登錄

LabVIEW

1.什么是LabVIEW

  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),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(chǎn)生代碼,而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序,產(chǎn)生的程序是框圖的形式。 LabVIEW軟件是NI設(shè)計平臺的核心,也是開發(fā)測量或控制系統(tǒng)的理想選擇。 LabVIEW開發(fā)環(huán)境集成了工程師和科學(xué)家快速構(gòu)建各種應(yīng)用所需的所有工具,旨在幫助工程師和科學(xué)家解決問題、提高生產(chǎn)力和不斷創(chuàng)新。

  LabVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器(如示波器、萬用表)類似的控件,可用來方便地創(chuàng)建用戶界面。用戶界面在 LabVIEW 中被稱為前面板。使用圖標(biāo)和連線,可以通過編程對前面板上的對象進行控制。這就是圖形化源代碼,又稱G代碼。LabVIEW 的圖形化源代碼在某種程度上類似于流程圖,因此又被稱作程序框圖代碼。

2.LabVIEW的特點

  盡可能采用了通用的硬件,各種儀器的差異主要是軟件。

  可充分發(fā)揮計算機的能力,有強大的數(shù)據(jù)處理功能,可以創(chuàng)造出功能更強的儀器。

  用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。

  虛擬儀器研究的另一個問題是各種標(biāo)準(zhǔn)儀器的互連及與計算機的連接。目前使用較多的是IEEE488 或 GPIB協(xié)議。未來的儀器也應(yīng)當(dāng)是網(wǎng)絡(luò)化的。

  LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench)是一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境,它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實驗室所接受,視為一個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿足 GPIB、VXI、RS-232和 RS-485 協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。這是一個功能強大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器,其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。

  圖形化的程序語言,又稱為 “G” 語言。使用這種語言編程時,基本上不寫程序代碼,取而代之的是流程圖或框圖。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語、圖標(biāo)和概念,因此,LabVIEW[2] 是一個面向最終用戶的工具。它可以增強你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力,提供了實現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進行原理研究、設(shè)計、測試并實現(xiàn)儀器系統(tǒng)時,可以大大提高工作效率。

  利用 LabVIEW,可產(chǎn)生獨立運行的可執(zhí)行文件,它是一個真正的32位/64位編譯器。像許多重要的軟件一樣,LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多種版本。

  它主要的方便就是,一個硬件的情況下,可以通過改變軟件,就可以實現(xiàn)不同的儀器儀表的功能,非常方便,是相當(dāng)于軟件即硬件!現(xiàn)在的圖形化主要是上層的系統(tǒng),國內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出圖形化的單片機編程系統(tǒng)(支持32位的嵌入式系統(tǒng),并且可以擴展的),不斷完善中(大家可以搜索 CPUVIEW 會有更詳細(xì)信息;)。

3.LabVIEW的應(yīng)用領(lǐng)域

  LABVIEW有很多優(yōu)點,尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點尤其突出。

  測試測量:LABVIEW最初就是為測試測量而設(shè)計的,因而測試測量也就是現(xiàn)在LABVIEW最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)過多年的發(fā)展,LABVIEW在測試測量領(lǐng)域獲得了廣泛的承認(rèn)。至今,大多數(shù)主流的測試儀器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備都擁有專門的LabVIEW驅(qū)動程序,使用LabVIEW可以非常便捷的控制這些硬件設(shè)備。同時,用戶也可以十分方便地找到各種適用于測試測量領(lǐng)域的LabVIEW工具包。這些工具包幾乎覆蓋了用戶所需的所有功能,用戶在這些工具包的基礎(chǔ)上再開發(fā)程序就容易多了。有時甚至于只需簡單地調(diào)用幾個工具包中的函數(shù),就可以組成一個完整的測試測量應(yīng)用程序。

  控制:控制與測試是兩個相關(guān)度非常高的領(lǐng)域,從測試領(lǐng)域起家的LabVIEW自然而然地首先拓展至控制領(lǐng)域。LabVIEW擁有專門用于控制領(lǐng)域的模塊----LabVIEWDSC。除此之外,工業(yè)控制領(lǐng)域常用的設(shè)備、數(shù)據(jù)線等通常也都帶有相應(yīng)的LabVIEW驅(qū)動程序。使用LabVIEW可以非常方便的編制各種控制程序。

  仿真:LabVIEW包含了多種多樣的數(shù)學(xué)運算函數(shù),特別適合進行模擬、仿真、原型設(shè)計等工作。在設(shè)計機電設(shè)備之前,可以先在計算機上用LabVIEW搭建仿真原型,驗證設(shè)計的合理性,找到潛在的問題。在高等教育領(lǐng)域,有時如果使用LabVIEW進行軟件模擬,就可以達到同樣的效果,使學(xué)生不致失去實踐的機會。

  兒童教育:由于圖形外觀漂亮且容易吸引兒童的注意力,同時圖形比文本更容易被兒童接受和理解,所以LabVIEW非常受少年兒童的歡迎。對于沒有任何計算機知識的兒童而言,可以把LabVIEW理解成是一種特殊的“積木”:把不同的原件搭在一起,就可以實現(xiàn)自己所需的功能。著名的可編程玩具“樂高積木”使用的就是LabVIEW編程語言。兒童經(jīng)過短暫的指導(dǎo)就可以利用樂高積木提供的積木搭建成各種車輛模型、機器人等,再使用LabVIEW編寫控制其運動和行為的程序。除了應(yīng)用于玩具,LabVIEW還有專門用于中小學(xué)生教學(xué)使用的版本。

  快速開發(fā):根據(jù)筆者參與的一些項目統(tǒng)計,完成一個功能類似的大型應(yīng)用軟件,熟練的LabVIEW程序員所需的開發(fā)時間,大概只是熟練的C程序員所需時間的1/5左右。所以,如果項目開發(fā)時間緊張,應(yīng)該優(yōu)先考慮使用LabVIEW,以縮短開發(fā)時間。

  跨平臺:如果同一個程序需要運行于多個硬件設(shè)備之上,也可以優(yōu)先考慮使用LabVIEW。LabVIEW具有良好的平臺一致性。LabVIEW的代碼不需任何修改就可以運行在常見的三大臺式機操作系統(tǒng)上:Windows、Mac OS 及 Linux。除此之外,LabVIEW還支持各種實時操作系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備,比如常見的PDA、FPGA以及運行VxWorks和PharLap系統(tǒng)的RT設(shè)備。

評論  |   0條評論