测控技术与仪器系虚拟仪器期末考试考点总结

第一章
1. 虚拟仪器定义：就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义，具有虚拟面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。

7.虚拟仪器特点及优点：性能高、扩展性强、开发周期短、易于集成。

2. 虚拟仪器：以计算机为核心，用强有力的软件去代替传统仪器的某些硬件功能。

3.虚拟仪器的面板是虚拟的。

测量功能是由软件编程实现的。

4. 组成包括硬件（工作基础）和软件（关键）两个基本要素。

5.硬件的构成：计算机：硬件平台的核心。

I/O接口设备：主要完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换。

6.五种构成方案：
1基于数据采集卡的虚拟仪器：基于PC本身的PCI/ISA总线。

其功能是将现场数据采集到计算机，或将计算机数据输出给受控对象。

2基于GPI B方式的虚拟仪器：传统测试仪器在数字接口方面的延伸和扩展。

3基于VXI总线方式的虚拟仪器：基于VME总线和GPI B总线。

4基于PXI总线方式的虚拟仪器：以Compact PCI为基础。

5基于LXI总线方式的虚拟仪器：LAN的仪器扩展
8.软件构成：应用软件+I/O接口仪器驱动程序
9.虚拟仪器的发展方向：1.外挂式虚拟仪器 2.PXI型高精度集成虚拟仪器测试系统3.网络化虚拟仪器
bVIEW软件工具的特点与优点：
①图形化的编程方式。

②提供了丰富的数据采集、分析及存储的库函数。

③提供了传统的程序调试手段；同时提供有独到的高亮执行工具。

④囊括了DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS–232/485、USB等各种仪器通信总线标准的所有功能函数。

⑤提供大量与外部代码或软件进行连接的机制，诸如DLLs (动态连接库)、DDE (共享库)、ActiveX、CIN节点、Matlab
脚本等。

⑥强大的Internet功能，支持常用网络协议，方便网络、远程测控仪器的开发。

第二章
1. Ctrl+E：切换Ctrl+T：并排显示Ctrl+B：删除所有错误连线
2. VI构成：前面板：仪器控制、结果显示
程序框图：接线端、节点、连线和结构构成
图标和连线板：识别VI的接口，以便在创建VI 时调用另一个VI。

3. LabVIEW的3个操作选板：工具选板、控件选板、函数选板
4. 创建一个虚拟仪器的一般步骤：
（1）前面板设计（2）程序框图（3）数据流编程（4）功能检验（5）保存文件
5. 虚拟仪器的一般调试步骤：
（1）运行VI （2）清除语法错误（3）高亮显示执行过程（4）单步执行（5）探针工具（6）断点第三章
1. VI程序的核心任务是：处理数据LabVIEW中包含丰富的：数据类型
2. 不同数据类型所对应不同的：线型和颜色
3. LabVIEW的基本数据类型有：a) 数值型b)布尔型c) 字符串型
4. LabVIEW的构造数据类型有：d) 数组e)簇
f) 枚举型g)空类型；h)波形/数字波形；i)路径；j)数字；k) I/O名称；l)时间m)图片。

5. 浮点型：橙色整型：蓝色布尔：绿色字符串：粉红色
6. 局部变量:适用于在一个VI中，实现对一个数据终端在不同位置的访问；
全局变量:适用于在几个VI之间进行数据传输。

7. LabVIEW概念是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。

第四章
1. 数组定义：相同数据类型元素的有序集合。

可创建数值型、布尔型、字符串型或簇数组。

2. 自动索引：For和While 结构都可以在它们的边界自动索引数组或积聚数组，这一汇集数据的能力称为自动索引
3. 对于For Loop结构的每一个数组，其缺省为自动索引使能，相反接入While Loop结构的每一个数组，其缺省值为关闭自动索
引。

4. 决定For循环次数的是数组的长度而不是N,这是因为数组的长度比N小。

5. 多态性：是指函数可以接受不同类型、不同维数或不同表示法的输入数据的能力。

大多数G语言函数都是多态化的。

6. 簇：是由不同类型的数据元素组成的一种构造数据类型。

第五章
1. 结构: 是控制G程序数据流程的元素，可以实现对代码块进行重复操作，根据条件或特定顺序执行代码。

2. G语言包含5种结构：循环结构、Case结构、顺序结构、公式节点、事件结构
3. LabVIEW两种循环结构：
For循环：是将某程序段重复执行预先设定的次数。

While循环：可以反复执行循环内的框图程序，直到特定条件满足，停止循环。

4. 移位寄存器：在循环体的循环之间传递数据，其功能是将上一次循环的值传递给下一次循环。

5. 反馈节点作用：在For循环和While循环结构中，实现数据从一次循环传递至下一次循环
6. 顺序结构包括：平铺式顺序结构、层叠式顺序结构
第六章
1. DAQ系统组成：包括计算机、运行其上的应用软件、硬件配置管理软件、应用程序编程接口、硬件驱动引擎软件、信号调理模块和传感器及变换器几大部分。

2. 数据采集过程：将电压、电流等电信号或是温度、加速度、湿度、压力、应变等非电量信号通过一些特殊的传感器转换成为电信号，经过A/D转换，读取到计算机中的。

3.DAQ程序设计过程中，有两个基本的概念：通道、任务
物理通道：测量或产生信号的终端或引脚；
虚拟通道：实际是一些属性的一个集合，包括名称、物理通道、输入连接、测量或产生信号的类型等。

4. 任务：在DAQ-mx中是一个或多个虚拟通道的集合，包括了通道的时间特性、触发特性等，一个任务的实质就是一个要执行的测量或产生信号的操作。

5. 信号调理类型：1.放大 2.线性化 3.传感器的激励 4.隔离
6. 数据采集卡性能指标：输入模式、输入范围、分辨率、采样速率、噪声抑制
数据采集系统由被测参数→传感器→信号调理→数据采集卡→计算机组成。

7. 虚拟仪器在使用数据采集卡之前必须运行专用软件MAX进行配置，如设置通道名，输入输出类型，测量类型等。

第七章
1. DataSocket是NI公司提供的一种基于TCP/IP协议的网络编程新技术。

适用于远程数据采集、监控和数据共享等应用程序开发。

2. URL的格式由下列三部分组成：
(1)第一部分是协议(2)第二部分是存在该资源的主机IP地址(3)第三部分是主机资源的具体地址，如目录和文件名。

简称：
LabVIEW：实验室虚拟仪器工程平台
NI：美国国家仪器公司
G语言：图形化编程语言
VI：虚拟仪器
DAQ（Dat a Acquisition,）：数据采集
MAX (Measurement & Automation)：测量及自动化浏览器
RDA（Remote device access）:远程设备访问
URL (unif orm resource locater)：统一资源定位器
CIN ：调用C语言源程序
简答：
1.虚拟仪器程序调试方法主要有哪些?
答：1、设置执行程序为高亮方式，程序执行前点击高亮按钮，则运行过程会以高亮形式显示数据流。

２、单步执行方式：如果要使框图程序一个节点一个节点则按下单步单步按行钮就会闪烁，指示它将被执行，再次点击单步按钮，程序将会变成连续运行。

３、探针，从工具模板中选择探针工具，将探针工具置于某根连线上可以用来查看运行过程中数据流在该连线时的数据４、断点使用断点工具可以在程序的某一点中止程序执行，用探针或单步方式查看数据。

2、简要叙述局部变量和全局变量的使用特点和区别。

答：通过局部变量或全局变量，可以实现在程序框图中的多个地方读写同一个控件。

局部变量只能在同一程序内部使用，每个局部变量都对应前面板上的一个控件，一个控件可以创建多个局部变量。

读写局部变量等同于读写相应控件。

通过全局变量可以在不同的VI之间进行数据交换，一个全局变量的VI文件中可以包含多个不同数据类型的全局变量。

LabVIEW中的全局变量是以独立的VI文件形式存在的，这个VI文件只有前面板，没有程序框图不能进行编程。

3、简要介绍For 循环和While 循环的自动索引功能。

答：For 循环和While 循环可以自动地在数组的上下限范围内编索引和进行累计。

这些功能称为自动索引。

在启动自动索引功能以后，当把某个外部节点的任何一维元素连接到循环边框的某个输入通道时，该数组的各个元素就将按顺序一个一个地输入到循环中。

循环会对一维数组中的标量元素，或者二维数组中的一维数组等编制索引。

在输出通道也要执行同样的工作――数组元素按顺序进入一维数组，一维数组进入二维数组，依此类推。

4、For循环和While循环的区别是什么？使用中它们各自适用于什么场合?
答：For循环规定了循环次数，其条件选择是根据计数器计数次数是否达到循环次数而决定结束循环的条件；而While循环不规定循环次数，其条件选择是根据选择器端子的条件是否得以满足而决定结束循环的条件。

For循环适合于有限次数的循环操作，而While循环适合于根据程序运行过程中逻辑关系或在程序执行中人为地决定循环次数。

5、什么是多态化？
答：多态化是指一种函数功能，即可以协调不同格式、维数或者显示的输入数据。

大多数LabVIEW 的函数都是多态化的。

6、移位寄存器的用途？怎样初始化移位寄存器？
答：①移位寄存器主要用于While循环和For循环，将上一次循环的值传给下一次循环。

还可以存储前几次循环的值，在移位寄存器的左端口或右端口上右击鼠标弹出菜单，选择Add Element选项，可创建附加的左端口来存储前几次循环的值。

②在循环外将初始值连到移位寄存器的左端口，有默认初值。

7、在LabVIEW中有哪三种用来创建和运行程序的摸板?它们都有哪些用途?
答：LabVIEW中有三种用来创建和运行程序的模板：工具选板，控件选板和函数选板。

1.工具选板包括了程序的创建、修改和调试时用的工具； 2.控制选板主要用于在前面板中添加指示器和控制器； 3.而函数选板则用于创建框图程序，它包含了很多函数子模板。

8、VI子程序的连接端口的作用是?如何来定义VI子程序的连接口?
答：VI子程序的连接口端口用于与主VI程序之间传递数据。

定义VI子程序连接口时先选择子VI所需要的端口数，然后将前面板的指示器和控制器分配给每一个端口。

9、程序框图主要由哪几个元件组成？它们都有哪些用途？
答：程序框图主要由接线端、节点、连线和结构组成。

接线端：用来表示输入控件和显示控件的数据类型。

节点：是程序框图上的对象，具有输入、输出端口，在VI运行时进行运算。

连线：程序框图中对象的数据传输通过连线实现。

每根连线都只有一个数据源，但可以与多个读取该数据的VI和函数连接。

结构：是文本编程语言中的循环和条件语句的图形化表示。

1.写出LabVIEW软件平台常用的三个模板名称。

答：LabVIEW软件平台主要有工具模板、控制模板和功能模板三个模板。

LabVIEW有哪两种类型的菜单，如何获得或使用？
答: LabVIEW有两种类型的菜单：下拉(pull-down)菜单和快捷(shortcut)菜单。

在前面板或框图中，将光标定位于所选对象上并单击鼠标右键，这个过程称为“弹出”，并获得“弹出菜单”。

3.不良连线用虚线表示，出现不良连线的主要原因有哪些，如何删除一条或多条不良连线。

答：当源数据与目标数据类型不匹配时，会出现虚线(不良连线)。

没有源数据、目标数据错误地当作源数据，一个目标数据有多个源数据都会形成不良连线。

要删除一条不良连线，用位置工具单击不良连线后按Delete键。

如果要删除框图程序中所有的不良连线，可以选择Edit\Remove Bad Wires(移去不良连线)(或按Ctrl+B键)。

4.While循环和For循环的执行与否是如何确定的?
答：While循环的执行是根据条件端子上输入的布尔值是 TRUE或 FALSE确定的，用布尔开关人工控制时需了解对应的机械操作模式；For循环将子框图执行N次，N为计数端的输入值。

5.什么是Case结构的“数据隧道”，连线时“数据隧道”为什么会出现“空心”，如何改正？
答：Case结构下至少有2个子框图，Case结构下数据隧道显示为空心框的原因是没有在每个子框图中为数据隧道提供数据源。

6.什么是功能函数“索引数组（Index Array）”，如何使用？
答：索引数组，指定要访问的数组元素。

index指定元素的索引号，这里约定第一个元素的索引号是0。

Array Index函数会自动调整大小以匹配连接的输入数组维数。

例如，如果将—维数组连接到数组子集，那么函数将显示1个索引号，如果将二维数组连接到函数，将显示2个索引号。

只向二维数组的一个索引号提供数值，而另一个缺省时，则按索引号指定的行或列获得其中的一个子集。

7. 如何编程，使程序运行后控件在面板上隐藏起来？
答：LabVIEW引入属性节点（Property Node）的概念来设置前面板对象的属性，并且允许在程序运行中动态地改变属性。

选择控件，建立属性节点，设置Visible：数据类型为布尔型。

当Visible值为False时，面板对象被隐藏。

8．LabVIEW使用了图表（Chart）和图形（Graph）两个不同的概念，其主要差别是什么？
答：其概念的差别在于。

Chart显示一个实时变化的波形或曲线，Graph 是采集数据入数组进行的事后处理。

一、填空
1. VI虚拟仪器的三个主要组成部分是_前面板_、_程序框图_和_图标_。

2. LabView有三种操作模板，分别是_控件模板_、_函数模板_和_工具模板_。

3. CIN节点需要调用__*.lsb__格式文件，这种文件可以通过__Visual C++__来生成。

4. 虚拟仪器设计中连线为虚线时表示___数据类型不匹配出错_，当RUN按钮显示为折断的箭头时，表示程序___有错误发生__。

5. 在LabView中_局部变量_主要用于程序内部传递数据，_全局变量_主要用于程序之间传递数据。

6. 程序框图由_端口_、_节点_和_连线_组成的可执行代码。

二、选择
1. 当一个函数的error in带有错误信息时，下列哪种说法是正确的（ D ）
A 该函数会对错误信息进行处理。

B 该函数不会作任何操作，而是直接将错误信息传递给error out，且不会将自身函数发生的错误添加进去。

C 该函数会发出错误警告，且使程序终止运行。

D 该函数直接将错就错传递给error out，且会将自身函数发生的错误加进去。

2. 下列哪种说法是错误的（ B ）
A 虚拟仪器采用的是面向对象和可视化编程技术。

B 在程序运行的过程过程中波形的可变性是不可改变的。

C 在LabView中，VI程序的运行时数据流动的。

D 在创建子程序时，可以使用连线工具给前面板的控制器和指示器分配端口。

3. 下列哪种说法是对的（ C ）
A While循环只有条件端口接收到的值为True时才停止循环。

B While循环不满足条件时，一次也不执行循环。

C For循环当N<1时，一次也不循环。

D For循环可以嵌套，While循环不可以嵌套。

4. 当数据采集卡组态成DIFF模式时，将使用差分连接方式，使用这种连接方式下列说法错误的是（ C ）
A 可以减少尖峰噪声
B 增加噪声抑制
C 增大尖峰噪声
D 增加共模信号抑制
5. 下列哪种总线产品对PCI总线完全兼容。

（ A ）
A PXI总线
B GPIB总线
C VXI总线
D RS232串口
三、简答
1. For循环和While循环的区别是什么？使用中它们各自适用于什么场合?
答： For循环规定了循环次数，其条件选择是根据计数器计数次数是否达到循环次数而决定结束循环的条件；而While 循环不规定循环次数，其条件选择是根据选择器端子的条件是否得以满足而决定结束循环的条件。

For循环适合于有限次数的循环操作，而While循环适合于根据程序运行过程中逻辑关系或在程序执行中人为地决定循环次数。

2. 什么是VISA？VISA有什么特点？
答：VISA是虚拟仪器软件结构(Virtual Instrument Software Architectuere)的简称，是由VXI plug & play系统联盟所统一制定的I/O接口软件标准及其相关规范的总称。

一般称这个I/O函数库为VISA库（用于仪器编程的标准I/O函数库）。

VISA函数库驻留于计算机系统中，是计算机与仪器之间的标准软件通信接口，用以实现对仪器的控制
3. 移位寄存器的用途？怎样初始化移位寄存器？
答：①移位寄存器主要用于While循环和For循环，将上一次循环的值传给下一次循环。

还可以存储前几次循环的值，在移位寄存器的左端口或右端口上右击鼠标弹出菜单，选择Add Element选项，可创建附加的左端口来存储前几次循环的值。

②在循环外将初始值连到移位寄存器的左端口，有默认初值。

4、什么叫虚拟仪器？虚拟仪器相对于传统仪器有优势在哪里？（本题5分）
答：虚拟仪器技术简单说就是用户自定义的基于PC的测试和测量解决方案。

相对于传统仪器,有4大优势：性能高，扩展性强，开发时间少，并且具有出色的集成功能。

5、简述在LabVIEW中调用C语言代码的方法和步骤。

（本题5分）
答：在LabVIEW中对C语言代码的调用是能过CIN节点来实现的，具体步骤如下：(1)创建一个空的CIN节点（2）为CIN 节点设置输入、输出端口（3）创建C语言源程序（4）创建并编译*.lsb文件（5）加载*.lsb文件并完成调用过程。

6、Labview有哪几种结构类型？（本题5分）
答：循环结构选择结构顺序结构事件结构公式节点以及反馈节点。