虚拟仪器软件

作者：美国国家仪器公司中国分公司

欢迎访问e展厅 展厅 6 电子测量仪器展厅 万用表, 示波器, 电子测试仪器, 信号发生器, 信号分析仪, ... 摘　要：介绍虚拟仪器和创建虚拟仪器的理想工具——LabVIEW的特性。 关键词：虚拟仪器；软件；程序设计 软件是虚拟仪器中最重要的部份。使用正确的软件工具并通过设计或调用特定的程序模块，工程师和科学家们可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。他们可以设定应用程序在什么时候以什么方式采集来自设备的数据，设置数据处理、转换、存储的方式，以及如何将结果显示给用户。 LabVIEW是一种简单易用的应用开发环境。它提供了强大的功能，能轻松方便地完成与其他各种软硬件的连接，它是创建虚拟仪器的理想工具。 图形化编程 LabVIEW的强大特性之一是它的图形化编程环境。通过LabVIEW，可以在计算机上设计自定义的虚拟仪器用户界面；通过这个界面能够：操作仪器程序，控制选中的硬件，分析采集到的数据和显示结果。 在前面板上添加旋钮、按键、刻度盘和曲线图这些传统仪器控件，可创建自定义的测试面板；利用其他可视化界面可显示程序的控制和操作方式。由于标准的流程图和图形化程序很相似，因此，与传统的基于文本的编程相比，学习LabVIEW所需的时间大大缩短了。 连接图标可创建流程图，从而确定VI的功效，这正是科学家和工程师们自然的设计方法。与传统的编程语言相比，使用图形化编程的开发速度更快、灵活性更大、功能更强。 连接性和仪器控制 虚拟仪器软件之所以能够提高开发效率，主要是因为软件中集成了大量的硬件信息。虚拟仪器软件专为创建测试、测量和控制系统而设计，包含了几乎所有类型的输入／输出功能。LabVIEW中的函数库，包含了独立的仪器、数据采集装置、运动控制和视觉产品、GPIB／IEEE488和串行／RS－232设备、以及PLC等各种硬件的驱动，可以建立完整的测量自动化解决方案。 LabVIEW也采用某些主要的仪器标准，如VISA———一种包含GPIB、串口及VXI仪器兼容的仪器标准；PXI标准和基于PXI系统联盟标准的各种软件和硬件；IVI———一种可转化的虚拟仪器驱动程序；以及VXI即插即用标准———一种VXI仪器的驱动标准。 开放式的环境 LabVIEW是一个开放的开发环境。软件的标准化主要取决于所选择的软件与其他软件、测量和控制硬件、以及开放式标准相兼容的能力，这一点决定了多个厂商之间的互通性。通过选择符合标准的软件，可以确保应用程序充分地利用由不同供应商提供的产品。此外，开放式的商业标准也能减少系统总成本。 大量第三方硬件和软件厂商开发并且维护着数以百计的LabVIEW函数库以及仪器驱动程序，从而帮助您更轻松地将他们的产品与LabVIEW同时使用。然而，这并不是连接LabVIEW应用程序的唯一方法。LabVIEW软件提供了简单可行的方法把ActiveX模块、动态连接库（DLLs）、以及其他工具提供的共享库结合起来。除此之外，您的LabVIEW代码本身可以为DLL共享，或者通过ActiveX技术被其他程序使用。 LabVIEW还为通讯和数据标准提供一整套的选项，包括TCP／IP、OPC、SQL数据库连接协议的XML数据格式标准。 降低成本并且维护投资 LabVIEW不仅功能丰富而且节约成本。实践证明，用LabVIEW开发的虚拟仪器是很经济的，这不仅仅因为其减少了开发成本，还因为它可以继续利用之前长期的投资。需求发生变化时，不需要购买新的仪器就可以轻松地更改系统。您可以用低于一台传统的商业仪器的成本来创建完整的仪器库。 多平台 多数的计算机系统使用不同版本的微软windows操作系统。然而，对于某些应用，其他类型的操作系统具有明显的优势。将转换平台造成的损失降到最低是非常重要的，而选择正确的软件则是关键。 分布式开发 用LabVIEW软件可以很轻松地开发分布式甚至横跨不同平台的应用程序。通过服务器工具，可以创建远程监视和控制应用程序。强大的服务器技术可以简化大型、多计算机应用程序的开发。除此之外，Lab－VIEW还包含有标准的网络技术，比如TCP／IP，而且还含有稳定的发布与提交协议。 分析能力 除了在LabVIEW中已经包括的高级分析函数库，NI还提供LabVIEW信号处理工具包、LabVIEW声音／振动工具包和LabVIEW阶次分析工具包等附加软件，以补充现有的分析功能。 图形显示能力 LabVIEW的虚拟仪器用户界面上包含了各种各样内置的数据显示工具，用来绘制图表、曲线及2D和3D图形。您也可以在任何时候重新配置数据显示的属性，如颜色、字体大小、曲线图类型以及其他属性，并且可以用鼠标将这些曲线图进行动态旋转、调整大小、拉近拉远镜头等。您可以只拖放这些对象到前面板上而不必从头开始对图形编程或自定义所有的属性。 灵活性和可扩展性———关键的优势 工程师和科学家们的需求有时会改变得很快，所以需要可扩展的、可以长时间使用的解决方案。通过创建基于LabVIEW的虚拟仪器，您能设计一个能够无缝地集成软硬件的开放式结构。这一点确保您的应用程序不但现在能够运行良好，而且当有新技术出现的时候还可很轻松地融入新技术；或者在有新的要求出现的时候，可超出最初的应用范围，来扩展解决方案。 结论 不断改进的计算机技术推动着虚拟仪器的发展，使您在一个开放构架上定义并创建自己的系统。这一理念不仅确保您的成果可以持续地得到使用，而且还提供了极大的灵活性，使您可以根据不断变化的需求进行调整和扩展。LabVIEW为设计VI提供了功能强大的工具和熟悉的开发环境。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/13/2004)