基于虛擬儀器的雙通道示波器設(shè)計(jì)

1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ）題 目： 基于虛擬儀器的雙通道示波器設(shè)計(jì) 學(xué) 號： 074821549 姓 名： 陳浩東 班 級： 07光電A2 專 業(yè)：信息顯示與光電技術(shù) 學(xué) 院：電子與電氣工程學(xué)院 入學(xué)時間： 2007年 指導(dǎo)教師： 張衛(wèi)綱 日 期： 2011年 4月28日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行的工作及取得的成果。除文中已經(jīng)注明的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。作者簽名：陳浩東日期：2011.4.28基于虛擬儀器的雙通道示波器設(shè)計(jì)摘要摘要：虛擬儀器(簡稱V

2、I)是電子測量技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)深層次結(jié)合、具有良好發(fā)展前景的新一類電子儀器。其核心思想是通過軟件將計(jì)算機(jī)硬件與儀器硬件有機(jī)的結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，由用戶根據(jù)軟件定義的界面來操作計(jì)算機(jī)，完成對被測信號的采集、分析、處理、判斷及顯示等一系列功能，從而實(shí)現(xiàn)儀器的功能。虛擬儀器的出現(xiàn)標(biāo)志著自動測試技術(shù)與電子測量儀器技術(shù)進(jìn)入一個嶄新的發(fā)展時期，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器將成為未來儀器的必然趨勢。隨著測控技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展 ,20世紀(jì)80年代提出的虛擬儀器技術(shù)也迅速發(fā)展起來并且不斷改進(jìn)原有的測量技術(shù)，擴(kuò)大虛擬儀器的測控功能和應(yīng)用領(lǐng)域。虛擬儀器的核心思想是“軟件就是儀器”

3、。即利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)資源使本來需要硬件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)軟件化，以最大限度地降低系統(tǒng)成本，增強(qiáng)系統(tǒng)功能和靈活性。介紹一種虛擬雙通道示波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。該儀器是基于圖形化編程語言LabVIEW82開發(fā)的，具有數(shù)據(jù)采集、波形顯示、數(shù)據(jù)存儲、回放測量、輸出打印、網(wǎng)上傳送等功能。試驗(yàn)結(jié)果表明，該儀器工作性能穩(wěn)定，測量精度高，功能可以不斷擴(kuò)展，而且人機(jī)友好界面清晰適合不同層次的人員使用。示波器是在科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用的一種通用儀器。與傳統(tǒng)的示波器相比，本研究設(shè)計(jì)的虛擬示波器主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)功能和性能指標(biāo)可以擴(kuò)展；2)操作面板簡單清晰，初學(xué)者易掌握；3)具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信能力。此外，還具有數(shù)據(jù)采

4、集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)回放、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳送等功能。關(guān)鍵詞：虛擬儀器；雙通道示波器；LabVlEW the design of dual channel virtua oscilloscopeABSTRACTAbstract：With the rapid development of the monitoring and control technology, communication technology and computer technology, virtual instrument technology was also rapidly developed which had

5、been proposed on the 20th century, 80 years and it continuously improved its original measurement technique. This could expand the measurement and control functions and application areas of the virtual instrument. The core idea of the virtual instrument is “Software is the instrument”! It means usin

6、g the powerful computer resources to reduce system cost and enhance the system functionality and flexibility with high limit of the technical software that has been achieved with the hardware.This article deals with the design of dual channel virtua oscilloscopeThe instrument was developed based on

7、graph language named LabVIEW，and it can perform various tasks such as acquiring data，displaying waveform ，storing data，measuring playback，printing data，and online transmission. The experimental results show that the instrument enjoys such advantages as steady performance，precise measurement，expanded

8、 functions and friendly interface .So people at various levels may use itOscilloscope is a kind of general instrument which has been used in scientific research and engineering design. To be compared with traditional oscilloscopes, this research design of the virtual oscilloscope mainly has the foll

9、owing advantages : 1) Functionality and performance indicators can be extended. 2) Operation panel is clear and simple for beginners to grasp. 3) It also has a strong network of communications capabilities.Furthermore it has many functions such as data acquisition, data presentation, data storage, d

10、ata playback, transmiting data networks and so on .Key words: virtual instrument；dual channel virtual oscilloscope；LabVIEW目錄1緒論11虛擬儀器簡介21.1虛擬儀器簡介21.2虛擬儀器的特點(diǎn)和優(yōu)勢31.3 虛擬儀器的未來測評42設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42.1設(shè)計(jì)目的42.2雙通道示波器VI的運(yùn)行操作52.3雙通道示波器VI的程序框圖52.3.1觸發(fā)器功能塊62.3.2通道選擇功能塊62.3.3 水平分度調(diào)節(jié)功能塊62.3.4 幅值分度調(diào)節(jié)功能塊62.3.5 主體控制62.3.6 波形顯

11、示窗口62.4 雙通道示波器VI控件的設(shè)計(jì)過程72.4.1前界面的創(chuàng)建和設(shè)計(jì)82.4.2觸發(fā)源功能塊選擇222.4.3 通道輸入信號的生成和選擇232.4.4 觸發(fā)器子VI的創(chuàng)建252.4.5 觸發(fā)電平SLOPE.VI的創(chuàng)建262.4.6 通道選擇功能的設(shè)計(jì)282.4.7 水平分度調(diào)節(jié)處理功能塊292.4.8 豎直幅值分度調(diào)節(jié)處理功能塊292.4.9 雙通道示波器的信息顯示302.4.10程序輸入輸出程序塊312.5 小結(jié)313結(jié)論313.1 實(shí)際波形效果圖313.2 小結(jié)33致謝34參考文獻(xiàn)35 1 緒論在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，需要使用若干儀器、儀表觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。常用的電子測量儀器有萬用表、

12、邏輯筆、普通示波器、存儲示波器、邏輯分析儀等。萬用表和邏輯筆使用方法比較簡單，而邏輯分析儀和存儲示波器目前在數(shù)字電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用還不十分普遍。示波器是一種使用非常廣泛，且使用相對復(fù)雜的儀器。本章從使用的角度介紹一下示波器的原理和使用方法。示波器工作原理是：示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無法直接觀測的交變電信號轉(zhuǎn)換成圖像，顯示在熒光屏上以便測量的電子測量儀器。它是觀察數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)中的問題、測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果必不可少的重要儀器。示波器由示波管和電源系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、延遲掃描系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)信號源組成。示波器是一種用途十分廣泛的 HYPERLINK /view/3

13、070527.htm t _blank 電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電 HYPERLINK /view/54338.htm t _blank 信號變換成看得見的圖象，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化 HYPERLINK /view/400.htm t _blank 曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的 HYPERLINK /view/1453989.htm t _blank 波形曲線，還可以用它測試各種

14、不同的電量，如 HYPERLINK /view/10954.htm t _blank 電壓、電流、 HYPERLINK /view/30964.htm t _blank 頻率、相位差、調(diào)幅度等等示波器用來測量交流電或脈沖電流波的形狀的儀器，由電子管放大器、掃描振蕩器、陰極射線管等組成。除觀測電流的波形外，還可以測定頻率、電壓強(qiáng)度等。凡可以變?yōu)殡娦?yīng)的周期性物理過程都可以用示波器進(jìn)行觀測。示波器分為數(shù)字示波器和模擬示波器。模擬示波器采用的是模擬電路（示波管，其基礎(chǔ)是電子槍）電子槍向屏幕發(fā)射電子,發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束,并打到屏幕上。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì),這樣電子束打中的點(diǎn)就會發(fā)出光來。

15、而數(shù)字示波器則是數(shù)據(jù)采集，A/D轉(zhuǎn)換，軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來的高性能示波器。數(shù)字示波器一般支持多級菜單，能提供給用戶多種選擇，多種分析功能。還有一些示波器可以提供存儲，實(shí)現(xiàn)對波形的保存和處理。 利用示波器能觀察各種不同電信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同信號的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。 雙蹤示波器是由兩個通道的y軸前置放大電路、門控電路、電子開關(guān)、混合電路、延遲電路、y軸后置放大電路、觸發(fā)電路、掃描電路、x軸放大電路、z軸放大電路、校準(zhǔn)信號電路、示波管和高低壓電源供給電路等組成。 觀察信號波形時，被測信號、，通過、兩個輸入端輸入示波器，先分別送到y(tǒng)

16、軸前置放大電路y和y進(jìn)行放大。因通道y和通道y都受電子開關(guān)的控制，所以，兩信號輪換著輸送到后面的混合電路，延遲電路，y軸后置放大電路，加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上。 為了適應(yīng)各種不同的測試需要，電子開關(guān)可有五種不同的工作狀態(tài)，即、交替、斷續(xù)、等。這五種工作狀態(tài)由顯 示方式開關(guān)來控制。 當(dāng)顯示方式開關(guān)置于交替位置時，電子開關(guān)為一雙穩(wěn)態(tài)電路。它受由掃描電路來得閘門信號控制，使得y軸兩個前置通道隨著掃描電路閘門信號的變化而交替地工作。每秒鐘交替轉(zhuǎn)換次數(shù)與由掃描電路產(chǎn)生的掃描信號的重復(fù)頻率有關(guān)。交替工作狀態(tài)適用于觀察頻率不太低的被測信號。為了觀察被測試信號隨時間變化的波形，示波器的水平偏轉(zhuǎn)板上必須加以線性

17、掃描電壓（鋸齒波電壓）。這個掃描電壓是由掃描電路產(chǎn)生的。當(dāng)觸發(fā)信號加到觸發(fā)電路時，觸發(fā)掃描電路就產(chǎn)生相應(yīng)的掃描信號，當(dāng)不加觸發(fā)信號時，掃描電路就不產(chǎn)生掃描信號。 觸發(fā)方式有內(nèi)觸發(fā)，外觸發(fā)兩種，由觸發(fā)源選擇開關(guān)來選擇，當(dāng)該開關(guān)置于內(nèi)的位置時，觸發(fā)信號來自經(jīng)y軸通道送入的被測信號，當(dāng)該開關(guān)置于外的位置時，觸發(fā)信號是由外部送入的。這個信號應(yīng)與被測信號的頻率成整數(shù)比的關(guān)系。示波器使用中，多數(shù)采用內(nèi)觸發(fā)工作方式。 掃描電路產(chǎn)生掃描信號（鋸齒波電路）。通過x軸選擇開關(guān)接到x軸放大電路，經(jīng)放大后送到示波器的x軸偏轉(zhuǎn)板上。 Z軸放大電路對熒光屏上光點(diǎn)輝度起著調(diào)節(jié)的作用，抹去不必要顯示的光點(diǎn)軌跡。當(dāng)掃描電路的閘

18、門信號來到z軸放大電路時，z軸放大電路便輸出正向的增輝脈沖信號，加至示波器的控制極。這就是說，在掃描信號的正程時，熒光屏上的光點(diǎn)得以增輝，在電子開關(guān)的轉(zhuǎn)換過程中，電子開關(guān)電路將輸出脈沖信號也加至z軸放大電路，此時z軸放大電路便輸出負(fù)向脈沖信號，加至示波器的控制極。這樣在電子開關(guān)的轉(zhuǎn)換過程中，就消除了兩通道交替工作時的過度光點(diǎn)，以提高顯示波形的清晰度 校正信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生一個一定頻率和幅度的矩形信號。它是作校正y軸放大電路的靈敏度和x軸的掃描速度之用的。 高低壓電源，其中高壓是供給示波管顯示系統(tǒng)的。低壓供給示波器各級電路。 1 虛擬儀器介紹1. 1 虛擬儀器簡介 HYPERLINK /view/

19、126603.htm t _blank 虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的 HYPERLINK /view/37.htm t _blank 軟件來完成各種測試、測量和自動化的應(yīng)用。自1986年問世以來，世界各國的工程師和科學(xué)家們都已將NI LabVIEW圖形化開發(fā)工具用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期的各個環(huán)節(jié)，從而改善了產(chǎn)品質(zhì)量、縮短了產(chǎn)品投放市場的時間，并提高了產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)效率。使用集成化的虛擬儀器環(huán)境與現(xiàn)實(shí)世界的信號相連，分析數(shù)據(jù)以獲取實(shí)用信息，共享信息成果，有助于在較大范圍內(nèi)提高生產(chǎn)效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們?nèi)魏雾?xiàng)目需要。20年來，無論是初學(xué)乍用的新手還是經(jīng)驗(yàn)豐富的程序

20、開發(fā)人員，虛擬儀器在各種不同的工程應(yīng)用和行業(yè)的測量及控制的用戶中廣受歡迎，這都?xì)w功于其直觀化的圖形編程語言。虛擬儀器的圖形化數(shù)據(jù)流語言和程序框圖能自然地顯示您的數(shù)據(jù)流，同時地圖化的用戶界面直觀地顯示數(shù)據(jù)，使我們能夠輕松地查看、修改數(shù)據(jù)或控制輸入。 HYPERLINK /view/2398.htm t _blank 美國國家儀器公司NI（NationalInstruments）提出的虛擬測量儀器（VI）概念，引發(fā)了傳統(tǒng)儀器領(lǐng)域的一場重大變革，使得計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以長驅(qū)直入儀器領(lǐng)域，和儀器技術(shù)結(jié)合起來，從而開創(chuàng)了“軟件即是儀器”的先河。 “軟件即是儀器”這是NI公司提出的虛擬儀器理念的核心思想。

21、從這一思想出發(fā)，基于電腦或工作站、軟件和IO部件來構(gòu)建虛擬儀器。IO部件可以是獨(dú)立儀器、模塊化儀器、數(shù)據(jù)采集板（DAQ）或 HYPERLINK /view/16431.htm t _blank 傳感器。NI所擁有的虛擬儀器產(chǎn)品包括軟件產(chǎn)品（如LabVIEW）、GPIB產(chǎn)品、數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品、信號處理產(chǎn)品、圖像采集產(chǎn)品、DSP產(chǎn)品和VXI控制產(chǎn)品等。1. 2 虛擬儀器的特點(diǎn)和優(yōu)勢虛擬儀器具有傳統(tǒng)獨(dú)立儀器無法比擬的優(yōu)勢，但它并不否定傳統(tǒng)儀器的作用，它們相互交叉又相互補(bǔ)充，相得益彰。在高速度、高帶寬和專業(yè)測試領(lǐng)域，獨(dú)立儀器具有無可替代的優(yōu)勢。在中低檔測試領(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)

22、雜環(huán)境下的自動化測試是虛擬儀器的拿手好戲，是傳統(tǒng)的獨(dú)立儀器難以勝任的，甚至不可思議的工作。專家們指出，在這個計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)時代，利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，已是大勢所趨，而虛擬儀器系統(tǒng)正是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)的儀器技術(shù)進(jìn)行融合的產(chǎn)物，因此，在21世紀(jì)，虛擬儀器將大行其道，日漸受寵，將會引發(fā)傳統(tǒng)的儀器產(chǎn)業(yè)一場新的革命。 LabVIEW是NI推出的虛擬儀器開發(fā)平臺軟件，它們能夠以其直觀簡便的編程方式、眾多的源碼級的設(shè)備驅(qū)動程序、多種多樣的分析和表達(dá)功能支持，為用戶快捷地構(gòu)筑自己在實(shí)際生產(chǎn)中所需要的儀器系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。LabVIEW采用圖形化編程語言-G語言，產(chǎn)生的程序是框圖的形式

23、，易學(xué)易用，特別適合硬件工程師、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員、生產(chǎn)線工藝技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和使用，可在很短的時間內(nèi)掌握并應(yīng)用到實(shí)踐中去。特別是對于熟悉儀器結(jié)構(gòu)和硬件電路的硬件工程師、現(xiàn)場工程技術(shù)人員及測試技術(shù)人員來說，編程就像設(shè)計(jì)電路圖一樣；因此，硬件工程師、現(xiàn)場工程技術(shù)人員及測試技術(shù)人員們學(xué)習(xí)LabVIEW駕輕就熟，在很短的時間內(nèi)就能夠?qū)W會并應(yīng)用LabVIEW。也不必去記憶那眼花繚亂的文本式程序代碼。LabVIEW這么容易學(xué)習(xí)和使用，是不是LabVIEW的功能十分有限呢？不。像C或C+等其它計(jì)算機(jī)高級語言一樣，LabVIEW也是一種通用編程系統(tǒng)，具有各種各樣、功能強(qiáng)大的函數(shù)庫，包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串行儀器

24、控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲，甚至還有目前十分熱門的網(wǎng)絡(luò)功能。LabVIEW也有完善的仿真、調(diào)試工具，如設(shè)置斷點(diǎn)、單步等。LabVIEW的動態(tài)連續(xù)跟蹤方式，可以連續(xù)、動態(tài)地觀察程序中的數(shù)據(jù)及其變化情況，比其它語言的開發(fā)環(huán)境更方便、更?有效。而且LabVIEW與其它計(jì)算機(jī)語言相比，有一個特別重要的不同點(diǎn)：其它計(jì)算機(jī)語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼行，而LabVIEW采用圖形化編程語言-G語言。LabVIEW程序又稱為虛擬儀器，它的表現(xiàn)形式和功能類似于實(shí)際的儀器；但LabVIEW程序很容易改變設(shè)置和功能。因此，LabVIEW特別適用于實(shí)驗(yàn)室、多品種小批量的生產(chǎn)線等需要經(jīng)常改變儀器和設(shè)備的參

25、數(shù)和功能的場合，及對信號進(jìn)行分析研究、傳輸?shù)葓龊稀？傊捎贚abVIEW能夠?yàn)橛脩籼峁┖喢?、直觀、易用的圖形編程方式，能夠?qū)⒎爆崗?fù)雜的語言編程簡化成為以菜單提示方式選擇功能，并且用線條將各種功能連接起來，十分省時簡便，深受用戶青睞。與傳統(tǒng)的編程語言比較，LabVIEW圖形編程方式能夠節(jié)省85以上的程序開發(fā)時間，其運(yùn)行速度卻幾乎不受影響，體現(xiàn)出了極高的效率。使用虛擬儀器產(chǎn)品，用戶可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要重新構(gòu)筑新的儀器系統(tǒng)。例如，用戶可以將原有的帶有RS232接口的儀器、VXI總線儀器以及GPIB儀器通過計(jì)算機(jī)，聯(lián)接在一起，組成各種各樣新的儀器系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理和操作?？梢灶A(yù)見，由于Lab

26、VIEW這些其他語言無法比擬的優(yōu)勢，已經(jīng)成為該領(lǐng)域的一朵奇葩！最終將引發(fā)傳統(tǒng)的儀器產(chǎn)業(yè)一場新的革命。1. 3 虛擬儀器的未來測評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(jì)算機(jī)的連接。目前使用較多的是IEEE 488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(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個標(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、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的

27、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(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程都生動有趣。圖形化的程序語言，又稱為“”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是一個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)、測試并實(shí)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(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件

28、，它是一個真正的位編譯器。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(shí)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(jī)編程系統(tǒng)（支持32位的嵌入式系統(tǒng)，并且可以擴(kuò)展的）。2 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2. 1 設(shè)計(jì)目的 本章設(shè)計(jì)的VI在創(chuàng)建過程中，首先創(chuàng)建界面，然后進(jìn)行程序框圖的編寫 。在程序編寫中，使用了層疊式順序結(jié)構(gòu)、分支選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)等編程邏輯結(jié)構(gòu)以及常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如簇、捆綁成簇等數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)；同時，還

29、用到了波形生成控件VI（如正弦波和方波）、布爾邏輯控件VI、旋鈕控件VI、垂直滑動桿控件VI等多個LabVIEW控件。此外，在程序框圖的編寫過程中，本章創(chuàng)建了多個LabVIEW子控件，用于雙通道示波器部分功能的實(shí)現(xiàn)。通過對這些LabVIEW編程結(jié)構(gòu)和常用控件的使用，以及多個子控件VI的創(chuàng)建和使用，可以使我們更好地掌握LabVIEW編程方法和技術(shù)。在本章的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，我們還可以加入其他信號生成和信號處理過程，進(jìn)一步深化模擬過程，從而更好地進(jìn)行模擬、測量和仿真，進(jìn)一步完善雙通道示波器的功能。在雙通道示波器運(yùn)行過程中，可以進(jìn)行相應(yīng)功能的調(diào)節(jié)和信號調(diào)節(jié)和測試。2. 2 雙通道示波器VI的運(yùn)行操作運(yùn)行雙

30、通道示波器VI控件，可以通過以下步驟進(jìn)行操作。通過這些操作步驟過程，可以對本章創(chuàng)建的雙通道示波器VI控件的主要功能進(jìn)行測試、調(diào)節(jié)和使用。* 第一步：單擊LabVIEW8.2運(yùn)行按鈕，運(yùn)行雙通道示波器VI控件。 * 第二步：調(diào)節(jié)該示波器的一些主要選擇開關(guān)及旋鈕，可以測試該示波器的主要功能。調(diào)節(jié)該示波器VI觸發(fā)器選項(xiàng)并選擇觸發(fā)源（Source）開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)通道B（CH B）觸發(fā)或外觸發(fā)（EXT）；選擇觸發(fā)沿（Slope）開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)正觸發(fā)（POS）或負(fù)觸發(fā)（NEG）；同時，可以通過旋鈕調(diào)節(jié)設(shè)定觸發(fā)電平（Level）。 * 第三步：選擇通道（CHANNEL）開關(guān)，可以選擇通道A信號顯示、通道B信

31、號顯示或A和B兩個通道的信號同時顯示。 * 第四步：選擇定位（POSITION）調(diào)節(jié)開關(guān)，分別可以調(diào)節(jié)水平時間分度和數(shù)值幅值分度，可以改善、測試和調(diào)節(jié)示波器所顯示的波形情況。 * 第五步：在程序控制開關(guān)面板，可以顯示該雙通道示波器的信息以及中止該示波器VI的運(yùn)行。 通過以上簡單功能的選擇和調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)和測試該示波器的主要功能。2. 3 雙通道示波器VI的程序框圖 如圖22所示為本章創(chuàng)建的雙通道示波器的程序框圖。該雙通道示波器的主要功能通過以下幾個主要功能塊的編程來實(shí)現(xiàn)。在程序框圖上，已對主要的功能快進(jìn)行標(biāo)記。下面，將對這幾個主要功能塊要實(shí)現(xiàn)的功能和作用分別進(jìn)行介紹。圖2-2 雙通道示波器的程

32、序框圖2.3.1 觸發(fā)器功能塊 觸發(fā)器功能塊是雙通道示波器的一個主要功能。觸發(fā)器主要設(shè)定濾波器的觸發(fā)源、觸發(fā)極性和觸發(fā)電位，也是一般示波器的主要功能之一。本章在創(chuàng)建觸發(fā)器功能塊時，包括觸發(fā)源性質(zhì)，通道B觸發(fā)（CH B）或外觸發(fā)（EXT）。如果觸發(fā)源是外觸發(fā)，那么，濾波器的觸發(fā)源通過本章設(shè)置的示波器的內(nèi)置其他功能來實(shí)現(xiàn)。此時，觸發(fā)源的其他兩個選項(xiàng)，即觸發(fā)極性選擇和觸發(fā)電位調(diào)節(jié)旋鈕就不可用。觸發(fā)極性邏輯開關(guān)選擇設(shè)定觸發(fā)器為正觸發(fā)（POS）還是負(fù)觸發(fā)（NEG），表明觸發(fā)器的觸發(fā)沿由何種性質(zhì)的觸發(fā)信號產(chǎn)生。通過調(diào)節(jié)觸發(fā)電位旋鈕，可以調(diào)節(jié)觸發(fā)器的觸發(fā)電位高低。2.3.2 通道選擇功能通道選擇功能塊通過調(diào)

33、節(jié)選擇，可以表明示波器顯示哪一通道信號，可以選擇的通道信號為通道A、通道B以及通道A和通道B兩路信號同時顯示。常見的一般示波器都可以進(jìn)行單通道信號顯示或兩路通道信號顯示。通道選擇以及示波器中的信號顯示同樣是一般示波器的主要功能之一。本章在創(chuàng)建雙通道示波器進(jìn)行簡單的期間模擬時，對這部分功能進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和模擬。2.3.3 水平分度調(diào)節(jié)水平分度大小調(diào)節(jié)功能塊可以調(diào)節(jié)示波器顯示窗口的波形在水平方向，即x方向的水平分度的大小，進(jìn)而可以改變波形圖窗口能夠顯示的完整波形的數(shù)目。本章所創(chuàng)建的雙通道示波器可以實(shí)現(xiàn)3個水平分度大小的調(diào)節(jié)。一般的示波器能夠在一定范圍內(nèi)，對水平方向的分度大小進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。這部分功能時一

34、般常見示波器的主要功能之一。本章創(chuàng)建的這部分功能只是對常見示波器水平調(diào)節(jié)功能的簡單演示。感興趣的讀者可以根據(jù)LabVIEW提供的函數(shù)功能，對這部分調(diào)節(jié)功能進(jìn)行完善，使之能夠連續(xù)調(diào)節(jié)。2.3.4 幅值分度調(diào)節(jié)同水平分度大小調(diào)節(jié)功能一樣，幅值分度調(diào)節(jié)功能可以對示波器波形顯示窗口的分度大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)不同的輸入波形大小，調(diào)節(jié)示波器的分度大小，從而能夠顯示完整的輸入信號的波形。常見的一般示波器能夠?qū)Ψ档姆侄却笮∵M(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，從而能夠?qū)斎氩ㄐ芜M(jìn)行比較完整的顯示。本章在創(chuàng)建雙通道示波器時對這部分功能進(jìn)行了簡單的實(shí)現(xiàn)，可以對3個大小不同的分度進(jìn)行調(diào)節(jié)。同樣，感興趣的讀者可以對這部分功能進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)充

35、和完善。2.3.5 主體控制這部分功能是本章創(chuàng)建的雙通道示波器程序的主體控制部分，能夠?qū)Ρ菊聞?chuàng)建的雙通道示波器的信息內(nèi)容和主要功能進(jìn)行說明和提示。同時也可以對本章所創(chuàng)建的雙通道示波器終止運(yùn)行過程進(jìn)行控制。2.3.6 波形顯示窗口波形顯示窗口是雙通道示波器進(jìn)行波形顯示的主界面。一般的示波器都通過波形顯示窗口對出入示波器的兩路信號進(jìn)行顯示。在雙通道示波器的調(diào)節(jié)過程中，對所有調(diào)節(jié)功能進(jìn)行調(diào)節(jié)測試，觀察相應(yīng)的波形變化情況時，也可以通過這部分波形顯示部分進(jìn)行顯示。本章在創(chuàng)建雙通道示波器時采用LabVIEW8.2提供的波形圖VI控件，對輸入波形圖控件的信號可以進(jìn)行比較簡單的顯示。2. 4 雙通道示波器VI

36、控件的設(shè)計(jì)過程打開LabVIEW8.2的運(yùn)行程序，彈出啟動界面，選擇LabVIEWbooks.lvproj項(xiàng)目（本書創(chuàng)建的LabVIEW VI控件的項(xiàng)目名稱），如圖23所示。雙擊打開該項(xiàng)目，出現(xiàn)LabVIEWboods.lvproj的項(xiàng)目關(guān)系，單擊“新建”按鈕或從“文件”菜單選擇“新建VI”后創(chuàng)建新的LabVIEW控件，彈出新的VI前程序框圖。圖2-3 打開LabVIEW8.2程序項(xiàng)目 此時，單擊“保存”按鈕或從“文件”菜單選擇“保存”后，輸入名稱“LabVIEW_ch9”保存，如圖24所示。圖中左側(cè)的文檔列表中，顯示了項(xiàng)目LabVIEWbooks.lvproj關(guān)系圖，包括在該項(xiàng)目下的所有已經(jīng)

37、創(chuàng)建的LabVIEW的VI項(xiàng)目名稱，以及依賴關(guān)系和程序生成規(guī)范；中間為創(chuàng)建的前程序框圖，在前程序框圖的標(biāo)題中已經(jīng)顯示所保存的文件名；在運(yùn)行界面右側(cè)，同時顯示出前面板的控件面板、工具面板和及時幫助對話框。 本章在創(chuàng)建雙通道示波器的步驟中，首先進(jìn)行雙通道示波器運(yùn)行界面的設(shè)計(jì)，然后，利用LabVIEW提供的VI控件進(jìn)行程序編程部分的工作，和前面3章的創(chuàng)建過程有所不同。前面3章的設(shè)計(jì)創(chuàng)建過程首先通過程序框圖的設(shè)計(jì)之后，再進(jìn)行前面板的設(shè)計(jì)。這兩種不同的創(chuàng)建過程對一般的LabVIEW控件的創(chuàng)建過程比較常用，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 此外，在創(chuàng)建非常復(fù)雜的LabVIEW控件VI的過程中，這兩種創(chuàng)建和設(shè)計(jì)過程需要根據(jù)具

38、體情況進(jìn)行交叉進(jìn)行，能夠完成功能比較完善、界面比較美觀的LabVIEW的VI。圖2-4 創(chuàng)建VI并保存后的界面2.4.1 前界面的創(chuàng)建和設(shè)計(jì) 在本章創(chuàng)建雙通道的設(shè)計(jì)過程中，首先對該LabVIEW的VI前界面進(jìn)行整體創(chuàng)建和設(shè)計(jì)。前界面的主要創(chuàng)建設(shè)計(jì)為：創(chuàng)建波形圖顯示控件，用于示波器的波形圖顯示；創(chuàng)建簡單示波器的LOGO圖標(biāo)部分；創(chuàng)建觸發(fā)器面板，在該觸發(fā)器面板山，完成基本觸發(fā)選項(xiàng)的布局，包括觸發(fā)源、觸發(fā)極性和觸發(fā)電位；創(chuàng)建通道選擇面板，可以對示波器可以顯示的通道波形進(jìn)行選擇；創(chuàng)建定位面板，可以對示波器的水平分度和幅值分度進(jìn)行調(diào)節(jié)；創(chuàng)建程序控制面板，對示波器控件的程序功能進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。1示波器波形

39、圖控件的創(chuàng)建 具體的示波器圖形控件創(chuàng)建步驟如下。 * 在LabVIEW前面板，選擇波形圖控件，選擇順序?yàn)椤翱丶?jīng)典經(jīng)典波形圖波形圖”?？梢灾苯釉谇懊姘暹x擇，也可以在前面板單擊鼠標(biāo)右鍵，再按照以上順序進(jìn)行選擇，如圖25所示。根據(jù)基本的設(shè)計(jì)構(gòu)想創(chuàng)建簡單雙通道示波圖形的界面布局，將該波形圖控件放在LabVIEW前面板左上角。圖2-5 經(jīng)典波形圖控件的選擇過程 * 示波器波形圖控件的屬性設(shè)置。在波形圖控件上，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單上選擇“屬性”彈出屬性對話框，此時，可以設(shè)置示波器波形圖控件的屬性選項(xiàng)。根據(jù)示波器波形圖控制的情況，設(shè)置相應(yīng)的屬性選項(xiàng)卡。（1）外觀選項(xiàng)卡屬性設(shè)置。* 外觀屬性頁設(shè)置

40、的屬性直接和波形圖控件的外觀特性有關(guān)。設(shè)置時，取消構(gòu)選“標(biāo)簽”的“可見”、“標(biāo)題”的“可見”及“顯示圖例”復(fù)選框，從而使示波器波形圖控件的顯示更加接近真實(shí)的物理示波器面板，設(shè)置如圖26所示。（2）格式與精度選項(xiàng)卡屬性設(shè)置。 * 該屬性頁能夠?qū)Σㄐ螆D控件的X和Y軸的現(xiàn)實(shí)數(shù)值格式及精度進(jìn)行設(shè)置和調(diào)節(jié)。設(shè)置時，將X軸和Y軸的“數(shù)據(jù)類型”均設(shè)置為浮點(diǎn)數(shù)、“精度類型”均選擇“精度位數(shù)”、“位數(shù)”選擇3，具體如圖27所示。圖2-6 波形圖屬性外觀選項(xiàng)卡設(shè)置圖2-7波形圖格式與精度選項(xiàng)卡設(shè)置 （3）曲線選型卡屬性設(shè)置。 * 該屬性頁的設(shè)置用于對示波器波形圖上顯示的信號曲線的屬性進(jìn)行一些設(shè)置。由于本章在模擬雙

41、通道示波器時，可以同時顯示兩路通道的信號曲線，因此，需要設(shè)置兩條曲線的屬性。在具體設(shè)置時，可以在該屬性頁上，單擊“添加”按鈕，在出現(xiàn)的曲線屬性選項(xiàng)中，添加相應(yīng)的屬性，以完成曲線屬性的設(shè)置。添加兩條曲線，分別命名為“Plot 0”和“Plot 1”。圖28所示為其中一條曲線“Plot 0”的屬性設(shè)置，根據(jù)需要選擇曲線的線型和數(shù)據(jù)點(diǎn)類型，曲線顏色選擇為綠色。曲線“Plot 1”的屬性設(shè)置中，曲線線型和數(shù)據(jù)點(diǎn)類型與此相同，顏色可以設(shè)置為黃色。（4）標(biāo)尺選項(xiàng)卡屬性設(shè)置。 * 標(biāo)尺屬性頁設(shè)置的屬性對波形圖控件顯示標(biāo)簽、網(wǎng)絡(luò)線等屬性都有比較重要的影響。圖29所示為本章設(shè)置的“Y軸”標(biāo)尺選項(xiàng)卡的屬性設(shè)置，取

42、消勾選“顯示標(biāo)尺標(biāo)簽”復(fù)選框。同樣取消勾選“自動調(diào)整標(biāo)尺”復(fù)選框，設(shè)置數(shù)值范圍在44之間?！翱潭葮邮脚c顏色”屬性中，“主刻度”、“輔刻度”和“標(biāo)記文本”的顏色均設(shè)置為綠色?！熬W(wǎng)絡(luò)樣式與顏色”中，“主網(wǎng)絡(luò)”設(shè)置為綠色、“輔網(wǎng)絡(luò)”設(shè)置為“T”型樣式?！癤軸”的屬性設(shè)置中，“自動調(diào)整標(biāo)尺”選項(xiàng)中的最小值和最大值分別調(diào)整為0和0.05。其他屬性的設(shè)置與“Y軸”設(shè)置相同。圖2-8 波形圖曲線選項(xiàng)卡設(shè)置 圖2-9波形圖標(biāo)尺選項(xiàng)卡設(shè)置（5）波形圖屬性對話框的其他設(shè)置。 * 其他設(shè)置選項(xiàng)，如游標(biāo)屬性頁的設(shè)置、說明信息屬性頁的設(shè)置以及數(shù)據(jù)綁定屬性頁的設(shè)置，這些屬性的設(shè)置在前面章節(jié)中已經(jīng)作過簡單的介紹。感興趣的讀

43、者可以根據(jù)需要設(shè)置相應(yīng)的一些屬性。而對于數(shù)據(jù)幫定等屬性頁的設(shè)置，設(shè)計(jì)到比較高級的數(shù)據(jù)處理功能，可以和數(shù)據(jù)庫及其他相關(guān)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)綁定的設(shè)置與顯示，本章對這些屬性暫時不予以介紹。感興趣的讀者可以按照屬性頁中的提示來完成相應(yīng)的屬性設(shè)置。2調(diào)整波形圖顯示控件的外觀顏色通過以上屬性對話框相應(yīng)選項(xiàng)卡中的屬性設(shè)置之后，可以直接設(shè)置波形圖顯示區(qū)域的大小，如通過拉伸縮放到合適的大小。但此時波形圖控件的外觀部分的顏色改變，將所顯示的外觀顏色改變?yōu)楹谏?，使得外觀顏色和波形圖顯示區(qū)域的顏色一致。具體步驟如下。* 在工具欄窗口中，將下方的前景顏色和背景顏色均設(shè)置為黑色，如圖210所示。然后，在工具面板中，

44、選擇“獲取顏色”，在波形圖控件的外部區(qū)域點(diǎn)擊，此時，波形圖外部區(qū)域的顯示顏色變?yōu)楹谏?，如圖211所示。3布置雙通道示波器界面的其他面板如前文所述，本章創(chuàng)建雙通道波形圖VI控件，首先創(chuàng)建該波形圖控件的外觀界面。根據(jù)外觀界面的整體布局，需要在前面板界面上，布置多個面板，用于對不同調(diào)節(jié)功能、說明功能和控件功能的調(diào)節(jié)、顯示和完成控件目的。需要布置的主要包括以下一些面板：LOGO面板（用于顯示簡單雙通道示波器的LOGO屬性）、觸發(fā)器面板（用于布置觸發(fā)源、觸發(fā)極性和出發(fā)電平大小的調(diào)節(jié)等功能控件的布置）、程序控制面板（控制簡單雙通道示波器的信息顯示和程序終止命令的執(zhí)行任務(wù)）、通道選擇面板（選擇示波器不同通道

45、的信號，如單通道還是雙通道信號顯示）和定位面板（水平分度的調(diào)節(jié)及數(shù)值分度的調(diào)節(jié)和顯示）。（1）面板選擇和設(shè)置 * 在實(shí)現(xiàn)時，這些面板都選擇使用“上凸盒”控件顯示，從而達(dá)到比較美觀的外觀效果在LabVIEW8.2設(shè)計(jì)的前面板，選擇“上凸盒”控件的順序?yàn)椤翱丶揎椛贤购小笨梢酝ㄟ^控件選板進(jìn)行選擇，也可以通過單擊右鍵鼠標(biāo)后再按照以上順序進(jìn)行選擇。具體的選擇順序如圖212所示。選擇這些控件后，按照需要改變這些控件的大小，布置幾個面板。同時，再者些不同的面板上，添加“文字”標(biāo)簽，用于說明具體的面板功能。經(jīng)過以上的布局調(diào)整之后，簡單雙通道示波器的前面布局如圖213所示，結(jié)構(gòu)相對比較緊湊、比較美觀。圖2-1

46、3 簡單雙通道示波器界面的面板布局 (2) 觸發(fā)器面板創(chuàng)建。* 在觸發(fā)器面板上，添加觸發(fā)源開關(guān)、觸發(fā)極性開關(guān)和觸發(fā)點(diǎn)平調(diào)節(jié)旋鈕。觸發(fā)源開關(guān)和觸發(fā)極性開關(guān)都用“垂直滑動桿開關(guān)”來代表。在觸發(fā)器面板上添加兩個“垂直滑動桿開關(guān)”，分別命名為觸發(fā)源“Source”和觸發(fā)極性“Slope”，“垂直滑動桿開關(guān)”的選擇順序如圖214所示。(3) 觸發(fā)源“Source”開關(guān)的設(shè)置。* 觸發(fā)源開關(guān)可用于選擇出發(fā)信號的來源，時通道B觸發(fā)（CH B），還是外觸發(fā)（EXT）。設(shè)置觸發(fā)源開關(guān)的屬性如圖1715所示。在觸發(fā)源開關(guān)的屬性對話框“外觀”選項(xiàng)卡中，勾選“標(biāo)題”的“可見”復(fù)選框，將顯示文本修改為“Source”；

47、勾選“顯示布爾文本”復(fù)選框，將屬性中的“開時文本”和“關(guān)時文本”都設(shè)置為“CH B”。調(diào)整觸發(fā)源開關(guān)的“標(biāo)題”位置，并在開關(guān)旁添加文本“EXT”。 圖17-15 觸發(fā)源開關(guān)的屬性設(shè)置（4）觸發(fā)極性“Slope”開關(guān)的設(shè)置。* 觸發(fā)極性開關(guān)改變示波器波形圖顯示信號的觸發(fā)極性?？梢赃x擇的觸發(fā)極為正觸發(fā)（POS）或負(fù)觸發(fā)（NEG）。觸發(fā)極性開關(guān)的屬性設(shè)置過程和觸發(fā)源開關(guān)的設(shè)置過程 相同，只要勾選“屬性”中的“標(biāo)題”的“可見”復(fù)選框、將顯示文本改為“Slope”、 將選擇文本設(shè)置為“POS”和“NEG”。（5）觸發(fā)電位“Level”旋鈕的創(chuàng)建及其屬性的設(shè)置。* 觸發(fā)電位可以用數(shù)值旋鈕來進(jìn)行模擬、觸發(fā)電

48、位數(shù)值到小則可通過數(shù)值旋鈕來調(diào)節(jié)。本章使用的樹枝旋鈕的選擇順序?yàn)椤翱丶?jīng)典數(shù)值旋鈕”。可直接在控件選板選擇，也可以通過單擊鼠標(biāo)右鍵后再進(jìn)行選擇，如圖216所示。圖2-16 豎直旋鈕的選擇順序以下對觸發(fā)電位旋鈕的屬性進(jìn)行設(shè)置。單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇彈出的快捷菜單中的“屬性”，彈出觸發(fā)電位“Level”的屬性配置對話框。設(shè)置觸發(fā)電位旋鈕的“外觀”選項(xiàng)卡。* 本章創(chuàng)建的觸發(fā)電位旋鈕的外觀相對比較簡單，具體的設(shè)置通過對該控件的屬性對話框中的“外觀”選項(xiàng)卡進(jìn)行設(shè)置：勾選“標(biāo)題”的“可見”復(fù)選框，并添加文本“Level”；勾選“指針”屬性中的“鎖定在最小值和最大值之間”復(fù)選框；同時，勾選“顯示當(dāng)前值提示框”復(fù)

49、選框，如圖217所示。設(shè)置觸發(fā)電位旋鈕的“數(shù)據(jù)范圍”選項(xiàng)卡。* 此所設(shè)置的數(shù)據(jù)范圍的大小對簡單示波器的調(diào)節(jié)范圍進(jìn)行模擬。具體設(shè)置為：單擊“表示法”下方的按鈕，從彈出的表示法中選擇單精度“”表示法；取消勾選“使用 默認(rèn)范圍”復(fù)選框，將最大值和最小值分別改寫為2.000和2.000，“增量”改寫為0.000；三者的“范圍外動作”分別從下拉列表中選擇為“強(qiáng)制”、“強(qiáng)制”、“ 強(qiáng)制至最近值”。刪除最小值和最大值標(biāo)簽數(shù)值，保留和號。設(shè)置的屬性如圖218所示。圖2-17 觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕外觀屬性設(shè)置 圖2-18 觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕數(shù)據(jù)范圍屬性設(shè)置通過以上步驟添加觸發(fā)源開關(guān)、觸發(fā)極性開關(guān)和觸發(fā)電位旋鈕，調(diào)整各

50、個控件的“標(biāo)等屬性，對齊并調(diào)整這幾個控件后，即完成觸發(fā)器面板的設(shè)置。設(shè)置完成后的觸發(fā)器面板圖219所示。4定位面板“POSITION”的創(chuàng)建在定位面板上添加兩個經(jīng)典的數(shù)值旋鈕控件，該數(shù)值旋鈕的選擇過程如圖216所示。將兩個數(shù)值旋鈕分別作為時間分度和幅值分度旋鈕。以下將分別具體對這兩數(shù)值旋鈕進(jìn)行設(shè)置。（1）水平時間分度旋鈕“Time Base”的屬性設(shè)置。 在該旋鈕上單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”，在彈出的“屬性”對話中，進(jìn)行屬性設(shè)置。 * 第一步：“外觀”選項(xiàng)卡中，勾選“標(biāo)題”中的“可見”復(fù)選框，填入文本“TIime Base”修改并設(shè)置“指針1”的屬性，勾選“鎖定在最小值和最大

51、值之間”和“顯示當(dāng)前值提示框”復(fù)選框。 * 第二步：“數(shù)據(jù)范圍”選項(xiàng)卡中，可以將默認(rèn)值設(shè)置為1.0000，勾選“使用默認(rèn)值范圍”復(fù)選框。設(shè)置數(shù)表示法時，單擊“表示法”按鈕，從彈出的選項(xiàng)中，選擇“無符號長整型”類型U32。如圖220所示。 * 第三步：“標(biāo)尺”選項(xiàng)卡中，在“標(biāo)尺樣式”中選擇第一種類型的標(biāo)尺樣式，將“刻度范圍”的最小值和最大值分別設(shè)定為0和2，如圖221所示。圖2-20 時間分度旋鈕數(shù)據(jù)范圍屬性設(shè)置 圖2-21 時間分度旋鈕標(biāo)尺屬性設(shè)置 * 第四步：“格式與精度”選項(xiàng)卡中，選中“高級編輯模式”單選鈕。在該選項(xiàng)卡上部的下拉列表中，選擇“標(biāo)尺”，設(shè)置標(biāo)尺的屬性。在格式字符串文本框中輸入

52、格式化字符串“d”表示數(shù)值旋鈕按照整數(shù)形式來顯示和表示。在該選項(xiàng)卡下部的下拉列表中，選擇“數(shù)值格式代碼”選項(xiàng)，并選中“浮點(diǎn)表示”選項(xiàng)。如圖222所示。圖2-22 時間分度旋鈕格式與精度屬性設(shè)置 * 第五步：“文本標(biāo)簽”選項(xiàng)卡中，勾選“有序值”復(fù)選框。單擊右邊的“Insert”添加按鈕，即添加按鈕上的文本標(biāo)簽。在左側(cè)的列表中，依次輸入“5ms/div”、“10ms/div”和“20ms/div”，表示波形圖水平方向每分格所代表的時間大小。如圖223所示。 圖2-23 時間分度旋鈕文本標(biāo)簽屬性設(shè)置 (2) 幅值分度旋鈕“Volts/Div”的屬性設(shè)置。 幅值分度旋鈕和水平時間分度旋鈕一樣，都使用數(shù)

53、值旋鈕，具體的屬性頁面的設(shè)置方法也都相同。在該旋鈕上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中，選擇“屬性”。在彈出的屬性對話框中對“屬性”的各個選項(xiàng)卡進(jìn)行設(shè)置。 * 第一步：“外觀”選項(xiàng)卡中，勾選“標(biāo)題”的“可見”復(fù)選框并填入文本“Volts/Div”。其余設(shè)置與水平時間分度旋鈕的“外觀”屬性設(shè)置相同。 * 第二步：“數(shù)據(jù)范圍”選項(xiàng)卡的設(shè)置與水平分度旋鈕的“數(shù)據(jù)范圍”設(shè)置相同。 * 第三步：“標(biāo)尺”和“格式與精度”屬性設(shè)置也可以參照水平時間分度旋鈕的設(shè)置。 * 第四步：“文本標(biāo)簽”選項(xiàng)卡中，同樣勾選“有序值”復(fù)選框。單擊“Insert”添加按鈕，在左側(cè)的列表中出現(xiàn)需要添加的數(shù)值。在豎直幅度分度的設(shè)置中

54、，可以依次輸入“0.5V/div”、“1V/div”和“2V/div”。在程序設(shè)置過程中，調(diào)節(jié)不同分度可以顯示不同的幅值。 通過以上的對水平分度旋鈕屬性和豎直幅值分度旋鈕屬性的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)對示波器波形顯示的水平方向和豎直方向顯示的調(diào)節(jié)。圖224為進(jìn)行設(shè)置后的定位面板。5通道面板（CHANNEL）的創(chuàng)建* 通道面板上添加“垂直滑動桿”控件，選擇順序?yàn)椋骸翱丶?jīng)典經(jīng)典數(shù)值垂直滑動桿”，如圖225所示。改變滑動塊的大小和滑動桿的寬度，使之外觀比較適合于顯示。下面對滑動桿控件進(jìn)行設(shè)置。圖2-25 垂直滑動桿控件的選擇順序通過選擇開關(guān)的設(shè)置，在添加的“垂直滑動桿控件”上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇

55、“屬性”，修改屬性對話框中的屬性選項(xiàng)卡。在“外觀”選項(xiàng)卡中，選擇“填充樣式”為“無填充”，其他屬性設(shè)置如圖226所示?！皵?shù)據(jù)范圍”、“標(biāo)尺”和“格式與精度”選項(xiàng)卡中，所設(shè)定的屬性與“定位”中的旋鈕控件相應(yīng)的設(shè)置相同?！拔谋緲?biāo)簽”選項(xiàng)卡中，勾選“有序值”復(fù)選框，并按照前面介紹的添加方法，添加有序值，分別為“A&B”、“B”和“A”。這3項(xiàng)分別表示，示波器同時顯示兩路通道的信號、只顯示通道B中的信號和只顯示通道A中的信號。設(shè)置完畢后的通道選擇面板如圖227所示。6其他部分的創(chuàng)建簡單雙通道示波器的設(shè)計(jì)過程中，在程序控制面板“PROGRAM CONTRAL”上，布置兩個按鈕，分別為顯示更多信息“MOR

56、E INFOF5”和停止“STOP F4”按鈕。后者和程序框圖中的循環(huán)過程項(xiàng)連接，完成程序運(yùn)行過程的終止；前者則對簡單示波器信息給予說明和介紹，并和程序創(chuàng)建的子VI相聯(lián)系，說明更多的程序信息。圖2-26 通道選擇滑動桿外觀屬性的設(shè)置2.4.2 觸發(fā)源功能塊選擇 觸發(fā)源功能塊的作用主要是利用觸發(fā)源開關(guān)的選擇和通道選擇開關(guān)完成對示波器顯示波形的觸發(fā)源的選擇問題，如圖228所示。圖2-28 觸發(fā)源功能塊設(shè)置 觸發(fā)源“Sourse”開關(guān)和通道選擇開關(guān)“Select Channel”選擇通過And邏輯操作后作為分支選擇結(jié)構(gòu)（case-switch）的選擇項(xiàng)，若選擇結(jié)果為真，此時出發(fā)通道B，將邏輯選擇數(shù)值

57、“0”作為觸發(fā)源“Source”，觸發(fā)極性“Slope”和觸發(fā)電位“Level”屬性引用節(jié)點(diǎn)的設(shè)置數(shù)值，打開后兩者的功能。如果case選擇情況為后者，即采用外觸發(fā)“EXT”，此時將邏輯選擇數(shù)值“2”作為邏輯數(shù)值輸入觸發(fā)器面板3個控件的屬性節(jié)點(diǎn)后，使得觸發(fā)極性和觸發(fā)電位取消作用。 2.4.3 通道輸入信號的生成和選擇 此創(chuàng)創(chuàng)建通道輸入信號生成和選擇子VI，完成不同通道輸入信號的生成以及通道選擇功能。創(chuàng)建過程和創(chuàng)建一般的LabVIEW VI控件的方法一樣，將所創(chuàng)建的子VI命名為“channel A and B.vi”。該VI的前面板如圖229所示。 圖2-29 channel A and or B

58、.vi的前面板及連線板 在前面板上，已經(jīng)添加電平“Level”數(shù)值輸入控件、極性“Slope”和觸發(fā)源“Source”選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)“No.Points”、頻率“Frequency”、通道選擇“Select Channel”和噪聲“Noise”輸入數(shù)組。輸出控件則為兩路波形輸出“Waveform 1 out”和“Waveform 2 out”。 通道輸入信號生成和選擇的程序框圖。圖230、圖231和圖232分別為通過兩路通道同時產(chǎn)生波形、通道B產(chǎn)生波形和通道A產(chǎn)生波形的程序框圖。在這幾個程序框圖中，都需要通過波形信號生成函數(shù)（正弦波信號函數(shù)或方波形信號函數(shù)）生成所需要的信號，各自通過均勻白

59、噪聲函數(shù)加入不同幅度的白噪聲后生成所也需要的信號。通過不同的信號選擇塊后輸入到觸發(fā)器子控件VI后產(chǎn)生所需要的波形輸出。觸發(fā)器子VI將在后面進(jìn)行介紹。此處對波形信號生成漢說以及均勻白噪聲函數(shù)進(jìn)行簡單介紹。圖2-30 通道輸入信號生成和選擇VI（兩路信號A&B）圖2-31 通道輸入信號生成和選擇VI（兩路信號B） 圖2-32 通道輸入信號生成和選擇VI（兩路信號A） 所用到的正弦波信號和方波信號生成函數(shù)的位置如圖233所示。選擇順序?yàn)椤昂瘮?shù)信號處理正弦波”、“方波”或“均勻白噪聲”。這幾個信號函數(shù)是LabVIEW進(jìn)行信號處理的一些基本函數(shù)。在前面章節(jié)創(chuàng)建控件的過程中已經(jīng)用到過，此處不作詳細(xì)介紹，讀

60、者可以翻閱前面章節(jié)或查看LabVIEW的幫助文件。 圖2-33 正弦波和方波信號生成函數(shù) 2.4.4 觸發(fā)器子VI的創(chuàng)建 觸發(fā)器子VI能夠根據(jù)觸發(fā)源的不同，對輸入的信號進(jìn)行選擇后輸出。創(chuàng)建該子VI的過程和前面的創(chuàng)建過程相同，將創(chuàng)建后的子VI保存為“trigger.vi”。創(chuàng)建后的觸發(fā)器子VI的前面板如圖234所示。在前面板添加觸發(fā)源“Source”、觸發(fā)電平“Level”、觸發(fā)極性“Slope”，輸入信號“Waveform 1 In”和“Waveform 2 In”以及輸入信號“Waveform 1 out”和“Waveform 2 out”。 程序功能主要通過程序框圖來實(shí)現(xiàn)。具體的程序框圖如