LabVIEW与虚拟仪器设计
王泽保 巴林凤 杨品
本文作者王泽保先生清华大学计算机系高级工程师巴林凤先生杨品先生
教授
虚拟仪器是虚拟现实技术在仪器业中的一种应用是一种比较新的技术具
有传统仪器所无法实现的许多功能LabVIEW是美国NI公司所推出的一种虚拟
仪器开发平台它的出现给虚拟仪器的设计和开发带来了很大的便利
一 什么是虚拟仪器
虚拟仪器(Virtual Instrument, VI)的概念是由美国NI公司提出来的它在计算
机上加入一组特定的软件并配置一些硬件使计算机能完成许多仪器的功能
从而变成一种综合了许多仪器的装置使用者在操作这台计算机时就像在操作
一台专门为他设计的传统电子仪器
VI是测控技术和计算机技术相结合的产物VI系统中软件是关键其功
能可以由用户自己设计自己定义以满足特殊要求不仅如此VI在与网络
外设等其他应用的连接方面在仪器更新方面都具有传统仪器无法比拟的优势
VI系统的构成可以由图1来说明从图1中可以看出需要一些特定的接口硬
件来与被测的对象进行数据通信这些接口硬件中有一些已经形成了国际标准
比如通用接口总线(General Purpose Interface Bus, GPIB)接口是基于
ANSI/IEEE488-2-1987标准的一种被广泛采用的接口而串行口则已经是计算机
的通用接口之一另外的一些接口就需要特殊的规范与专用的硬件每一种VI
的开发平台几乎都在支持标准接口的同时又支持一些特殊而专用的接口规范
NI公司在提出VI概念时也提出了其软件开发平台即LabVIEW正如前
面所介绍的这个平台有着极强的硬件访问能力以及高度集成的且简易的编程
开发界面尤其在测量仪器的虚拟实现方面有强大优势
二 什么是LabVIEW
LabVIEW和我们所熟知的C语言编译器PASCAL编译器一样也是一个
程序开发平台它的一个显著的与一般编译器不同的特点在于它是由一种基
于图形的程序设计语言G语言构成的G语言的每一条语句都是由图形来表
示的这种图形化的程序设计方法在众多文本式程序语言的计算机语言家庭中
是别出心裁的因而在表现形式上它与那些基于文本的诸如BASICCPASCAL
语言有很大区别
然而在本质上G语言和那些文本语言一样也是一种通用语言只不过它带
有自已的函数库和过程库在这个意义上G语言可以设计一般的普通程序另
外LabVIEW中G语言所带的库中加强了对数据获取分析表示以及数据
存储等方面的功能尤其在GPIB和串行仪器控制方面有很大的优势所以
LabVIEW在VI设计和VI控制领域比较流行被称为工程师语言
LabVIEW是一种结构化解释型开发平台结构化是指LabVIEW的程序完全
支持顺序结构循环结构和条件结构3种标准结构同时又是由模块化的形式组
成的它的每一个子程序都称为一个VI子程序间可以互相调用所谓解释型是
指用LabVIEW开发的软件无法在Windows操作系统下直接运行而且目前
LabVIEW还不支持P-Code代码所以软件必须在LabVIEW的平台支持下运行

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