labview設(shè)計(jì)報(bào)告要點(diǎn)

1、摘要 】時(shí)間是人類生活必不可少的重要元素， 從古代的沙漏、 十二天干地支， 到后 來(lái)的機(jī)械鐘表以及當(dāng)今的石英鐘， 都充分顯現(xiàn)出了時(shí)間的重要性。 隨著社會(huì)的發(fā) 展，人們對(duì)時(shí)間計(jì)量的精度要求越來(lái)越高，應(yīng)用越來(lái)越廣，功能要求越來(lái)越多。 普通的機(jī)械鐘表與半機(jī)械鐘表對(duì)于當(dāng)代人忙碌的生活顯然早已不太適應(yīng)， 隨著科 技的進(jìn)步， 電子時(shí)鐘應(yīng)運(yùn)而生， 它不僅給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便， 而且 大大地?cái)U(kuò)展了時(shí)鐘原先的功能。本課題研究的主要目的就是設(shè)計(jì)一個(gè)基于 Labview 的時(shí)鐘系統(tǒng)，通過(guò)獲取電 腦的系統(tǒng)時(shí)間，并分離出給數(shù)字，在通過(guò)布爾顯示顯示它以指示燈、獲取日期 / 時(shí)間（秒）、格式化日期 /時(shí)間字符串、

2、截取數(shù)組、局部變量、真常量、假常量等 等，通過(guò)連接就基本制作好一個(gè)數(shù)碼管電子鐘了。關(guān)鍵詞： 虛擬儀器； Labview ；時(shí)間；電子時(shí)鐘AbstractTime is an important element of human life, from the ancient hourglass, 12 days dry terrestrial bran ch, to later mecha ni cal clocks and today's quartz clock, are fully shown the importanee of time. With the development

3、 of society, people time measurement accuracy is higher and higher, used more and more widely, the function requireme nt more and more. Common mecha ni cal clocks and half mecha ni cal clocks for con temporary people busy life obviously had not too orientation,with the progress of scienee andtech no

4、 logy, electr onic clock arises at the historic mome nt, it not only give people producti on life brought great convenien ce, but also greatly expa nded the clock of the origi nal fun cti on.The main purpose of this research is to desig n a based on Labview clock system, through the acquisition of c

5、omputer system time, and separate to digital, in through the Boolean display show. It with light,acquisitiondate/time (in sec on ds), formatti ng date/time stri ng, clippi ng array, a local variable, and the true constant and false constants,etc., throughthe conn ecti on of basic made a digital tube

6、 the electr onic clock.Key words: Virtual in strume nt; Labview; Time. Electro nic clock目錄1 緒論 11.1 課題的背景 . 11.2 課題的意義 11.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.4 論文構(gòu)成以及章節(jié)安排 22 虛擬儀器 32.1 虛擬儀器的概述 . 32.1.1 虛擬儀器的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì) 32.1.2 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 42.1.3 虛擬儀器系統(tǒng)的組成 . 42.1.4 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu) 52.2 虛擬儀器的開(kāi)發(fā)軟件 62.2.1 虛擬儀器的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 . 62.2.2 圖形化虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái) LA

7、BVIEW 6223基于LABVIEW平臺(tái)的虛擬儀器程序設(shè)計(jì) 72.3 虛擬儀器的發(fā)展現(xiàn)狀 82.3.1 國(guó)外虛擬儀器的現(xiàn)狀 82.3.2 國(guó)內(nèi)虛擬儀器的現(xiàn)狀 92.4 虛擬儀器的發(fā)展方向 93 LabVIEW 軟件及其基本設(shè)計(jì)過(guò)程和相關(guān)的原理 103.1 LabVIEW 簡(jiǎn)介 103.2LabVIEW 軟件設(shè)計(jì)基本原理 103.2.1 前面板 113.2.2 程序框圖 113.2.3 圖標(biāo)/ 連接器 1233 LabVIEW 的操作模塊 123.3.1 工具模板 123.3.2 控制模板( Control Palette ) 133.3.3 功能模板(Functions Palette) 1

8、54 總體設(shè)計(jì) 174.1 時(shí)鐘顯示的結(jié)構(gòu) . 174.2 設(shè)計(jì)總思路 . 174.3 軟件設(shè)計(jì) . 174.3.1 獲取時(shí)間的各整型數(shù)據(jù) 174.3.2 提取數(shù)字的各位 184.3.3 七段布爾顯示控件編碼 . 184.3.4 譯碼、布爾顯示數(shù)字 . 194.3.5 閃爍 194.3.6 字符移動(dòng)裝飾 . 194.4 程序框圖 205 系統(tǒng)調(diào)試 21結(jié)束語(yǔ) . 22參考文獻(xiàn) . 231 緒論1.1 課題的背景公元 1300 年以前，人類主要是利用天文現(xiàn)象和流動(dòng)物質(zhì)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)來(lái)計(jì)時(shí)。 例如，日晷是利用日影的方位計(jì)時(shí)，漏壺和沙漏是利用水流和沙流的流量計(jì)時(shí)。東漢張衡制造漏水轉(zhuǎn)渾天儀， 用齒輪系統(tǒng)把

9、渾象和計(jì)時(shí)漏壺聯(lián)結(jié)起來(lái)， 漏壺 滴水推動(dòng)渾象均勻地旋轉(zhuǎn)， 一天剛好轉(zhuǎn)一周， 這是最早出現(xiàn)的機(jī)械鐘。 北宋元祜 三年(1088)蘇頌和韓公廉等創(chuàng)制水運(yùn)儀象臺(tái)，已運(yùn)用了擒縱機(jī)構(gòu)。1350年，意大利的丹蒂制造出第一臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的機(jī)械打點(diǎn)塔鐘，日差為1530分鐘,指示機(jī)構(gòu)只有時(shí)針；15001510年，德國(guó)的亨萊思首先用鋼發(fā)條代替重 錘，創(chuàng)造了用冕狀輪擒縱機(jī)構(gòu)的小型機(jī)械鐘； 1582 年前后，意大利的伽利略發(fā) 明了重力擺； 1657年，荷蘭的惠更斯把重力擺引入機(jī)械鐘，創(chuàng)立了擺鐘。1660年英國(guó)的胡克發(fā)明游絲， 并用后退式擒縱機(jī)構(gòu)代替了冕狀輪擒縱機(jī)構(gòu)； 1673年，惠更斯又將擺輪游絲組成的調(diào)速器應(yīng)用在可攜帶

10、的鐘表上； 1675年， 英國(guó)的克萊門特用叉瓦裝置制成最簡(jiǎn)單的錨式擒縱機(jī)構(gòu)， 這種機(jī)構(gòu)一直沿用在簡(jiǎn) 便擺錘式掛鐘中。1 695年，英國(guó)的湯姆平發(fā)明工字輪擒縱機(jī)構(gòu)； 1715年，英國(guó)的格雷厄姆又 發(fā)明了靜止式擒縱機(jī)構(gòu)， 彌補(bǔ)了后退式擒縱機(jī)構(gòu)的不足， 為發(fā)展精密機(jī)械鐘表打 下了基礎(chǔ)； 1765 年，英國(guó)的馬奇發(fā)明自由錨式擒縱機(jī)構(gòu)，即現(xiàn)代叉瓦式擒縱機(jī) 構(gòu)的前身； 17281759 年，英國(guó)的哈里森制造出高精度的標(biāo)準(zhǔn)航海鐘；17751780年，英國(guó)的阿諾德創(chuàng)造出精密表用擒縱機(jī)構(gòu)。18 19 世紀(jì)，鐘表制造業(yè)已逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，并達(dá)到相當(dāng)高的水平。20 世紀(jì)，隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展，電池驅(qū)動(dòng)鐘、交流電

11、鐘、電機(jī)械表、指針 式石英電子鐘表、數(shù)字式石英電子鐘表相繼問(wèn)世，鐘表的日差已小于0.5秒，鐘表進(jìn)入了微電子技術(shù)與精密機(jī)械相結(jié)合的電子化新時(shí)期。1.2 課題的意義隨著時(shí)間的推移， 科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展， 人們對(duì)時(shí)間計(jì)量的精度要求越來(lái)越 高，應(yīng)用越來(lái)越廣。 怎樣讓時(shí)鐘更好的為人民服務(wù)， 這就要求我們不斷設(shè)計(jì)出新 型的電子時(shí)鐘。目前，電子時(shí)鐘已經(jīng)廣泛應(yīng)用于個(gè)人家庭、 車站、碼頭、辦公室等公共場(chǎng)所， 成為人們?nèi)粘Ｉ罨顒?dòng)中不可少的必須品。 它不僅有基本的時(shí)間功能， 還有定時(shí) 功能，并且可擴(kuò)展為定時(shí)對(duì)家電等電氣產(chǎn)品的自動(dòng)控制， 可以避免多種控制器的 混淆，利用一個(gè)控制器對(duì)多路電器進(jìn)行控制； 可增加溫度傳感

12、器， 進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度 顯示，進(jìn)一步擴(kuò)展為利用不同的溫度某些電氣產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)控制； 也可增加濕度 傳感器，進(jìn)行實(shí)時(shí)濕度顯示，以便對(duì)濕度進(jìn)行控制，方便人們的生活。因此研究 電子時(shí)鐘及其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀從時(shí)鐘的發(fā)展歷史來(lái)看， 它經(jīng)歷了機(jī)械表到電子表， 再到晶體管， 再到現(xiàn)在 的數(shù)字電子鐘等幾個(gè)階段。中國(guó)的鐘表歷史應(yīng)該由古代史、 近代史、 現(xiàn)代史三部分組成。 一九四九年以 前，我國(guó)僅在山東煙臺(tái)有一些小型鐘的制造業(yè)， 根本就沒(méi)有手表制造業(yè)。 中華人 民共和國(guó)成立初， 進(jìn)入中國(guó)鐘表工業(yè)的發(fā)展階段； 五十年代至六十年代是國(guó)家投 資，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式，完全生產(chǎn)機(jī)械手表，機(jī)械鐘；六十年

13、代末，七十年代初電子 鐘表已悄悄在起步； 七十年代末， 八十年代初電子鐘表與國(guó)際市場(chǎng)同步， 異軍突 一起，沖擊著傳統(tǒng)的機(jī)械鐘表領(lǐng)域。 九十年代電子鐘表一統(tǒng)鐘表市場(chǎng)， 機(jī)械鐘表 失去了傳統(tǒng)的壟斷市場(chǎng)的局面。 現(xiàn)今，高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶 體振蕩器，由于電子鐘，石英表，石英鐘都采用了石英技術(shù)，因此走時(shí)精度高， 穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校，用 LED 顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示 時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí) 和分的校對(duì)，靈活性好。1.4 論文構(gòu)成以及章節(jié)安排本課題是基于 Labview 的時(shí)鐘系統(tǒng)， 通過(guò)獲取電腦的系統(tǒng)時(shí)間， 并分離出給

14、 數(shù)字，在通過(guò)布爾顯示顯示。論文共分五章： 第一章：緒論，介紹了本課題研究的背景、意義，以及國(guó)內(nèi)外的研究狀況； 第二章：虛擬儀器，介紹了虛擬儀器的特點(diǎn)、組成及發(fā)展現(xiàn)狀； 第三章： Labview ，介紹了 Labview 軟件； 第四章：總體設(shè)計(jì)，介紹了本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)過(guò)程以及相關(guān)的原理； 第五章：系統(tǒng)調(diào)試，介紹了本系統(tǒng)調(diào)試時(shí)所需軟件及調(diào)試過(guò)程中需要注意的 問(wèn)題。2虛擬儀器2.1虛擬儀器的概述虛擬儀器的概念是由美國(guó)國(guó)家儀器公司最先提出的。 所謂虛擬儀器是基于計(jì) 算機(jī)的軟硬件測(cè)試平臺(tái)，它可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，如示波器、邏輯分析儀、信 號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等，可集成于自動(dòng)控制、工業(yè)控制系統(tǒng)之中，可

15、自由構(gòu)建 成專有儀器系統(tǒng)。虛擬儀器是智能儀器之后的新一代測(cè)量?jī)x器。虛擬儀器的核心技術(shù)思想就是“軟件即是儀器”。該技術(shù)把儀器分為計(jì)算機(jī)、 儀器硬件和應(yīng)用軟件三部分。虛擬儀器以通用計(jì)算機(jī)和配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的測(cè)量 儀器為基礎(chǔ)，將儀器硬件連接到各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)上， 直接利用計(jì)算機(jī)豐富的軟硬 件資源，將計(jì)算機(jī)硬件和測(cè)量?jī)x器等硬件資源與計(jì)算機(jī)軟件資源有機(jī)的結(jié)合起 來(lái)。2.1.1虛擬儀器的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的功能化硬件模塊和計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)成的電子測(cè)試儀 器，而軟件是虛擬儀器的核心，如圖2-1所示，其中軟件的基礎(chǔ)部分是設(shè)備驅(qū)動(dòng) 軟件，而這些標(biāo)準(zhǔn)的儀器驅(qū)動(dòng)軟件使得系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與儀器的硬件變化無(wú)關(guān)。這是虛擬

16、儀器最大的優(yōu)點(diǎn)之一，有了這一點(diǎn)，儀器的開(kāi)發(fā)和換代時(shí)間將大大縮短。虛 擬儀器中應(yīng)用程序?qū)⒖蛇x硬件和可重復(fù)用庫(kù)函數(shù)等軟件結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了儀器模塊間的通信、定時(shí)與觸發(fā)。由于 VI的模塊化、開(kāi)放性和靈活性，以及軟件是 關(guān)鍵的特點(diǎn)，當(dāng)用戶的測(cè)試要求變化時(shí)可以方便地由用戶自己來(lái)增減硬、軟件模塊，或重新配置現(xiàn)有系統(tǒng)以滿足新的測(cè)試要求。 這樣，當(dāng)用戶從一個(gè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)向另 一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，就能簡(jiǎn)單地構(gòu)造出新的 VI系統(tǒng)而不丟失己有的硬件和軟件資源。2-1虛擬儀器開(kāi)發(fā)框圖虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng)，且功能靈活， 很容易構(gòu)建，所以應(yīng)用面極為廣泛。虛擬儀器技術(shù)十分符合國(guó)際上流行的 “硬件 軟件化”

17、的發(fā)展趨勢(shì)，因而常被稱作“軟件儀器” 。它功能強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)示波器、 邏輯分析儀、 頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器等多種普通儀器全部功能， 配以專用探頭和軟 件還可檢測(cè)特定系統(tǒng)的參數(shù)，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、汽油標(biāo)號(hào)、爐窯溫度、血液脈 搏波、心電參數(shù)等多種數(shù)據(jù)，它操作靈活，完全圖形化界面，風(fēng)格簡(jiǎn)約，符合傳 統(tǒng)設(shè)備的使用習(xí)慣，用戶經(jīng)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可迅速掌握操作規(guī)程。2.1.2 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較虛擬儀器具有傳統(tǒng)獨(dú)立儀器無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。 在高速度、 高帶寬和專業(yè)測(cè)試 領(lǐng)域，獨(dú)立儀器具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。 在中低檔測(cè)試領(lǐng)域， 虛擬儀器可取代一部 分獨(dú)立儀器的工作， 但完成復(fù)雜環(huán)境下的自動(dòng)化測(cè)試是虛擬儀器的強(qiáng)項(xiàng)， 這是傳

18、 統(tǒng)的獨(dú)立儀器難以勝任的。1）傳統(tǒng)儀器的面板只有一個(gè)，上面布置了種類繁多的顯示和操作元件。由 此導(dǎo)致許多識(shí)讀和操作錯(cuò)誤。 虛擬儀器與之不同， 它可以通過(guò)在幾個(gè)分面板上的 操作來(lái)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的功能。 這樣，在每個(gè)分面板上就可以實(shí)現(xiàn)功能操作的單純 化和面板布置的簡(jiǎn)潔化， 從而提高操作的正確性和便捷性。 同時(shí)， 虛擬儀器的面 板上的顯示元件和操作元件的種類與形式不受標(biāo)準(zhǔn)元件和加工工藝的限制， 由編 程來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)用戶的要求和操作需要來(lái)設(shè)計(jì)儀器面板。2）在通用硬件平臺(tái)確定后，軟件取代傳統(tǒng)儀器中由硬件完成的儀器功能。3）儀器的功能是由用戶根據(jù)需要用軟件來(lái)定義，不是事先由廠家定義的。4）儀器性能

19、的改進(jìn)和功能擴(kuò)展只需更新相關(guān)軟件設(shè)計(jì)，不需購(gòu)買新儀器。5）虛擬儀器開(kāi)放、靈活，與計(jì)算機(jī)同步發(fā)展，與網(wǎng)絡(luò)及其他周邊設(shè)備互聯(lián)。6）由于其以 PC 為核心，使得許多數(shù)據(jù)處理的過(guò)程不必像過(guò)去那樣由測(cè)試 儀器本身來(lái)完成，而是在軟件的支持下，利用 PC 機(jī) CPU 的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功 能來(lái)完成，使得基于虛擬儀器的測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試精度、 速度大為提高， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化、智能化、多任務(wù)測(cè)量。7）可方便地存貯和交換測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試結(jié)果的表達(dá)方式更加豐富多樣。8）虛擬儀器在高性價(jià)比的條件下，降低了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和維護(hù)費(fèi)用，縮短技術(shù) 更新周期。近年來(lái)， 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展， 己經(jīng)形成了網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器。 這是一種新型的 基于Web

20、技術(shù)的虛擬儀器，使得虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)成為In ternet的一部分，實(shí)現(xiàn) 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和管理。2.1.3 虛擬儀器系統(tǒng)的組成虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的儀器。 計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的 一個(gè)重要方向。 這種結(jié)合基本有兩種方式， 一種是將計(jì)算機(jī)裝入儀器， 其典型的例子就是智能化儀器。隨著計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大以及其體積的日趨縮小， 這類 儀器功能也越來(lái)越強(qiáng)大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀 器裝入計(jì)算機(jī)，以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托， 實(shí)現(xiàn)各種儀器功能，虛 擬儀器主要是指這種方式。虛擬儀器的組成與傳統(tǒng)儀器一樣，主要由數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)分析和處理、結(jié)果顯示三部分組成。如

21、圖2.2所示采集與控制插入式數(shù)據(jù)采集板GPIB儀器數(shù)據(jù)分析和處理數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字濾波VXI/PXI 儀器RS-232儀器統(tǒng)計(jì)分析數(shù)值分析結(jié)果顯示網(wǎng)絡(luò)通信 硬盤拷貝輸出文件I/O圖形用戶接口25圖2.2虛擬儀器的內(nèi)部功能的劃分對(duì)于傳統(tǒng)儀器，這三個(gè)部分幾乎均由硬件完成。 對(duì)于虛擬儀器，前一部分由 硬件構(gòu)成，后兩部分主要由軟件實(shí)現(xiàn)。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器設(shè)計(jì)日趨模塊 化、標(biāo)準(zhǔn)化，使設(shè)計(jì)工作量大大減小。通常虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)硬件組成部分是由傳感器部件、信號(hào)調(diào)理及信號(hào)采集 部件、通用計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等構(gòu)成。系統(tǒng)軟件部分通常用專用的虛擬儀器開(kāi)發(fā)語(yǔ) 言編寫(xiě)而成，并可通過(guò)In ternet實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展2.1.4

22、虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu)虛擬儀器技術(shù)的核心是軟件，其軟件基本結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。用戶可以采用各種編程軟件來(lái)開(kāi)發(fā)自己所需要的應(yīng)用軟件。以美國(guó)NI公司的軟件產(chǎn)品LABVIEW和LabWindows/CVI為代表的虛擬儀器專用開(kāi)發(fā)平臺(tái)是當(dāng)前流行的集 成化開(kāi)發(fā)工具。這些軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供了強(qiáng)大的儀器軟面板設(shè)計(jì)工具和各種數(shù)據(jù) 處理工具，再加上虛擬儀器硬件廠商提供的各種硬件的驅(qū)動(dòng)程序模塊， 簡(jiǎn)化了虛 擬儀器的設(shè)計(jì)工作。隨著軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，軟件開(kāi)發(fā)的模塊化、復(fù)用化以及 各種硬件儀器驅(qū)動(dòng)軟件的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)將變得更加快速、方便。2.2 虛擬儀器的開(kāi)發(fā)軟件2.2.1 虛擬儀器的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言虛擬儀器系統(tǒng)

23、的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言有：標(biāo)準(zhǔn) C、Visual C+、Visual Basic 等通用程序 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。 但直接由這些語(yǔ)言開(kāi)發(fā)虛擬儀器系統(tǒng)， 是有相當(dāng)難度的， 除了要花大 量時(shí)間進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)面板設(shè)計(jì)外，還要編制大量的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和底層控制程 序。這些工作對(duì)于那些不熟悉這方面知識(shí)的工程設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)， 需要花費(fèi)大量時(shí) 間和精力，這樣直接影響了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的周期和性能。 除了通用程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言以外， 還有一些專用的虛擬儀器開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和軟件，其中有影響的開(kāi)發(fā)軟件有： NI 公司 的 LABVIEW 和 LabWindows/CVI 。 LABVIEW 采用圖形化編程方案，是非常實(shí) 用的開(kāi)發(fā)軟件。 LabWindows/C

24、VI 是為熟悉 C 語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)人員準(zhǔn)備的，是在 Windows 環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn) ANSIC 開(kāi)發(fā)環(huán)境。除此以外還有 HP 公司的 HP-VEE ， HP-TIG 開(kāi)發(fā)平臺(tái)，美國(guó) Tektronix 公司的 Ez-Test，Tek-TNS 平臺(tái)軟件，這些都 是國(guó)際上公認(rèn)的優(yōu)秀的虛擬儀器開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)。2.2.2 圖形化虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái) LABVIEWLABVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering) 是一種圖形化的編程語(yǔ) 言，它廣泛地被工業(yè)界、 學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受， 視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集 和儀器控制軟件。LABVIEW 集成了與滿足 GPIB

25、、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/PI、 ActiveX 等 軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)， 是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。 利用它可以方便地建立自己 的虛擬儀器，圖形化的界面使得編程及使用過(guò)程都更加形象化。傳統(tǒng)的文本式編程是一種順序的設(shè)計(jì)思路， 設(shè)計(jì)者必須寫(xiě)出執(zhí)行的語(yǔ)句。 而 LABVIEW 是基于數(shù)據(jù)流的工作方式， 同時(shí)也是基于圖形化的編程，這使得設(shè)計(jì) 者不必掌握大量的編程語(yǔ)言和程序設(shè)計(jì)技巧便可設(shè)計(jì)出虛擬儀器系統(tǒng)11。目前，在以 PC 機(jī)為基礎(chǔ)的測(cè)試和工控軟件中， LABVIEW 的市場(chǎng)普及率僅 次于 C+/C 語(yǔ)言。 LABVIE

26、W 具有一系列無(wú)與倫比的優(yōu)點(diǎn)：首先， LABVIEW 作 為圖形化語(yǔ)言編程， 采用流程圖式的編程， 運(yùn)用的設(shè)備圖標(biāo)與科學(xué)家、 工程師們 習(xí)慣的大部分圖標(biāo)基本一致，這使得編程過(guò)程和思維過(guò)程非常相似；同時(shí)， LABVIEW 提供了豐富的 VI 庫(kù)和儀器面板素材庫(kù)，近 600 種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序， 如 GPIB 設(shè)備控制、 VXI 總線控制、串行口設(shè)備控制、以及數(shù)據(jù)分析、顯示和存 儲(chǔ)；并且 LABVIEW 還提供了專門用于程序開(kāi)發(fā)的工具箱，使得用戶能夠設(shè)置 斷點(diǎn)，調(diào)試過(guò)程中可以使用數(shù)據(jù)探針和動(dòng)態(tài)執(zhí)行程序來(lái)觀察數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程， 更 加便于程序的調(diào)試。因此， LABVIEW 受到越來(lái)越多工程師和科學(xué)家的青

27、睞。利用 LABVIEW ，可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，它是一個(gè)真正的 32編譯 器。像許多通用的軟件一樣， LABVIEW 提供了 Windows、UNIX 、Linux 、MacintoshOS等多種版本。223基于LABVIEW平臺(tái)的虛擬儀器程序設(shè)計(jì)所有的 LABVIEW 應(yīng)用程序，即虛擬儀器 （VI） ，它包括前面板 （Front Panel）、流程圖（Block Diagram）以及圖標(biāo)/連結(jié)器（Icon/Connector）三部分。（1）前面板：前面板是圖形用戶界面，也就是 VI 的虛擬儀器面板，這一界 面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對(duì)象， 具體表現(xiàn)有開(kāi)關(guān)、 旋鈕、圖形以及其他控 制

28、和顯示對(duì)象。 但并非畫(huà)出兩個(gè)控件后程序就可以運(yùn)行， 在前面板后還有一個(gè)與 之對(duì)應(yīng)的流程圖。（2）流程圖：流程圖提供 VI 的圖形化源程序。在流程圖中對(duì) VI 編程，以 控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出功能。 流程圖中包括前面板上的控件連 線端子，還有一些前面板上沒(méi)有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線 等。如果將 VI 與傳統(tǒng)儀器相比較，那么前面板上的控件對(duì)應(yīng)的就是傳統(tǒng)儀器上 的按鈕、顯示屏等控件，而流程圖上的連線端子相當(dāng)于傳統(tǒng)儀器箱內(nèi)的硬件電路。 在許多情況下，使用 VI 可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)儀器，不僅在屏幕上出現(xiàn)一個(gè)惟妙惟肖的 標(biāo)準(zhǔn)儀器面板，而且其功能也與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)儀器相差無(wú)幾 14 。這

29、種設(shè)計(jì)思想的優(yōu) 點(diǎn)體現(xiàn)在兩方面：（1）類似流程圖的設(shè)計(jì)思想，很容易被工程人員接受和掌握，特別是那些 沒(méi)有很多程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程人員。（2）設(shè)計(jì)的思路和運(yùn)行過(guò)程清晰而且直觀。如通過(guò)使用數(shù)據(jù)探針、高亮執(zhí) 行調(diào)試等多種方法， 程序以較慢的速度運(yùn)行， 使沒(méi)有執(zhí)行的代碼顯示灰色， 執(zhí)行 后的代碼會(huì)高亮顯示， 同時(shí)在線顯示數(shù)據(jù)流線上的數(shù)據(jù)值， 完全跟蹤數(shù)據(jù)流的運(yùn) 行。這為程序的調(diào)試和參數(shù)的設(shè)定帶來(lái)很大的方便。3）圖標(biāo)/連接設(shè)計(jì)：這部分的設(shè)計(jì)突出體現(xiàn)了虛擬儀器模塊化程序設(shè)計(jì)的思 想。在設(shè)計(jì)大型自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)一步完成一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是相當(dāng)有難度的。 而在 LABVIEW 中提供的圖標(biāo) /連接工具正是為實(shí)現(xiàn)模

30、塊化設(shè)計(jì)而準(zhǔn)備的。設(shè)計(jì) 者可把一個(gè)復(fù)雜自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)分為多個(gè)子系統(tǒng)， 每一個(gè)都可完成一定的功能。 這 樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）把一個(gè)復(fù)雜自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)分為多個(gè)子系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)思路清晰，給設(shè) 計(jì)者調(diào)試程序帶來(lái)了諸多的方便。同時(shí)也對(duì)于將來(lái)系統(tǒng)的維護(hù)提供了便利。（2）一個(gè)復(fù)雜自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)分為多個(gè)子系統(tǒng)，每一個(gè)子系統(tǒng)都是一個(gè)完整 的功能模塊， 這樣把測(cè)試功能細(xì)節(jié)化， 便于實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用， 大大節(jié)省軟件研發(fā)周 期，提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性。（3）便于實(shí)現(xiàn)“測(cè)試集成”和虛擬儀器庫(kù)的思想。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)虛擬儀器設(shè) 計(jì)的靈活性提供了前提。2.3 虛擬儀器的發(fā)展現(xiàn)狀2.3.1 國(guó)外虛擬儀器的現(xiàn)狀 虛擬儀器技術(shù)目

31、前在國(guó)外發(fā)展很快，以美國(guó)國(guó)家儀器公司（ NI 公司）為代 表的一批廠商已經(jīng)在市場(chǎng)上推出了基于虛擬儀器技術(shù)而設(shè)計(jì)的商品化儀器產(chǎn)品。 在美國(guó)虛擬儀器系統(tǒng)及其圖形編程語(yǔ)言， 已作為各大學(xué)理工科學(xué)生的一門必修課 程。美國(guó)的斯福坦大學(xué)的機(jī)械工程系要求三、 四年級(jí)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用虛擬儀 器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和實(shí)驗(yàn)控制。近年來(lái)，世界各國(guó)的虛擬儀器公司開(kāi)發(fā)了不少虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件， 以便 使用者利用這些公司提供的開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件組建自己的虛擬儀器或測(cè)試系統(tǒng)， 并編 制測(cè)試軟件。最早和最具有影響力的開(kāi)發(fā)軟件，是NI公司的LABVIEV軟件和Lab windows/CVI開(kāi)發(fā)軟件。LABVIEW采用圖形化編程方案，是非

32、常實(shí)用的開(kāi)發(fā)軟件。Lab windows/CVI是為熟悉C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)人員準(zhǔn)備的、在windows環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn)ANSIC開(kāi)發(fā)環(huán)境，除了上述優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)軟件之外，美國(guó)HP公司的HP-VEEffi HPTIG 平臺(tái)軟件，美國(guó)Tektronix 公司的Ez-Test和Tek-TNS軟件，以及美國(guó)的HEMData 公司的 Snap-Master 平臺(tái)軟件，也是國(guó)際上公認(rèn)的優(yōu)秀虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件。當(dāng)今虛擬儀器的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)采用的總線包括傳統(tǒng)的RS232串行總線、GPIB通用接口總線、VXI總線，以及已經(jīng)被PC機(jī)廣泛采用的USB串行總線和IEEE1394 總線（即 Fire wire ，也叫做火線）。世界各國(guó)的

33、公司，特別是美國(guó) NI 公司，為 使虛擬儀器能夠適應(yīng)上述各種總線的配置， 開(kāi)發(fā)了大量的軟件以及適應(yīng)要求的硬 件（插件），可以靈活的組建不同復(fù)雜程度的虛擬儀器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。虛擬儀器開(kāi)發(fā)商不僅注意使虛擬儀器能夠適應(yīng)各種通用計(jì)算機(jī)總線系統(tǒng)， 使 之為虛擬儀器服務(wù)，而且也注意建立各種儀器專用的總線系統(tǒng)。美國(guó) NI 公司在 1997年9月1日推出模塊化儀器的主流平臺(tái) PXI，這是與Compact PCI完全兼 容的系統(tǒng)。這種虛擬儀器模塊化主流平臺(tái) PXI/Compact PCI的傳輸速度已經(jīng)達(dá)到 100Mb/s。是目前已經(jīng)發(fā)布的最高傳輸速度。虛擬儀器的開(kāi)發(fā)廠家， 為擴(kuò)大虛擬儀器的功能， 在測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)

34、處理、 表 達(dá)模塊及其變換方面也做了很多工作， 發(fā)布了各種軟件， 建立了數(shù)據(jù)處理的高級(jí) 分析庫(kù)和開(kāi)發(fā)工具庫(kù) （例如測(cè)量結(jié)果的譜分析、 快速傅立葉變換、 各種數(shù)據(jù)濾波 器、卷積處理和相關(guān)函數(shù)處理、微積分、峰值和閾值檢測(cè)、波形發(fā)生噪聲發(fā)生、 回歸分析、數(shù)值運(yùn)算、時(shí)域和頻域分析等） ，使虛擬儀器發(fā)展成為可以組建極為 復(fù)雜自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的儀器系統(tǒng)。2.3.2 國(guó)內(nèi)虛擬儀器的現(xiàn)狀在國(guó)內(nèi)已有部分院校的實(shí)驗(yàn)室引入了虛擬儀器系統(tǒng)， 上海復(fù)旦大學(xué)、 上海交 通大學(xué)、廣州暨南大學(xué)、華中理工大學(xué)、四川聯(lián)合大學(xué)等。近一、兩年來(lái)這些學(xué) 校在原有的基礎(chǔ)上， 又開(kāi)發(fā)了一批新的虛擬儀器系統(tǒng)用于教學(xué)和科研。 其中，華 中理工大學(xué)

35、機(jī)械學(xué)院工程測(cè)試實(shí)驗(yàn)室將其開(kāi)發(fā)成果在網(wǎng)上公開(kāi)展示。 四川聯(lián)合大 學(xué)的教師基于虛擬儀器的設(shè)計(jì)思想，研制了“航空電臺(tái)二線綜合測(cè)試儀”將 8 臺(tái)儀器集成于一體，組成虛擬儀器系統(tǒng)，使用方便、靈活。清華大學(xué)利用虛擬儀 器技術(shù)構(gòu)建的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)， 用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的出廠檢驗(yàn)。 主要檢測(cè)發(fā)動(dòng) 機(jī)的功率特性、 負(fù)荷特性等。 一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)完后， 就可打印出完整的檢測(cè)報(bào)告。 此外，國(guó)內(nèi)已有幾家企業(yè)在研制 PC虛擬儀器，哈工大儀器王電子有限責(zé)任公司 就是其中之一，它的產(chǎn)品已達(dá)到一定的批量。 其主要產(chǎn)品有數(shù)字存儲(chǔ)示波器系列、 任意波形發(fā)生器及頻率計(jì)系列、多通道大容量波形記錄系列。國(guó)內(nèi)專家預(yù)測(cè)： 未來(lái)幾年內(nèi)，我國(guó)

36、將有 50%的儀器為虛擬儀器。國(guó)內(nèi)將有大批企業(yè)使用虛擬儀器 系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展， 虛擬儀器將 會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的測(cè)試儀器而成為測(cè)試儀器的主流。虛擬儀器技術(shù)的提出和發(fā) 展，標(biāo)志著二十一世紀(jì)自動(dòng)測(cè)試與電子測(cè)試儀器領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。2.4 虛擬儀器的發(fā)展方向虛擬儀器作為新興的儀器儀表， 其優(yōu)勢(shì)在于用戶可自行定義儀器的功能和結(jié) 構(gòu)等，且構(gòu)建容易、 轉(zhuǎn)換靈活， 它已廣泛應(yīng)用于電子測(cè)量、 聲學(xué)分析、故障診斷、 航天航空、機(jī)械工程、建筑工程、鐵路交通、 生物醫(yī)療、教學(xué)及科研等諸多方面。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、 通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展， 給虛擬儀器的發(fā)展提 供

37、了廣闊的天地， 國(guó)內(nèi)外儀器界正看中這個(gè)大市場(chǎng)。 測(cè)控儀器將會(huì)向高效、 高速、 高精度和高可靠性以及自動(dòng)化、 智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 開(kāi)放式數(shù)據(jù)采集標(biāo) 準(zhǔn)將使虛擬儀器走上標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化和模塊化的道路 15。虛擬儀器作為教學(xué)的新手段， 已慢慢地走進(jìn)了電子技術(shù)的課堂和實(shí)驗(yàn)室， 正 逐漸改變著電子技術(shù)教學(xué)的傳統(tǒng)模式， 這也是現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的必然。 在電工 電子實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中， 實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備有的已經(jīng)老化， 有的技術(shù)上有些落后， 在 當(dāng)前學(xué)校經(jīng)費(fèi)較少的情況下，如果配置常規(guī)儀器、儀表，學(xué)校財(cái)力難以支付，也 不符合目前學(xué)校的實(shí)際。而且，隨著測(cè)試儀器的數(shù)字化、計(jì)算機(jī)化的發(fā)展趨勢(shì)， 傳統(tǒng)測(cè)試儀器漸

38、漸有被取代的趨勢(shì)。 如果運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)， 以微機(jī)為基礎(chǔ)， 構(gòu) 建集成化測(cè)試平臺(tái)，代替常規(guī)儀器、儀表，不但滿足電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要， 而且將這批微機(jī)可作為其他有關(guān)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)用機(jī)，大大提高了設(shè)備利用率， 降低了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的成本 16。當(dāng)前應(yīng)該解決的是如何使虛擬儀器和現(xiàn)有儀器配 合，挖掘現(xiàn)有儀器的潛力，達(dá)到逐步淘汰和取代傳統(tǒng)儀器的目的。3 LabVIEW軟件及其基本設(shè)計(jì)過(guò)程和相關(guān)的原理3.1 LabVIEW 簡(jiǎn)介L(zhǎng)abVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering )是一種圖形化的 編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)

39、準(zhǔn)的數(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(kù)函數(shù)。這是一個(gè)功能強(qiáng)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(guò)程都生動(dòng)有趣。傳統(tǒng)文本編程語(yǔ)言根據(jù)指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，但LabVIEW則采 用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了VI及函數(shù)的執(zhí)行順序。LabVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器(如示波器、萬(wàn)用表)類似的控件，可用 來(lái)方便地創(chuàng)建用戶界面。用戶界面在LabVIEW中被稱為前面板

40、。使用圖標(biāo)和連線， 可以通過(guò)編程對(duì)前面板上的對(duì)象進(jìn)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。LabVIEW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(yǔ)、圖標(biāo)和概 念。因此，LabVIEW是一個(gè)面向最終用戶的工具。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué) 和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)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(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)時(shí)，可以大大提高工作效率。利用 LabVIEW可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件。3.2LabVIEW軟件設(shè)計(jì)基本原理所有的LabVIEW應(yīng)用程序，即虛擬儀器(Virtual Inst

41、rument,VI ),它包括 前面板(front panel八 流程圖(block diagram)以及圖標(biāo)/連接器 (ic on/connector) 三部分。圖3-2上圖中前圖是虛擬儀器的前面板，是用戶使用的人機(jī)界面，后面的是程序框 圖界面（即后面板）。3.2.1前面板前面板是圖形用戶界面，也就是 VI的虛擬儀器面板，由輸入控件和顯示控件組成，這些控件是VI的輸入輸出端口。輸入按鈕是指旋鈕、開(kāi)關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn) 盤等輸入裝置，它模擬儀器的輸入裝置，為VI的程序框圖提供數(shù)據(jù)。顯示控件是指圖表、指示燈等顯示裝置，用以顯示程序框圖獲取或生成的數(shù)據(jù)。 例如如圖3-1所示?瓷D 0? ? 杳? ? a

42、1Bonoff圖3-1前面板圖3.2.2程序框圖程序框圖是提供VI的圖形化源程序，圖形化源代碼又稱為 G代碼或程序框 圖代碼，在程序框圖中對(duì) VI編程，以控制盒操縱定義在前面板上的輸入和輸出功能。流程圖中包括前面板上的控件的連線端子，還有些前面板上沒(méi)有的，但編程中必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。如果將VI與標(biāo)準(zhǔn)儀器相比較，那么前面板上的東西就是儀器面板上的東西， 而流程圖上的東西相當(dāng)于儀器箱內(nèi) 的東西。在許多情況下，使用 VI可以仿真標(biāo)準(zhǔn)儀器，不僅在屏幕上出現(xiàn)一個(gè)惟 妙惟肖的標(biāo)準(zhǔn)儀器面板，而且其功能也與標(biāo)準(zhǔn)儀器相差無(wú)幾。上述的隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器程序框圖如圖 3-2所示圖3-2程序框圖3.2.

43、3圖標(biāo)/連接器VI具有層次化和結(jié)構(gòu)化的特征。一個(gè) VI可以作為子程序，這里稱為子 VI（subVI）,被其他VI調(diào)用。創(chuàng)建VI的前面板和程序框圖后，請(qǐng)創(chuàng)建圖標(biāo)和連接 器，以便將該VI作為子VI調(diào)用。圖標(biāo)與連接器在這里相當(dāng)于圖形化的參數(shù)， 相 當(dāng)于文本編程語(yǔ)言中的函數(shù)原型。3. 3 LabVIEW的操作模塊LabVIEW具有多個(gè)圖形化的操作模塊，用于創(chuàng)建和運(yùn)行程序。這些操作模塊 可以隨意在屏幕上移動(dòng)，并可以放置在屏幕的任意位置。 操作模板共有三類，為 工具（Tools ）模板、控件（Controls ）模板和功能（Functions ）模板。3.3.1工具模板該模板提供了各種用于創(chuàng)建、修改和調(diào)試

44、VI程序的工具。如果該模板沒(méi)有出現(xiàn)，則可以在 Windows菜單下選擇Show Tools Palette 命令以顯示該模板。當(dāng)從模板內(nèi)選擇了任一種工具后，鼠標(biāo)箭頭就會(huì)變成該工具相應(yīng)的形狀。當(dāng)從Windows菜單下選擇了 Show Help Window功能后，把工具模板內(nèi)選定的任一種 工具光標(biāo)放在流程圖程序的子程序（SubVI ）或圖標(biāo)上，就會(huì)顯示相應(yīng)的幫助信丿 111、0工具圖標(biāo)有如下幾種:圖標(biāo)名稱功能1陌1Operate Value（操作值）用于操作前面板的控制和顯示。使用它向數(shù)字 或字符串控制中鍵入值時(shí)，工具會(huì)變成標(biāo)簽工 具/、2aPositi on /Size /Select（選擇）

45、用于選擇、移動(dòng)或改變對(duì)象的大小。當(dāng)它用于 改變對(duì)象的連框大小時(shí)，會(huì)變成相應(yīng)形狀。3Edit Text （編 輯文本）用于輸入標(biāo)簽文本或者創(chuàng)建自由標(biāo)簽。當(dāng)創(chuàng)建 自由標(biāo)簽時(shí)它會(huì)變成相應(yīng)形狀。4Connect Wire（連線）用于在流程圖程序上連接對(duì)象。如果聯(lián)機(jī)幫助 的窗口被打開(kāi)時(shí)，把該工具放在任一條連線上， 就會(huì)顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。5Object Shortcut Me nu（對(duì)象菜單）用鼠標(biāo)左鍵可以彈出對(duì)象的彈出式菜單。6ScrollWin dows （窗口漫游）使用該工具就可以不需要使用滾動(dòng)條而在窗口 中漫游。7Set/ClearBreakpoint （斷點(diǎn)設(shè)置/清除）使用該工具在VI的流程圖

46、對(duì)象上設(shè)置斷點(diǎn)。8回Probe Data （數(shù) 據(jù)探針）可在框圖程序內(nèi)的數(shù)據(jù)流線上設(shè)置探針。通過(guò) 控針窗口來(lái)觀察該數(shù)據(jù)流線上的數(shù)據(jù)變化狀 況。9Get Color （顏 色提?。┦褂迷摴ぞ邅?lái)提取顏色用于編輯其他的對(duì)象。10Set Color （顏 色設(shè)置）用來(lái)給對(duì)象定義顏色。它也顯示出對(duì)象的前景 色和背景色。332 控制模板（Control Palette ）該模板用來(lái)給前面板設(shè)置各種所需的輸出顯示對(duì)象 和輸入控制對(duì)象。每個(gè)圖標(biāo)代表一類子模板。如果控制 模板不顯示，可以用Windows菜單的Show Controls Palette功能打開(kāi)它，也可以在前面板的空白處，點(diǎn)擊 鼠標(biāo)右鍵，以彈出控制

47、模板。<Ring Al Enun打h卜1 1| |匚廠|1'R亦m |0k匱.7 口皿:控制模板如右圖所示，它包括如下所示的一些子模 板。子模板中包括的對(duì)象，在功能中用文字簡(jiǎn)要介紹。圖標(biāo)子模板名稱功能1Numeric （數(shù)值 量）數(shù)值的控制和顯示。包含數(shù)字式、指針式顯示表 盤及各種輸入框。2Boolean （布爾量）邏輯數(shù)值的控制和顯示。包含各種布爾開(kāi)關(guān)、按 鈕以及指示燈等。31Stri ng & Path（字符串和路徑）字符串和路徑的控制和顯示。4Array&Cluster （數(shù)組 和簇）數(shù)組和簇的控制和顯示。5List & Table（列表和表格）列表

48、和表格的控制和顯示6Graph （圖形顯示）顯示數(shù)據(jù)結(jié)果的趨勢(shì)圖和曲線圖。7Ri ng &Enu（環(huán) 與枚舉）環(huán)與枚舉的控制和顯示。8EI/O （輸入/輸出 功能）輸入/輸出功能。于操作OLE ActiveX等功能。9BRefnum參考數(shù)101DigilogControls （數(shù)字控制）數(shù)字控制11HClussicControls （經(jīng)典控制）經(jīng)典控制，指以前版本軟件的面板圖標(biāo)。12EActiveX用于ActiveX等功能。13Decoratio ns（裝飾）用于給前面板進(jìn)行裝飾的各種圖形對(duì)象。14團(tuán)SelectaControls （控制 選擇）調(diào)用存儲(chǔ)在文件中的控制和顯示的接口。15

49、1User Con trols（用戶控制）用戶自定義的控制和顯示。333 功能模板（Functions Palette）功能模板是創(chuàng)建流程圖程序的工具。該模板上的每一 個(gè)頂層圖標(biāo)都表示一個(gè)子模板。若功能模板不出現(xiàn)，則可 以用Windows菜單下的ShowFunctions Palette 功能打開(kāi) 它，也可以在流程圖程序窗口的空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵以彈 出功能模板。功能模板如右圖所示，其子模塊如下所示。圖標(biāo)子模板名稱功能1e1Structure （結(jié) 構(gòu)）包括程序控制結(jié)構(gòu)命令，例如循環(huán)控制等，以 及全局變量和局部變量。2Numeric （數(shù)值 運(yùn)算）包括各種常用的數(shù)值運(yùn)算，還包括數(shù)制轉(zhuǎn)換、 三角函

50、數(shù)、對(duì)數(shù)、復(fù)數(shù)等運(yùn)算，以及各種數(shù)值 常數(shù)。3覽Boolean （布爾 運(yùn)算）包括各種邏輯運(yùn)算符以及布爾常數(shù)。4EED卜String （字符串運(yùn)算）包含各種字符串操作函數(shù)、數(shù)值與字符串之間 的轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及字符（串）常數(shù)等。5Array （數(shù)組）包括數(shù)組運(yùn)算函數(shù)、數(shù)組轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及常數(shù) 數(shù)組等。6Cluster （簇）包括簇的處理函數(shù)，以及群常數(shù)等。這里的群 相當(dāng)于C語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)。7Compariso n（比 較）包括各種比較運(yùn)算函數(shù)，如大于、小于、等于。8ari|Time & Dialog（時(shí)間和對(duì)話 框）包括對(duì)話框窗口、時(shí)間和出錯(cuò)處理函數(shù)等。9File I/O （文件 輸入/輸出）包

51、括處理文件輸入/輸出的程序和函數(shù)。10口DataAcquisiti on（數(shù)據(jù)采集）包括數(shù)據(jù)采集硬件的驅(qū)動(dòng)，以及信號(hào)調(diào)理所需 的各種功能模塊。111Waveform （波 形）各種波形處理工具12Analyze （分析）信號(hào)發(fā)生、時(shí)域及頻域分析功能模塊及數(shù)學(xué)工 具。131缶In strume ntI/O （儀器輸入/包括GPIB（488、488.2）、串行、VXI儀器控制 的程序和函數(shù)，以及VISA的操作功能函數(shù)。輸出）14Motion&Vision （運(yùn)動(dòng)與 景像）151Mathematics（數(shù)學(xué)）包括統(tǒng)計(jì)、曲線擬合、公式框節(jié)點(diǎn)等功能模塊， 以及數(shù)值微分、積分等數(shù)值計(jì)算工具模塊。1

52、6:=:NCommuni cati on（通訊）包括TCP DDE ActiveX和OLE等功能的處理 模塊。17Applicati on Con trol （應(yīng)用 控制）包括動(dòng)態(tài)調(diào)用VI、標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行程序的功能函 數(shù)。18Graphics&Sou nd （圖形與 聲音）包括3D OpenGL聲音播放等功能模塊。包括 調(diào)用動(dòng)態(tài)連接庫(kù)和 CIN節(jié)點(diǎn)等功能的處理模 塊。19團(tuán):Tutorial （示教 課程）包括LabVIEW示教程序。2 0ReportGeneration （文 檔生成）2 1圈Adva nce（高級(jí) 功能）2 2圓Select a VI （選 擇子VI）2 3User L

53、ibrary（用戶子VI 庫(kù)）4總體設(shè)計(jì)4.1時(shí)鐘顯示的結(jié)構(gòu)本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘。通過(guò)獲取電腦的系統(tǒng)時(shí)間，并分離出給數(shù)字， 在通過(guò)布爾顯示顯示。數(shù)字的顯示主要是 7個(gè)長(zhǎng)條的布爾顯示組成，原理與 7 段數(shù)碼管相似。7段數(shù)碼管顯示不同的數(shù)字主要通過(guò)其 7個(gè)布爾不同的真假值控 制，將0-9對(duì)應(yīng)的7段布爾顯示值依次存入一個(gè)布爾數(shù)組里， 只需提取此數(shù)組的 不同段即可讓其顯示不同的值，如顯示“ 0”提取數(shù)組的0-6位分別賦值給7段 布爾顯示。4.2設(shè)計(jì)總思路獲取時(shí)間的控件可以獲取的信息有：年、月、日、星期、天數(shù)、時(shí)、 分、秒、 秒小數(shù)等，取得的值為整型數(shù)據(jù)，利用除數(shù)取余即可分離個(gè)十位。為了獲得更好

54、的顯示效果將背景改為黑色，布爾顯示的顏色為綠色。如圖 4-1所示。Xian aviation vocational and technical co liege陽(yáng):EH： 0曰第"J周I星期西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系制作人】王曉博圖4-1設(shè)計(jì)前面板4.3軟件設(shè)計(jì)4.3.1獲取時(shí)間的各整型數(shù)據(jù)軟件中獲取日期/時(shí)間（秒）控件從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中自動(dòng)提取時(shí)間，并轉(zhuǎn)換成 日期、時(shí)間等，控件圖如下：圖4-2時(shí)間獲取圖在獲取時(shí)間后，將數(shù)據(jù)解除捆綁即分別取得年、月、日、時(shí)間等，如圖 4-3所示。圖4-3時(shí)間轉(zhuǎn)換圖432提取數(shù)字的各位通過(guò)除10取余便可得到個(gè)位，商為十位，以此方法也可求出年的各個(gè)數(shù)字, 如下圖：正一Im圖4-4數(shù)字提取圖4.3.3七段布爾顯示控件編碼取出各位數(shù)字后，并不可直接顯示，要通過(guò)統(tǒng)一編碼規(guī)范顯示的格式，這樣 才能顯示各位數(shù)，編碼各段如下：EE圖4-5數(shù)碼管顯示圖A、B C D E、F、G分別對(duì)應(yīng)著七段布爾顯示控件，要顯示“ 0”時(shí)AG的賦值分別為：1 1 1 1 1 10 （ 1代表真，0為假），顯示其他數(shù)字也是按此做法的。最后將此70個(gè)值串接起來(lái)存入一個(gè)布爾數(shù)組里，如圖4-5右434譯碼、布爾顯示數(shù)字要顯示數(shù)字時(shí)，只需將數(shù)字乘以7,再將乘積的值作為索引在那存放真值的 數(shù)組里尋找對(duì)應(yīng)顯示的七個(gè)布爾顯示控件的值