用于創(chuàng)建流程圖程序,數(shù)據(jù)運(yùn)算子模板和布爾運(yùn)算子模板,第三章VI程序的創(chuàng)建、編輯和調(diào)試,3-1 VI程序的創(chuàng)建 （1）創(chuàng)建前面板、（2）設(shè)計框圖程序、（3）調(diào)試程序 例：輸入2個數(shù)A和B，求兩個數(shù)的和、差并顯示。 解：第1步：前面板包括兩個

8、數(shù)字型控件，用于輸入數(shù)據(jù)， 還有兩個數(shù)字型指示控件，用于指示結(jié)果 第2步：設(shè)計框圖。 從函數(shù)模板數(shù)據(jù)運(yùn)算子模板中找加法和減法運(yùn)算節(jié)點，連線 第3步：運(yùn)行和調(diào)試,前面板,程序框圖,連線： 連線是端口間傳遞數(shù)據(jù)的路徑。 在框圖程序中數(shù)據(jù)流動是單向的，從源端口到一個或多個目的端口。 不同形式的連線代表不同的數(shù)據(jù)類型。,數(shù)據(jù)流的概念,在LabVIEW中VI程序的運(yùn)行是數(shù)據(jù)流驅(qū)動的。一個節(jié)點只有在它所有的輸入端口都連接有效數(shù)據(jù)時才能執(zhí)行，當(dāng)該點執(zhí)行完后，將結(jié)果送入數(shù)據(jù)流的下一個節(jié)點。 文本程序的執(zhí)行為控制流方式，即指令執(zhí)行的順序按照程序的編寫順序進(jìn)行。 例,3-2 VI程序的編輯,創(chuàng)建對象： 前面板中用

9、控件模板創(chuàng)建 在框圖程序的節(jié)點上右擊鼠標(biāo)彈出菜單，選擇相應(yīng)的選項，可以在前面板創(chuàng)建控制器、指示器。 使用工具模板的選擇工具選中對象后，可移動、刪除、復(fù)制對象，還可改變對象的標(biāo)簽（LABEL), 大小、顏色，改變文本的字體、大小、顏色等。,3-3 VI程序的調(diào)試技術(shù),3.3.1 查找錯誤 如果VI程序有錯誤，不能運(yùn)行，工具欄的Run按鈕將會顯示成一個折斷的箭頭。點擊該按鈕可打開一個顯示錯誤清單的窗口，選擇任何一個列出的錯誤項，然后再點擊Find按鈕，則框圖程序中出錯的對象或端口就會被呈高亮狀態(tài)顯示。 3.3.2 設(shè)置執(zhí)行程序高亮 高亮執(zhí)行方式通常用于單步模式，用來跟蹤框圖程序中的數(shù)據(jù)流向。 3.

10、3.3 VI程序的單步執(zhí)行 調(diào)試時，當(dāng)希望框圖程序一個節(jié)點一個節(jié)點地執(zhí)行，可設(shè)置單步執(zhí)行模式。 3.3.4 探針 可以使用探針來查看框圖程序中通過某一根連線的數(shù)據(jù)。從工具模板中選擇探針工具，點擊希望放置探針的連線，同時會出現(xiàn)一個探針窗口來顯示該連線上的數(shù)據(jù)。 3.3.5 斷點 當(dāng)需要在VI程序的某些位置（如VI子程序、節(jié)點或連線）暫停程序執(zhí)行，以便使用探針或者單步方式來查看數(shù)據(jù)時，可使用斷點工具點擊想要設(shè)置斷點的位置，再次點擊該位置則取消斷點。,實驗一 LabVIEW基本操作和VI編程,練習(xí)2-1(P28) :打開一個已有的VI,并對其進(jìn)行操作。 練習(xí)3-1（P34)：創(chuàng)建一個VI程序，比較兩個數(shù)，如果兩數(shù)相等則燈亮。 練習(xí)3-2（P40):學(xué)習(xí)LabVIEW的編輯技術(shù)。 在一個尚未完成的VI程序中練習(xí)編輯前面板的對象，并將框圖程序正確連線，使之能正確運(yùn)行。 練習(xí)3-3 （P45) 熟悉LabVIEW調(diào)試功能。 完成一個未完成的VI程序，使用單步和高亮執(zhí)行方式運(yùn)行該VI。該VI程序完成的功能是：產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)與10.0相乘，然后通過一個VI子程序?qū)⒎e與100相加后開方。 習(xí)題3-1：創(chuàng)建一個VI程序并調(diào)試，使用滑動控件輸入3個數(shù)A、B和C，（A、B、