基于LabVIEW的PDA軟件設(shè)計

1、PAGE IV . ：.；基于LabVIEW的PDA軟件設(shè)計摘 要LabVIEW是一個開放式的虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)運用軟件，是一個運用圖形符號來編寫程序的編程環(huán)境，在該環(huán)境中用戶可以利用現(xiàn)有的計算機配上相應(yīng)的硬件，構(gòu)成既有普通儀器的根本功能，又有普通儀器所沒有的特殊功能的高檔低價的虛擬儀器。其程序設(shè)計本質(zhì)就是設(shè)計一個個的“虛擬儀器，即“VIs。在計算機顯示屏幕上利用功能庫和開發(fā)工具庫產(chǎn)生一個前面板；在后臺那么利用圖形化編程言語編制用于控制前面板的程序。程序的前面板具有與傳統(tǒng)儀器類似的界面，可接受用戶的鼠標(biāo)指令。每一個VI都可以作其它VI的調(diào)用對象，其功能類似于文本言語的子程序。用LabVIEW設(shè)計

2、的虛擬儀器可以脫離LabVIEW開發(fā)環(huán)境，最終用戶看見的是和實踐的硬件儀器類似的操作面板。與C和BASIC一樣，LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng)，有一個完成任何編程義務(wù)的龐大函數(shù)庫。LabVIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲，等等。LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、以動畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序子VI的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試。PDA是最近幾年隨著嵌入式系統(tǒng)開展起來的掌上電腦系統(tǒng)，它和計算機有著類似的構(gòu)造：擁有處置器、存儲器、顯示屏、各種I/ O 接口等，同時它還有輕便、小巧便于攜帶的優(yōu)點。將虛擬儀器技術(shù)運用到PDA 上，是虛擬

3、儀器技術(shù)開展的一個新方向。文中討論和基于PDA 的虛擬儀器技術(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)采集，信號處置與分析等，并引見了一套開發(fā)系統(tǒng)以及運用。將虛擬儀器技術(shù)運用于PDA(個人數(shù)字助理) 中，可以利用PDA 的優(yōu)點，不受時間和空間的限制完成各種測試丈量義務(wù)。本文主要引見利用虛擬儀器仿真PDA以及利用PDA模塊將LabVIEW程序下載至PDA中，并在PDA中運轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞 ：LabVIEW， PDA模塊，智能手機，PDA的操作系統(tǒng)The PDA Software Design Based on LabVIEWABSTRACTLabVIEW is the virtual instrument development

4、of an open type system application the software is an usage sketch sign to write the plait distance of procedure environment, can make use of in the environments convenient door the existing calculator goes together with homologous hardware and forms the basic function of current common instrument,

5、and then have the virtual instrument of the upscale low price of special function that the general instrument has no. Its program design is substantial to is virtual instrument that designs a namely VIs .Show a screen in the calculator up make use of function database and development tool database t

6、o produce a front panel; Then make use of sketch to turn a plait distance in the backstage, the language draws up to used for the procedure that controls front panel. The front panel of procedure has the interface to is similar to with traditional instrument, can accept the customers mouse instructi

7、on. Each VI can make adjusting of other VIses to use object, its function is more similar than the text originally phonetic sub- procedure. The virtual instrument designed with LabVIEW can escape from LabVIEW development environment, what end user sees is a similar to the actual hardware instrument

8、operation front-panel. C and BASIC LabVIEW, also general programming system, there is a huge task to complete any programming function. LabVIEW function library include data acquisition and control, data, serial GPIB analysis, data display and data storage, etc. The program also have traditional Lab

9、VIEW debugging tools, such as set breakpoints, animation way display data and subroutine (the subvi) results and single-step etc, facilitate program debugging.PDA with embedded systems in recent years developed a handheld computer system, which has a similar structure and the computer: a processor,

10、memory, display, various I / O interface, while it also lightweight, compact and easy to bring advantages. Application of virtual instrumentation to the PDA, the development of virtual instrumentation is a new direction. Discussion paper PDA-based virtual instrument technology-related data acquisiti

11、on, signal processing and analysis, and introduced a set of development systems and applications.The virtual instrument technology in PDA (Personal Digital Assistant), you can use the advantages of PDA, without time and space to complete a variety of test and measurement tasks. that paper describes

12、simulation of virtual instrument and the use of PDA LabVIEW PDA module will download to the PDA, and in the PDA to run.KEY WORDS： LabVIEW, PDA module，Smartphones，PDA Operating Systems朗誦顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音目 錄 TOC o - h z u HYPERLINK l _Toc 摘 要 PAGEREF _Toc h I HYPERLINK l _Toc ABSTRACT PAGEREF _Toc h II HYP

13、ERLINK l _Toc 目 錄 PAGEREF _Toc h IV HYPERLINK l _Toc 緒論 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 課題的提出 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 課題的背景 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 開展情況 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . PDA的開展趨勢 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 課題的研討內(nèi)容和技術(shù)關(guān)鍵 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 研

14、討內(nèi)容 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 課題的關(guān)鍵技術(shù) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 系統(tǒng)的總體設(shè)計方案 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 預(yù)期成果 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 虛擬儀器及LabVIEW概述 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 虛擬儀器概述 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 虛擬儀器引見 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 虛擬儀器的內(nèi)部功

15、能劃分 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 虛擬儀器的特點和構(gòu)成 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 虛擬儀器的開展 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 虛擬儀器創(chuàng)建過程 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . LabVIEW概略 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . LabVIEW簡介 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . LabVIEW運用程序的構(gòu)成 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _T

16、oc . LabVIEW的操作模板 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 控制模板Control Palette PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 功能模板(Functions Palette) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc PDA概略 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . PDA簡介 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . PDA定義 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . PDA分類 PAGEREF _Toc

17、 h HYPERLINK l _Toc . PDA系統(tǒng) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . PDA硬件 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . PDA的軟件開發(fā)引見 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 基于LabVIEW的PDA對應(yīng)的操作系統(tǒng)下軟件設(shè)計方法 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .虛擬儀器在PDA中的運用 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . LabVIEW仿真iPhoneiview平臺 PAGEREF _Toc h HYPERLINK

18、 l _Toc . 程序?qū)哟螛?gòu)造 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .主程序 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . LabVIEW與PDA之間的通訊 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 總結(jié) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 致謝 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 參考文獻 PAGEREF _Toc h PAGE 36陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文設(shè)計闡明書 PAGE 35基于LabVIEW的PDA軟件設(shè)計 緒論. 課題的提出. 課題的背景PDA 是最近幾年

19、隨著嵌入式系統(tǒng)開展起來的掌上電腦系統(tǒng),它和計算機有著類似的構(gòu)造:擁有處置器、存儲器、顯示屏、各種I/ O 接口等,同時它還有輕便、小巧便于攜帶的優(yōu)點。將虛擬儀器技術(shù)運用到PDA 上,是虛擬儀器技術(shù)開展的一個新方向。. 開展情況在強大軟件的支持下，PDA易于二次開發(fā)的優(yōu)勢，使PDA具有無限擴展的功能和百變的適用性，正得到不同行業(yè)領(lǐng)域的溺愛。PDA的行業(yè)運用，即將PDA技術(shù)與行業(yè)運用有機結(jié)合起來，為行業(yè)用戶提供方便、高效的業(yè)務(wù)挪動處置方式。PDA上實現(xiàn)家電一體化控制PDA上實現(xiàn)家電一體化控制，即用PDA來實現(xiàn)遙控器的集成。利用PDA的可編程的特性，對PDA進展二次開發(fā)，電器廠商只需把遙控所需的紅外

20、線采樣數(shù)據(jù)放到Internet網(wǎng)上下載，用戶就可以經(jīng)過PDA控制電器，PDA就成為“一把萬能鑰匙，不僅降低電器的本錢，還提高了人們的電器化生活的質(zhì)量。PDA 在航海上的運用PDA作為一種新型的掌上型電腦，配以航海相關(guān)軟件支持，航海專業(yè)人員可利用它，在航海中進展航海專業(yè)計算，如：星歷計算、天體高度方位計算、潮汐計算等，還可顯示電子海圖等。這些計算的數(shù)據(jù)量很大，而且精度要求高，PDA不僅提高了航海人員的繪算精度和速度，而且很大程度上減輕了任務(wù)強度，同時提高了任務(wù)效率。此外，PDA可與遠端效力器無線互聯(lián)，隨時隨地了解航運業(yè)務(wù)、航海通告、氣候保證等各種信息。PDA電子地圖系統(tǒng)的運用人們旅游時：在PDA

21、中存入某地的電子地圖，可直觀籠統(tǒng)的顯示；運用SQL查詢或復(fù)合查詢，PDA系統(tǒng)可準(zhǔn)確的定位查找地點；在PDA電子地圖上，丈量當(dāng)前位置間隔 目的位置的間隔 ，方便人們安排時間和交通工具；PDA經(jīng)過GPS把當(dāng)前位置在電子地圖上定位，并能計算當(dāng)前位置到目的地之間的最短途徑和最正確途徑，實現(xiàn)電子導(dǎo)航。由此可見，在了解不同領(lǐng)域的用戶需求后，對PDA進展進一步開發(fā)和晉級，其獨特的本身優(yōu)勢和強大的軟件支持，可以有的放矢的在功能上有選擇性的無限擴展。PDA的行業(yè)運用，不僅使其得到不斷完善和成熟，也使各領(lǐng)域中的任務(wù)由傳統(tǒng)型向智能型轉(zhuǎn)化，為各行業(yè)的開展注入新的血液。因此，PDA有著宏大的市場。據(jù)統(tǒng)計數(shù)聽闡明，未來年

22、內(nèi)全球?qū)⒂袃|無線用戶，構(gòu)成一個超越億美圓的PDA市場。面對國際上PDA技術(shù)的飛速開展和猛烈的市場競爭，我國也正抓住時機快速開展本人的PDA產(chǎn)品。年，國家科委就經(jīng)過國家工程，著手組織人力研討和開發(fā)符合國情的中文PDA產(chǎn)品。隨著中國已勝利參與WTO的開場，對于市場經(jīng)濟體制和方式的變化。這就要求了中國的PDA產(chǎn)業(yè)開展勢必要朝著一個良性可行的方向前進。同時也給各PDA相關(guān)廠家、商家都提出了一個嚴(yán)峻的考驗。從當(dāng)前PDA的開展來看，最終會產(chǎn)生兩個市場：低端市場和高端市場，高端市場日益遭到廠家和用戶的關(guān)注。. PDA的開展趨勢低能源耗費目前的PDA產(chǎn)品多以PDA公用的充電器來提供能源，彼此之間必不兼容，普通

23、電池?zé)o法支持或耗費電能極快，假設(shè)使PDA的運用更方便，PDA對電能的需求也將會變得多元化，需求其在能源耗費上提高探求，如儲存電能的設(shè)備都可以為PDA供電，如汽車電瓶、手表電池、太陽能電池等其他任何能夠方式的電能。無線資料傳輸傳統(tǒng)的傳輸線有長度的限制，對設(shè)備的位置也有一定要求，傳輸線不易整理、攜帶不便，也不雅觀。經(jīng)過由藍牙構(gòu)造的無線網(wǎng)絡(luò)，可使PDA與計算機的銜接更方便，或進展Web閱讀，或下載軟件，讓用戶無論何時何地都能方便的及時的進展數(shù)據(jù)交換和信息交流。集多種功能為一體目前，PDA正朝著計算、通訊、網(wǎng)絡(luò)、存儲、文娛、電子商務(wù)、專業(yè)運用等多功能的交融的趨勢開展。尤其，PDA與手機功能組合的PDA

24、手機為越來越多的高端用戶所青睞，正逐漸成為國際挪動終端市場新的潮流趨勢和主流力量，并逐漸走向社會化和規(guī)范化。PDA市場蘊藏著無限的商機和潛力，世界上各個大公司和公司集團都在力爭PDA朝著本人所希望的方向開展。目前在內(nèi)地，手機市場根本上是海外的摩托羅拉、諾基亞、愛立信等公司占優(yōu)勢，而PDA市場那么以國內(nèi)廠商為主。因此，我國需求在這場競爭中抓住機遇并爭取一席之地。. 課題的研討內(nèi)容和技術(shù)關(guān)鍵. 研討內(nèi)容本課題采用NI公司的LabVIEW中的模塊對PDA系統(tǒng)進展設(shè)計，非常方便，在沒有PDA的情況下進展模擬設(shè)計和運轉(zhuǎn)。經(jīng)過學(xué)習(xí)LabVIEW，利用挪動開發(fā)模塊和強大的仿真功能，設(shè)計出一套具有適用功能的P

25、DA軟件，硬件利用市場現(xiàn)有的流行款式。完成軟件設(shè)計圖，界面友好，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠。. 課題的關(guān)鍵技術(shù)在本課題中涉及到虛擬儀器的圖形化編程，對沒有圖形化編程根底的設(shè)計人員，添加了一定的編程難度。并且要將LabVIEW編寫的程序在LabVIEW軟件中仿真勝利，并且可以下載到PDA或相應(yīng)的智能手機中，可以勝利運轉(zhuǎn)。. 系統(tǒng)的總體設(shè)計方案本課題依托LabVIEW強大的圖形化的編程言語和開發(fā)環(huán)境，利用挪動開發(fā)模塊和強大的仿真功能，設(shè)計出一套具有適用功能的PDA軟件。. 預(yù)期成果本課題主要義務(wù)就是實現(xiàn)用LabVIEW實現(xiàn)模擬PDA并運轉(zhuǎn)相關(guān)程序，并實現(xiàn)程序下載到PDA中，并順利在PDA中運轉(zhuǎn)實現(xiàn)其功能。 虛擬

26、儀器及LabVIEW概述. 虛擬儀器概述. 虛擬儀器引見虛擬儀器是以一種全新的理念來設(shè)計和開展的儀器，他是年代開展起來的一項新技術(shù)，主要用于自動測試、過程控制、儀器設(shè)計和數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域，其根本思想是在儀器設(shè)計或測試系統(tǒng)中盡能夠用軟件替代硬件，即“軟件就是儀器，他是在通用計算機平臺上，根據(jù)用戶需求來定義和設(shè)計儀器的測試功能，其本質(zhì)是充分利用計算機的最新技術(shù)來實現(xiàn)和擴展傳統(tǒng)儀器的功能。虛擬儀(Virtual Instrument，簡稱VI)是現(xiàn)代計算機技術(shù)、現(xiàn)代測試技術(shù)和電子儀器技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物，是當(dāng)今計算機輔助測試(CAT)領(lǐng)域的一項重要技術(shù)。所謂虛擬儀器，是指經(jīng)過運用程序?qū)⑼ㄓ糜嬎銠C與功能

27、化模塊硬件結(jié)合起來，用戶可以經(jīng)過友好的圖形界面來操作計算機，就象本人定義、本人設(shè)計的一臺單個儀器一樣，從而完成對被測試量的采集、分析、判別、顯示、數(shù)據(jù)存儲等。. 虛擬儀器的內(nèi)部功能劃分虛擬儀器以透明的方式把計算機資源(如處置器、內(nèi)存、顯示器等和儀器硬件(如A/D,D/A、數(shù)字I/O、定時器、信號調(diào)理等)的丈量功能、控制功能結(jié)合在一同，經(jīng)過軟件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析處置、表達以及圖形化用戶接口，如表-所示。 表- 虛擬儀器的內(nèi)部功能劃分Acquisition and control(采集與控制)Data Analysis(數(shù)據(jù)分析)Data presentation(數(shù)據(jù)表達)Plug-in Data

28、 Acquisition Board(插入式數(shù)據(jù)采集板)Digital Signal Processing(數(shù)字信號處置)Networking(網(wǎng)絡(luò))GPIB(IEEE-)(GPIB儀器)Digital Filtering(數(shù)字過濾)Hardcopy Output(硬拷貝輸出)VXI(VXI儀器)Statistics(統(tǒng)計)File I/(文件 I/)RS_(RS- 儀器)Numerical Analysis(數(shù)字分析)Graphical UserInterface(圖形用戶接口)運用程序可選硬件(如GPIB,VXI,RS,DAQ板)和可反復(fù)運用原碼庫函數(shù)等軟件結(jié)合在一同，實現(xiàn)了儀器模塊間的通

29、訊、定時與觸發(fā)。原碼庫函數(shù)為用戶構(gòu)造本人的VI系統(tǒng)提供了根本的軟件模塊。 測控對象信號調(diào)理數(shù)據(jù)采集卡GPIB接口儀器GPIB接口卡VXI儀器串行接口儀器現(xiàn)場總線設(shè)備其它計算機硬件LabVIEWLabwindows/CVI圖- 虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成框圖目前較常用的虛擬儀器是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GPIB控制系統(tǒng)、VXI儀器系統(tǒng)以及這三者之間的恣意組合。. 虛擬儀器的特點和構(gòu)成()虛擬儀器的特點:與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器具有高效、開放、易用靈敏、功能強大、性價比高、可操作性 好等明顯優(yōu)點，詳細表現(xiàn)為：智能化程度高，處置才干強 虛擬儀器的處置才干和智能化程度主要取決于儀器軟件程度。用戶完全可以根據(jù)實踐運用需求，

30、將先進的信號處置算法、人工智能技術(shù)和專家系統(tǒng)運用于儀器設(shè)計與集成，從而將智能儀器程度提高到一個新的層次。復(fù)用性強，系統(tǒng)費用低運用虛擬儀器思想，用一樣的根本硬件可構(gòu)造多種不同功能的測試分析儀器，好像一個高速數(shù)字采樣器，可設(shè)計出數(shù)字示波器、邏輯分析儀、計數(shù)器等多種儀器。這樣構(gòu)成的測試儀器系統(tǒng)功能更靈敏、更高效、更開放、系統(tǒng)費用更低。經(jīng)過與計算機網(wǎng)絡(luò)銜接，還可實現(xiàn)虛擬儀器的分布式共享，更好地發(fā)揚儀器的運用價值。可操作性強，易用靈敏虛擬儀器面板可由用戶定義，針對不同運用可以設(shè)計不同的操作顯示界面。運用計算機的多媒體處置才干可以使儀器操作變得更加直觀、簡便、易于了解，丈量結(jié)果可以直接進入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或經(jīng)過

31、網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。丈量完后還可打印、顯示所需的報表或曲線，這些都使得儀器的可操作性大大提高而且易用、靈敏。()虛擬儀器的構(gòu)成:虛擬儀器的構(gòu)建主要從硬件電路的設(shè)計、軟件開發(fā)與設(shè)計個方面思索:硬件電路的設(shè)計主要根據(jù)用戶所面對的義務(wù)決議，其中接口設(shè)計可選用的接口總線規(guī)范包括GPIB總線、VXI總線等。引薦選用VXI總線。由于他具有通用性強、可擴展性好、傳輸速 率高、抗干擾才干強以及良好的開放性能等優(yōu)點，因此自被初次推出后迅速得到各大儀器消費廠家的認可，目前VXI模塊化儀器被以為是虛擬儀器的最理想平臺，是儀器硬件的開展方向。由于VXI虛擬儀器的硬件平臺的根本組成是一些通用模塊和公用接口。因此硬件電路的設(shè)計普通

32、可以選擇用現(xiàn)有的各種不同的功能模塊來搭建。通用模塊包括：信號調(diào)理和高速數(shù)據(jù)采集；信號輸出與控制；數(shù)據(jù)實時處置。這部分概括了數(shù)字化儀器的根本組成。將具有一種或多種功能的通用模塊組建起來，就能構(gòu)成任何一種虛擬儀器。 例如運用高速數(shù)據(jù)采集模塊和高速實時數(shù)據(jù)處置模塊就能構(gòu)成臺示波器、臺數(shù)字化儀或臺頻譜分析儀；運用信號輸出與控制模塊和實時數(shù)據(jù)處置模塊就能構(gòu)成臺函數(shù)發(fā)生器、臺信號源或臺控制器。公用接口是針對特定用途儀器需求的設(shè)計，也包括一些現(xiàn)場總線接口和各類傳感器接口。系統(tǒng)的主要硬件包括控制器、主機箱和儀器模塊。常用的控制方案 有GPIB總線控制方式的硬件方案、MXI總線控制方式的硬件方案、嵌入式計算機控

33、制方式的硬件方案種。VXI儀器模塊又稱為器件devices。VXI有種器件：存放器基器件、音訊基器件、存儲器器件和擴展器件。存儲器器件不過是公用存放器基器件，用來保管和傳輸大量數(shù)據(jù)。擴展器目前是備用件，為今后新型器件提供開展通道。將VXI儀器制形成存放器基器件，還是音訊基器件是首先要做出的決策。存放器基器件的通訊情況極像VME總線器件 ，是在低層用二進制信息編制程序。他的明顯優(yōu)點在于速度存放器基器件完全是在直接 硬件控制這一層次上進展通訊的。這種高速通訊可以使測試系統(tǒng)吞吐量大大提高。因此，存放器基器件適用于虛擬儀器中信號/輸出部分的模塊如開關(guān)、多路復(fù)用器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換輸出卡、模/數(shù)轉(zhuǎn)換輸入卡、信

34、號調(diào)理等。音訊基器件與存放器基器件不同，他在高層次上用ASCII字符進展通訊，與這種器件非常類似是獨立HPIB儀器。音訊基器件用一組意義明確的 “字串行協(xié)議相互進展通訊，這種異步協(xié)議定義了在器件之間傳送命令和數(shù)據(jù)所需的掛鉤要求。音訊基器件必需有CPU或DSP進展管理與控制。因此，音訊基器件適用于虛擬儀器中數(shù)字信號處置部分的模塊。軟件的開發(fā)與設(shè)計包括部分：VXI總線接口軟件、儀器驅(qū)動軟件和運用軟件。軟件構(gòu)造如圖-所示。運用程序軟面板ADELabVIEW，Labwindows/CVI，VC，VB等儀器驅(qū)動程序操作系統(tǒng)NI-VXI，HP-SICLVISA，I/O庫VXI總線主控計算機VXI背板總線音

35、訊基器件存放器基器件圖- 系統(tǒng)軟件構(gòu)成VXI總線接口軟件由零槽控制器提供，包括資源管理器、資源編輯程序、交互式控制程序和編程函數(shù)庫等。該軟件在編程言語和VXI總線之間建立銜接，提供對VXI背板總線的控制和支持，是實現(xiàn)VXI系統(tǒng)集成的根底。儀器驅(qū)動程序是完成對某一特定儀器的控制與通訊的軟件程序，也即模塊的驅(qū)動軟件，他的設(shè)計必需符合VPP的個規(guī)范，即VPP.和VPP.。 “軟面板設(shè)計就是設(shè)計具有可變性、多層性、自助性、人性化的面板，這個面板應(yīng)不僅同傳統(tǒng)儀器面板一樣具有顯示器、LED、指針式表頭、旋鈕、滑動條、開關(guān)按鈕、報警安裝等功能部件，而且應(yīng)還具有多個銜接操作面板、在線協(xié)助 功能等。 . 虛擬儀

36、器的開展虛擬儀器的開展可大致分為三個階段：第一階段：利用計算機加強傳統(tǒng)儀器的功能。這一階段虛擬儀器的開展幾乎是直線進展的。由于GPIB總線規(guī)范確實立，計算機和外界通訊成為能夠，隨著計算機系統(tǒng)的性價比不斷上升，用計算機控制儀器成為一種趨勢。經(jīng)過近十年的開展，這些用戶得到越來越多的有關(guān)計算機控制儀器的軟件，而且這些軟件易學(xué)易用。用這些強有力的軟件來加強本人儀器系統(tǒng)的功能，使之可以分析和處置特定數(shù)據(jù)，并且可以顯示結(jié)果，而不限于傳統(tǒng)儀器的固定功能之上。實踐上，只需將傳統(tǒng)儀器經(jīng)過GPIB或RS-同計算機銜接起來，這些新增功能就可以運轉(zhuǎn)良好。因此用戶可以將大量的獨立儀器和計算機銜接構(gòu)成用戶本人設(shè)計的虛擬儀

37、器。第二階段：開放式的儀器構(gòu)成。為滿足儀器市場不斷增長的需求，這時在儀器硬件上出現(xiàn)了兩大技術(shù)提高：一是插入式計算機數(shù)據(jù)采集卡plug-in PC-DAQ；二是VXI儀器總線規(guī)范確實立。這些新技術(shù)使儀器的構(gòu)成得以擴展，消除了第一階段內(nèi)在的由用戶定義和供應(yīng)商定義儀器功能的區(qū)別。儀器設(shè)計者和用戶一樣，企圖盡能夠提高效率和反復(fù)運用很多技術(shù)。儀器消費商建立了他們本人設(shè)計的內(nèi)在規(guī)范，使他們的微處置器、存儲器、數(shù)據(jù)采集、分析、顯示軟件等產(chǎn)品有利可圖。許多在儀器上通用的元器件就是計算機里的規(guī)范件，這樣使得計算機成為構(gòu)建虛擬儀器的理想平臺。許多特殊功能件如A/D、D/A、數(shù)字I/等都是模塊化的功能塊，可以直接插

38、在儀器上與儀器內(nèi)部的處置器總線銜接，所以用戶可以將這些模塊化的插卡直接插在計算機的擴展槽內(nèi)。傳統(tǒng)儀器的相關(guān)軟件都是固化在內(nèi)部ROM內(nèi)，這些軟件也只針對專門儀器，雖然其中許多代碼都是從其他儀器商的軟件模塊中得到的。而在虛擬儀器中，公用儀器的軟件也是運用模塊化的可重用代碼。但不像傳統(tǒng)儀器那樣，只限于單一特殊的ROM，虛擬儀器的功能軟件是以文件方式存儲在硬盤和軟盤上的，可以安裝在任何計算機上。當(dāng)然，多個虛擬儀器可以共存于一臺計算機上。而且，像傳統(tǒng)儀器一樣，某個特定的儀器在一段時間內(nèi)可以獨享計算機的顯示和控制部分，但是很多虛擬儀器可以共享顯示。正是由于第二階段的虛擬儀器在軟硬件上的提高，使得它的構(gòu)建具

39、備了開放性和更大的靈敏性，得到了廣泛的運用。第三階段：虛擬儀器的框架得到了廣泛的認同和采用軟件領(lǐng)域面向?qū)ο蠹夹g(shù)把任何用戶構(gòu)建虛擬儀器所需求的東西封裝起來。許多行業(yè)規(guī)范在硬件和軟件領(lǐng)域曾經(jīng)產(chǎn)生，幾個虛擬儀器平臺曾經(jīng)得到并逐漸成為虛擬儀器行業(yè)的規(guī)范工具。開展到這一階段，人們也認識到虛擬儀器軟件框架才是數(shù)據(jù)采集和儀器控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動化的關(guān)鍵，NI總結(jié)了這些觀念并提出一句口號“軟件就是儀器。他們的軟件產(chǎn)品也發(fā)明了整體的虛擬儀器框架，他們把離硬件較近的接口程序和高級運用程序以及專門儀器的驅(qū)動程序組合起來。用戶可以運用其規(guī)范硬件接口程序包去控制四種數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品中的一種或全部，這個接口程序包中包括用戶設(shè)計程

40、序的函數(shù)庫。NI-DAQ是設(shè)計插入式數(shù)據(jù)采集卡的規(guī)范接口，NI-.是設(shè)計GPIB的工業(yè)規(guī)范，NI-VXI是設(shè)計VXI的規(guī)范接口。接口軟件包中的一切程序都可以運轉(zhuǎn)于多種計算機和操作系統(tǒng)上。. 虛擬儀器創(chuàng)建過程創(chuàng)建虛擬儀器可分為以下五步：需求分析。需求分析是借用軟件工程中的概念，其含義包括創(chuàng)建開發(fā)原型明確實踐要處理的問題、分析程序的可行性包括本錢、性能、風(fēng)險和技術(shù)妨礙等。在創(chuàng)建開發(fā)原型的過程中，開發(fā)人員要與程序的運用人員進展充分的交流。在此根底上，程序開發(fā)人員對所要處理的問題有了大致的了解，甚至可以畫一個系統(tǒng)框圖，之后還要進展程序的可行性分析，思索選用期間的性價比、開發(fā)風(fēng)險等。軟、硬件的選擇。程序

41、開發(fā)人員不用擔(dān)憂操作系統(tǒng)的問題，目前的LabVIEW是一個支持多個系統(tǒng)平臺的軟件，Windows, Power Macintosh, Sun SPARCA任務(wù)站，HP任務(wù)站,Linux上都可以運轉(zhuǎn)。針對一些特殊的義務(wù)，LabVIEW還提供了一些附加的工具包，非常方便。選擇適當(dāng)?shù)墓ぞ甙鼘竭_事半功倍的效果。另外，在LabVIEW的設(shè)備驅(qū)動程序庫中曾經(jīng)包含了上千個免費的驅(qū)動程序這些驅(qū)動程序支持NI公司的硬件產(chǎn)品，還包括了世界上各大儀器廠商的大部分儀器的LabVIEW驅(qū)動程序。假設(shè)沒有現(xiàn)成的驅(qū)動程序，用戶也可以本人編寫。設(shè)計用戶界面。用戶界面也稱GUI，即graphical user interf

42、ace。前面板必需簡約，易懂，設(shè)計時應(yīng)該滿足復(fù)雜任務(wù)要求。前面板上運用的顏色方案，要兼顧一致和鮮明。一致性包括：A.一個VI程序的GUI之間要堅持一致；B.VI程序的GUI要與平常大家用的運用程序的顏色一致。鮮明就是說：需求強調(diào)的部分一定用顏色加以突出，表達測控系統(tǒng)程序的特點，減少用戶操作過程中犯錯誤的時機。程序設(shè)計。拿到一個設(shè)計義務(wù)后，首先要分解義務(wù)，把待設(shè)計義務(wù)分割成幾個大模塊，然后把大的模塊再分解為一系列的功能，甚至可以分解到要用那些函數(shù)的程度，然后是尋覓例程，參考例程可以防止反復(fù)前人做過的任務(wù)；接下來就是根據(jù)工程的特點選擇程序設(shè)計方法，自上而下或是自下而上。程序測試。測試過程是工程開發(fā)

43、的重要組成部分。測試應(yīng)該從底層的VI開場，然后再測試較大的模塊，最后進展整體測試。. LabVIEW概略. LabVIEW簡介(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)即實驗室虛擬儀器工程平臺，是直觀的程序界面與流程圖編程方法的結(jié)合，是構(gòu)建虛擬儀器的理想工具。程序界面是一個經(jīng)久的儀器概念，而軟件程序界面是自動化的拓展，由于它們堅持了直觀的視覺和感觀效果。同時，軟件程序界面創(chuàng)建了一個真正的接口，無論用戶運用什么類型的硬件，并且不像硬件程序界面，軟件程序界面只包含了對于一個運用場所很重要的參數(shù)，用戶可以很容易地從一個單一程序界面控制多

44、臺虛擬儀器，并把整個系統(tǒng)作為一臺虛擬儀器來對待。流程圖式的程序設(shè)計與工程技術(shù)人員較為熟習(xí)的數(shù)據(jù)流和方塊圖的概念是一致的，與傳統(tǒng)程序設(shè)計言語相比，流程圖與語法細節(jié)無關(guān)，構(gòu)建和測試程序就可以少費時間。運用流程圖方法可以實現(xiàn)內(nèi)部的自我復(fù)制，采用程序界面、流程圖、圖表等，用戶可以對整個系統(tǒng)實現(xiàn)圖形化描畫，還可以隨時修正虛擬儀器來滿足本人的需求。LabVIEW集成了許多儀器硬件庫，如基于GPIB，VXI，PXI的儀器、RS-/協(xié)議、插入式數(shù)據(jù)采集卡等。與傳統(tǒng)的編程方式相比，運用LabVIEW設(shè)計虛擬儀器，可以提高效率-倍。同時，利用其模塊化和遞歸方式，用戶可以在很短的時間內(nèi)構(gòu)建、設(shè)計和更改本人的虛擬儀器

45、系統(tǒng)。與常用的編程言語相比，LabVIEW具有以下特點：圖形化的儀器編程環(huán)境。它運用“所見即所得的可視化技術(shù)建立人機界面，針對測試、丈量以及過程控制等領(lǐng)域。LabVIEW提供了面板上所必需的許多顯示和控制對象，如旋鈕、表頭、圖表等。用戶還可以方便地將現(xiàn)有控制對象改成適宜本人需求的控制對象。內(nèi)置的程序編譯器。LabVIEW采用編譯方式運轉(zhuǎn)位運用程序，處理了其它按解釋方式任務(wù)的圖形編程平臺速度慢的問題，其速度大體上相當(dāng)于編譯C的速度。靈敏的程序調(diào)試手段。用戶可以在原代碼的數(shù)據(jù)流上設(shè)置斷點，單步執(zhí)行原代碼，在原代碼的數(shù)據(jù)流上設(shè)置探針，在程序運轉(zhuǎn)中察看數(shù)據(jù)流的變化。功能強大的庫函數(shù)。LabVIEW提供

46、了大量現(xiàn)成的函數(shù)供用戶直接調(diào)用，從底層VXI, GPIB、串口及數(shù)據(jù)采集板的控制子程序到大量的儀器驅(qū)動程序，從根本的功能函數(shù)到高級分析庫、涵蓋了儀器設(shè)計中幾乎所需求的一切函數(shù)。支持多種系統(tǒng)平臺。LabVIEW支持多種系統(tǒng)平臺，在WindowsNT/, Power Macintosh, HP, SUN SPARC等系統(tǒng)平臺上，NI公司都提供了相應(yīng)版本的軟件，并且平臺之間開發(fā)的運用程序可直接進展移植。開放式的開發(fā)平臺。LabVIEW提供了DLL接口和CIN接口，運用戶在LabVIEW平臺上能調(diào)用其它軟件平臺編譯的模塊，提供對OLE的支持。網(wǎng)絡(luò)功能。LabVIEW支持TCP/IP, DDE, IAC

47、等功能。經(jīng)過LABVIEW圖形化設(shè)計很容易設(shè)計出美麗美觀的用戶界面。在運用Agilent A數(shù)據(jù)采集儀時可對溫度、電壓、電流等各種參數(shù)進展丈量，在進展采集時涉及到參數(shù)需求更改的情況，他們運用了NI的數(shù)據(jù)庫銜接工具包Database Connectivity Toolset，直接在一個曾經(jīng)編輯好的數(shù)據(jù)庫Hpsetting.mdb里編輯所改動采集通道的參數(shù)，然后在運轉(zhuǎn)程序時選擇能否需求下載新的設(shè)置到數(shù)據(jù)采集儀，使數(shù)據(jù)采集儀相應(yīng)設(shè)置改動，以采集到正確的數(shù)據(jù)。設(shè)置參數(shù)有通道號、通道描畫、輸入類型、范圍、周期、延遲、觸發(fā)、鉑電阻阻值以及標(biāo)定等。只需是運用Agilent A數(shù)據(jù)采集儀采集數(shù)據(jù)，程序就不需求

48、進展大的修正，節(jié)省了開發(fā)本錢和時間，提高程序的通用性。 控制上運用了NI PID工具包，可對需求進展控制的部件進展PID控制，利用該工具包可以節(jié)省他們大量開發(fā)時間。LabVIEW一個很大的特點就是提供了大量的可用控件，控件提供輸入輸出，經(jīng)過線銜接輸入數(shù)據(jù)，就可很方便的從輸出口得到需求的控制命令。 . LabVIEW運用程序的構(gòu)成一切的LabVIEW運用程序，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: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象，詳細表

49、現(xiàn)有開關(guān)、旋鈕、圖形以及其他控制control和顯示對象indicator。以下圖所示是一個隨機信號發(fā)生和顯示的簡單VI是它的前面板，上面有一個顯示對象，以曲線的方式顯示了所產(chǎn)生的一系列隨機數(shù)。還有一個控制對象開關(guān)，可以啟動和停頓任務(wù)。顯然，并非簡單地畫兩個控件就可以運轉(zhuǎn)，在前面板后還有一個與之配套的流程圖?？刂茖ο?輸入)顯示對象(輸出)圖- 前面板流程圖流程圖提供VI的圖形化源程序。在流程圖中對VI編程，以控制和支配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，還有一些前面板上沒有，但編程必需有的東西，例如函數(shù)、構(gòu)造和連線等。他們可以看到流程圖中包括了前面板上的開關(guān)

50、和隨機數(shù)顯示器的連線端子，還有一個隨機數(shù)發(fā)生器的函數(shù)及程序的循環(huán)構(gòu)造。隨機數(shù)發(fā)生器經(jīng)過連線將產(chǎn)生的隨機信號送到顯示控件，為了使它繼續(xù)任務(wù)下去，設(shè)置了一個While Loop循環(huán)，由開關(guān)控制這一循環(huán)的終了。函數(shù)：隨機數(shù)發(fā)生器構(gòu)造：循環(huán)與前面板控件對應(yīng)的連線端子與前面板控件對應(yīng)的連線端子圖- 流程圖假設(shè)將VI與規(guī)范儀器相比較，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，運用VI可以仿真規(guī)范儀器，不僅在屏幕上出現(xiàn)一個惟妙惟肖的規(guī)范儀器面板，而且其功能也與規(guī)范儀器相差無幾。圖標(biāo)/銜接器VI具有層次化和構(gòu)造化的特征。一個VI可以作為子程序，這里稱為子VIs

51、ubVI，被其他VI調(diào)用。圖標(biāo)與銜接器在這里相當(dāng)于圖形化的參數(shù)，詳細情況稍后引見。. LabVIEW的操作模板在LabVIEW的用戶界面上，應(yīng)特別留意它提供的操作模板，包括工具Tools模板、控制Controls模板和函數(shù)Functions模板。這些模板集中反映了該軟件的功能與特征。下面他們來大致閱讀一下。工具模板Tools Palette該模板提供了各種用于創(chuàng)建、修正和調(diào)試VI程序的工具。假設(shè)該模板沒有出現(xiàn)，那么可以在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)箭頭就會變成該工具相應(yīng)的外形。當(dāng)從Windows菜單下選擇了Sh

52、ow Help Window功能后，把工具模板內(nèi)選定的任一工具光標(biāo)放在流程圖程序的子程序Sub VI或圖標(biāo)上，就會顯示相應(yīng)的協(xié)助 信息。下述工具中留意和的區(qū)別，用于編程時，用于運轉(zhuǎn)程序時。是一個特有的工具，它并不是一個簡單的畫線工具，而是一個符合LabVIEW言語規(guī)定的對象銜接工具.詳細操作如以下圖表所示：圖- 操作工具圖表-工具圖表引見圖標(biāo)稱號功 能Operate Value操作值用于操作前面板的控制和顯示。運用它向數(shù)字或字符串控制中鍵入值時，工具會變成標(biāo)簽工具Position/Size/Select 選擇用于選擇、挪動或改動對象的大小。當(dāng)它用于改動對象的連框大小時，會變成相應(yīng)外形。Edit

53、 Text編輯文本用于輸入標(biāo)簽文本或者創(chuàng)建自在標(biāo)簽。當(dāng)創(chuàng)建自在標(biāo)簽時它會變成相應(yīng)外形。Connect Wire連線用于在流程圖程序上銜接對象。假設(shè)聯(lián)機協(xié)助 的窗口被翻開時，把該工具放在任一條連線上，就會顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。Object Shortcut Menu對象菜單用鼠標(biāo)左鍵可以彈出對象的彈出式菜單。Scroll Windows窗口遨游運用該工具就可以不需求運用滾動條而在窗口中遨游。Set/Clear Breakpoint斷點設(shè)置去除運用該工具在VI的流程圖對象上設(shè)置斷點。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。經(jīng)過控針窗口來察看該數(shù)據(jù)流線上的數(shù)據(jù)變化情況。 Get

54、 Color顏色提取運用該工具來提取顏色用于編輯其他的對象。Set Color顏色設(shè)置用來給對象定義顏色。它也顯示出對象的前風(fēng)光和背風(fēng)光。下面的兩個模板是多層的，其中每一個子模板下還包括多個對象。. 控制模板Control Palette該模板用來給前面板設(shè)置各種所需的輸出顯示對象和輸入控制對象。每個圖標(biāo)代表一類子模板。假設(shè)控制模板不顯示，可以用Windows菜單的Show Controls Palette功能翻開它，也可以在前面板的空白處，點擊鼠標(biāo)右鍵，以彈出控制模板?？刂颇０迦缬覉D所示，它包括如下所示的一些子模板。子模板中包括的對象，他們在功能中用文字簡要引見。表-控制圖標(biāo)引見圖標(biāo)子模板稱

55、號功 能Numeric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。Boolean布爾量邏輯數(shù)值的控制和顯示。包含各種布爾開關(guān)、按鈕以及指示燈等。String & Path字符串和途徑字符串和途徑的控制和顯示。Array & Cluster數(shù)組和簇數(shù)組和簇的控制和顯示。List & Table列表和表格列表和表格的控制和顯示Graph圖形顯示顯示數(shù)據(jù)結(jié)果的趨勢圖和曲線圖。Ring & Enum環(huán)與枚舉環(huán)與枚舉的控制和顯示。I/O輸入/輸出功能輸入/輸出功能。于操作OLE、ActiveX等功能。Refnum參考數(shù)Digilog Controls數(shù)字控制數(shù)字控制Classic C

56、ontrols經(jīng)典控制經(jīng)典控制，指以前版本軟件的面板圖標(biāo)。Activex用于ActiveX等功能。Decorations裝飾用于給前面板進展裝飾的各種圖形對象。Select a Controls控制選擇調(diào)用存儲在文件中的控制和顯示的接口。User Controls用戶控制用戶自定義的控制和顯示。. 功能模板(Functions Palette) 功能模板是創(chuàng)建流程圖程序的工具。該模板上的每一個頂層圖標(biāo)都表示一個子模板。假設(shè)功能模板不出現(xiàn)，那么可以用Windows菜單下的Show Functions Palette功能翻開它，也可以在流程圖程序窗口的空白處點擊鼠標(biāo)右鍵以彈出功能模板。功能模板如右

57、圖所示，其子模塊如下所示。個別不常用的子模塊未包含圖- 功能模塊圖表- 功能模塊圖標(biāo)引見圖標(biāo)子模板稱號功 能Structure構(gòu)造包括程序控制構(gòu)造命令，例如循環(huán)控制等，以及全局變量和部分變量。Numeric數(shù)值運算包括各種常用的數(shù)值運算，還包括數(shù)制轉(zhuǎn)換、三角函數(shù)、對數(shù)、復(fù)數(shù)等運算，以及各種數(shù)值常數(shù)。Boolean布爾運算包括各種邏輯運算符以及布爾常數(shù)。String字符串運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。Array數(shù)組包括數(shù)組運算函數(shù)、數(shù)組轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及常數(shù)數(shù)組等。Cluster簇包括簇的處置函數(shù)，以及群常數(shù)等。這里的群相當(dāng)于C言語中的構(gòu)造。Compa

58、rison比較包括各種比較運算函數(shù)，如大于、小于、等于。Time & Dialog時間和對話框包括對話框窗口、時間和出錯處置函數(shù)等。File I/O文件輸入/輸出包括處置文件輸入/輸出的程序和函數(shù)。Data Acquisition數(shù)據(jù)采集包括數(shù)據(jù)采集硬件的驅(qū)動，以及信號調(diào)理所需的各種功能模塊。Waveform波形各種波形處置工具Analyze分析信號發(fā)生、時域及頻域分析功能模塊及數(shù)學(xué)工具 。Instrument I/O儀器輸入/輸出包括GPIB(、.)、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)。Motion & Vision運動與景像Mathematics數(shù)學(xué)包括統(tǒng)計、曲線

59、擬合、公式框節(jié)點等功能模塊，以及數(shù)值微分、積分等數(shù)值計算工具模塊。Communication通訊包括TCP、DDE、ActiveX和OLE等功能的處置模塊。Application Control運用控制包括動態(tài)調(diào)用VI、規(guī)范可執(zhí)行程序的功能函數(shù)。Graphics & Sound圖形與聲音包括D、OpenGL、聲音播放等功能模塊。包括調(diào)用動態(tài)銜接庫和CIN節(jié)點等功能的處置模塊。Tutorial示教課程包括LabVIEW示教程序。Report Generation文檔生成Advanced高級功能Select a VI選擇子VIUser Library用戶子VI庫 PDA概略. PDA簡介. PDA

60、定義掌上電腦即PDA(Personal Digital Assistant)，就是個人數(shù)字助理的意思。顧名思義就是輔助個人任務(wù)的數(shù)字工具，主要提供記事、通訊錄、名片交換及行安排等功能。圖- 掌上電腦. PDA分類PDA 其實應(yīng)該細分為電子詞典、掌上電腦、手持電腦設(shè)備和個人通訊助理機四大類。而后兩者由于技術(shù)和市場的開展，曾經(jīng)漸漸交融在一同了。電子詞典在一切的 PDA 類產(chǎn)品中，這是最簡單的一款。它主要的功能就是提供了中英文互譯、號碼存儲、英語單詞朗誦等功能，它的特點就是其一切的程序都是固化在存儲器上，因此存儲才干有限，功能也比較單一且不具有擴展性。但這些產(chǎn)品也有其不可比較的優(yōu)勢。如它們針對性比較