LabVIEW软件介绍及编程实例

前面板
后面板
循环（Loop）和示波器（Chart） 循环（Loop）和示波器（Chart）
• G语言有两种子方框图重复执行的结构， 语言有两种子方框图重复执行的结构， While循环和For循环 循环和For循环。 While循环和For循环。这两种结构都是大 小可变的盒子。 小可变的盒子。把子方框图放入循环结构 的边界内。 的边界内。 • 只要条件终端的值为真，While循环中的程 只要条件终端的值为真，While循环中的程 序就一直执行， 序就一直执行，直到条件终端的值为假才 停止。 停止。 • 在For循环中，程序执行所设定的次数。 For循环中 程序执行所设定的次数。 循环中， • 示波器用于显示操作数的实时趋势信息。 示波器用于显示操作数的实时趋势信息。
虚拟仪器软件LabVIEW 虚拟仪器软件
2011年9月 11年
讲义提纲
• LabVIEW概念 概念 • LabVIEW环境 环境 • 循环（Loop）和示波器（Chart） 循环（ ）和示波器（ ） • 条件结构和顺序结构
什么是LabVIEW 什么是LabVIEW
• LabVIEW是一种程序开发环境，类似于 是一种程序开发环境， 是一种程序开发环境 类似于C 开发环境， 和BASIC开发环境，但LabVIEW与其它 开发环境 与其它 计算机语言的显著区别是： 计算机语言的显著区别是：其它计算机语 言都是采用基于文本的语言产生代码行， 言都是采用基于文本的语言产生代码行， 使用图形化编程语言G语言 而LabVIEW使用图形化编程语言 语言 使用图形化编程语言 编写程序，产生的程序是框图的形式。 编写程序，产生的程序是框图的形式。
温度计的前面板
框图程序
• 每一个程序前面板都有相应的框图程序与 之对应。框图程序用图形编程语言编写， 之对应。框图程序用图形编程语言编写， 可以把它理解成传统程序的源代码。 可以把它理解成传统程序的源代码。框图 中的部件可以看成程序节点，如循环控制、 中的部件可以看成程序节点，如循环控制、 事件控制和算术功能等。 事件控制和算术功能等。这些部件都用连 线连接，以定义框图内的数据流动方向。 线连接，以定义框图内的数据流动方向。
• 像C或BASIC一样， LabVIEW也是通用 一样， 或 一样 也是通用 的编程系统， 的编程系统，有一个可完成任何编程任务的 庞大的函数库。 庞大的函数库。 LabVIEW的函数库包括 的函数库包括 数据采集、 数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、 、串口控制、数据分析、 数据显示及数据存储等等。 数据显示及数据存储等等。 LabVIEW也 也 有传统的程序调试工具，如设置断点、 有传统的程序调试工具，如设置断点、以动 画形式显示数据及其通过程序（ 画形式显示数据及其通过程序（子VI）的 ） 结果、单步执行等等，便于程序的调试。 结果、单步执行等等，便于程序的调试。
选择工具：用于选择、移动或改变对象的大小。 选择工具：用于选择、移动或改变对象的大小。
数值子模板：包含数值的控制和显示。 数值子模板：包含数值的控制和显示。 布尔值子模块：逻辑数值的控制和显示。 布尔值子模块：逻辑数值的控制和显示。 字符串和路径子模板：字符串和文件路径的控制和显示。 字符串和路径子模板：字符串和文件路径的控制和显示。 数组和群子模板：复合型数据类型的控制和显示。 控制模板 数组和群子模板：复合型数据类型的控制和显示。 列表子模板：菜单环和列表栏的控制和显示。 列表子模板：菜单环和列表栏的控制和显示。 图形子模板：显示数据结果的趋势图和曲线图。 图形子模板：显示数据结果的趋势图和曲线图。 环和枚举子模板：菜单环和枚举的控制和显示。 环和枚举子模板：菜单环和枚举的控制和显示。 控件容器库子模板：操作Tab Control、SubPanel、ActiveX 控件容器库子模板：操作Tab Control、SubPanel、 等功能。 等功能。 对输入、输出的控制和操作。 I/O 子模板 ：对输入、输出的控制和操作。 对话控制子模板：用于输入对话框的显示控制。 对话控制子模板：用于输入对话框的显示控制。 版本控制子模板：实现对以往版本的兼容和继承。 版本控制子模板：实现对以往版本的兼容和继承。 包含一些Refnum控件。 Refnum控件 Refnum 子模板 ：包含一些Refnum控件。 装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。 装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。 调用控制子模板：调用存储在文件中的控制和显示的接口。 调用控制子模板：调用存储在文件中的控制和显示的接口。 用户控制子模板：用户自定义的控制和显示。 用户控制子模板：用户自定义的控制和显示。
温度计的框图程序
图标/ 图标/连接器
• 图标/接口器件可以让用户把VI程序变成一 图标/接口器件可以让用户把VI程序变成一 VI 个对象（VI子程序），然后在其他程序中 子程序）， 个对象（VI子程序），然后在其他程序中 像子程序一样地调用它。 像子程序一样地调用它。图标表示在其他 程序中被调用的子程序， 程序中被调用的子程序，而接线端口则表 示图标的输入/输出口， 示图标的输入/输出口，就像子程序的参数 端口对应着VI VI程序前面板控件和指示器的 端口对应着VI程序前面板控件和指示器的 数值。 数值。
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功能模板
结构子模板：包括程序控制结构命令，例如循环控制等， 结构子模板：包括程序控制结构命令，例如循环控制等， 以及全局变量和局部变量。 以及全局变量和局部变量。 数值运算子模板：包括各种常用的数值运算符， 数值运算子模板：包括各种常用的数值运算符，如+、-等； 以及各种常见的数值运算式， +1运算 运算； 以及各种常见的数值运算式，如+1运算；还包括数制转 换、三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。 三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。 布尔逻辑子模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。 布尔逻辑子模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。 字符串运算子模板：包含各种字符串操作函数、 字符串运算子模板：包含各种字符串操作函数、数值与字 符串之间的转换函数，以及字符( 常数等。 符串之间的转换函数，以及字符(串)常数等。 数组子模板：包括数组运算函数、数组转换函数， 数组子模板：包括数组运算函数、数组转换函数，以及常 数数组等。 数数组等。 群子模板。包括群的处理函数，以及群常数等。这里的群 群子模板。包括群的处理函数，以及群常数等。 相当于C语言中的结构。 相当于C语言中的结构。 比较子模板：包括各种比较运算函数，如大于、小于、 比较子模板：包括各种比较运算函数，如大于、小于、等 于。 时间和对话框子模板：包括对话框窗口、 时间和对话框子模板：包括对话框窗口、时间和出错处理 函数等。 函数等。 文件输入/输出子模板：包括处理文件输入/ 文件输入/输出子模板：包括处理文件输入/输出的程序和 函数。 函数。
温度计程序作为一个子程序的前面板
温度计程序作为一个子程序的框图程序
操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。 操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。
工具模板 标签工具：用于输入标签文本或者创建自由标签。 标签工具：用于输入标签文本或者创建自由标签。
连线工具：用于在框图程序上连接对象。 连线工具：用于在框图程序上连接对象。 对象弹出菜单工具： 对象弹出菜单工具：用鼠标左键可以弹出对象的弹 出式菜单。 出式菜单。 漫游工具：使用该工具就可以不需要使用滚动条而 漫游工具： 在窗口中漫游。 在窗口中漫游。 断点工具：使用该工具在VI的框图对象上设置断点。 断点工具：使用该工具在VI的框图对象上设置断点。 VI的框图对象上设置断点 探针工具： 探针工具：可以在框图程序内的数据流线上设置探 针。 颜色提取工具： 颜色提取工具：使用该工具来提取颜色用于编辑其 他的对象。 他的对象。 颜色工具：用来给对象定义颜色。 颜色工具：用来给对象定义颜色。
前面板
• 程序前面板用于设置输入量和观察输出量。 程序前面板用于设置输入量和观察输出量。 它模拟真实仪器的前面板。其中， 它模拟真实仪器的前面板。其中，输入量 被称为Controls 控件）， Controls（ ），用户可以通过 被称为Controls（控件），用户可以通过 控件向VI中设置输入参数等； VI中设置输入参数等 控件向VI中设置输入参数等；输出量被称 Indicators（指示器），VI通过指示器 ），VI 为Indicators（指示器），VI通过指示器 向用户提示状态或输出数据等。 向用户提示状态或输出数据等。用户还可 以使用各种图标，如旋钮、开关、按钮、 以使用各种图标，如旋钮、开关、按钮、 图表及图形等，使前面板易看易懂。 图表及图形等，使前面板易看易懂。
温度计程序的图标和连接器
LabVIEW的特点 LabVIEW的特点
• 强大功能归因于它的层次化结构 ， 用户可 强大功能归因于它的层次化结构， 以把创建的VI 程序当作子程序调用， VI程序当作子程序调用 以把创建的 VI 程序当作子程序调用 ， 然后 再把这个程序作为另一个程序的子程序来 调用，以创建更为复杂的LabVIEW程序， LabVIEW程序 调用，以创建更为复杂的LabVIEW程序，而 这种调用的层次是没有限制的， 这种调用的层次是没有限制的 ， 因此可以 充分发挥个人的开发潜能。 充分发挥个人的开发潜能。 • LabVIEW这种创建和调用子程序的方法，使 LabVIEW这种创建和调用子程序的方法 这种创建和调用子程序的方法， 创建的程序结构模块化， 更易于调试、 理 创建的程序结构模块化 ， 更易于调试 、 解和维护。 解和维护。
LabVIEW概述 LabVIEW概述
• LabVIEW（Laboratory Virtual （ Instrument Engineering Workbench） ） • 虚拟仪器（ Virtual Instrument ）简 虚拟仪器（ 称VI，包括三部分：前面板、框图程序和 ，包括三部分：前面板、 图标/连接器 连接器。 图标 连接器。
功能模板
测量子模板:包括数据采集硬件的驱动程序， NI 测量子模板:包括数据采集硬件的驱动程序，以及信 号调理所需的各种功能模块。 号调理所需的各种功能模块。 波形子模板：包含了对各种波形的控制。 波形子模板：包含了对各种波形的控制。 分析子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块。 分析子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块。 仪器控制子模板：包括GPIB(488 488.2)、串行、VXI仪 GPIB(488、 仪器控制子模板：包括GPIB(488、488.2)、串行、VXI仪 器控制的程序和函数，以及VISA的操作功能函数。 VISA的操作功能函数 器控制的程序和函数，以及VISA的操作功能函数。 应用程序控制子模块:包括动态调用VI VI、 应用程序控制子模块:包括动态调用VI、标准可执行程序 的功能函数。 的功能函数。 图形与声音子模块：包括3 OpenGL、 图形与声音子模块：包括3D、OpenGL、声音播放等功能 模块。 模块。 通讯子模板:包括TCP DDE、ActiveX和OLE等功能的处理 TCP、 通讯子模板:包括TCP、DDE、ActiveX和OLE等功能的处理 模块。 模块。 文档生成子模板:生成文档。 文档生成子模板:生成文档。 底层接口子模块：包括调用动态连接库和CIN CIN节点等功能 底层接口子模块：包括调用动态连接库和CIN节点等功能 的处理模块。 的处理模块。 选择…VI子程序”子模板：包括一个对话框， VI子程序 “ 选择 VI 子程序” 子模板 ：包括一个对话框， 可以选 择一个VI程序作为子程序（ VI程序作为子程序 VI）插入当前程序中。 择一个VI程序作为子程序（SUB VI）插入当前程序中。 装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。 装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。 用户自定义的子VI模板:用户自定义的控制和显示。 用户自定义的子VI模板:用户自定义的控制和显示。 VI模板