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1、第第2 2篇篇LabVIEW 仿真分析基础仿真分析基础第6章 LabVIEW的工作环境本章主要内容如下：61 概述62 LabVIEW的启动界面63 VI程序的构成64 前面板与程序框图界面上的工具简介65 VI程序创建所涉及的三个操作模板66 函数模板（Function Palette）67 小结 6.1 概述LabVIEW是美国National Instruments(NI)公司开发的一种以数据流驱动的图形化编程语言代替文本编程语言来创建应用程序的开发工具。主要用于测量、过程控制和数据分析的应用程序开发。LabVIEW是Laboratory Virtual Instrument Engin
2、eering Workbench的缩写，其意为实验室虚拟仪器工程集成环境，故LabVIEW环境下开发的程序就称为VIs(Virtual Instruments)即虚拟仪器虚拟仪器,而其外观和操作方式也与诸如示波器、万用表等实际物理仪器相仿。虚拟仪器（virtual instrumention）虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统，涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。虚拟仪器的主要特点有：尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。可充分发挥计
3、算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器。用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。虚拟仪器领域内，使用最为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。6.2 LabVIEW的启动界面 在启动界面的顶部菜单条中有四个选项，分别为File,Edit,Tools,Help选项。用于创建新的VI程序用于打开已有的VI程序用于创建VI程序的测量和控制工具用于打开Help文档6.3 VI程序的构成 所有的LabVIEW应用程序，称虚拟仪器（VI），VI程序的基本构成包括两部分：前面板（Front Panel），用于反映仪器的控制操作与显示（实际上就是程序运行时的用户界面）；程序框图
4、（Block Diagram），用以反映仪器内部的分析处理过程。前面板（Front Panel）前面板是VI的虚拟仪器面板，用图形用户界面形象直观地表达了用户接口。这一界面上有用户输入控制和仪器显示输出两类对象：反映仪器控制的各种对象统称为控件（Controls），如旋钮、按钮、按键、刻度盘等；反映仪器显示的各种对象统称为显示件（Indicators），如图形、图表、数值数据显示窗，指示灯等。采集信号VI的前面板显示对象(输出)控制对象(输入)程序框图（Block Diagram）程序框图是虚拟仪器内部分析处理的计算机程序。LabVIEW采用图形化的数据流编程，编程时的源代码以图标代码的形式出
5、现，在程序框图中，用户以图标代码进行VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。程序框图中有四种基本图形要素：数据输入/输出端口（Terminals）；用于处理数据因此同时有输入输出端口的节点（Node）；反映程序结构控制的结构图框（Structure frame）；数据在节点、端口之间流动所需的连线（Wire）。采集信号VI的程序框图与前面板对应显示件的端口结构与前面板对应控件的端口节点连线图标/接口板（Icon/Connector panel）图标/接口板（Icon/Connector panel）是LabVIEW中类似与其他计算机程序语言的子程序。图标/接口板反映了VI具有层次
6、化和结构化的特征。一个VI可以通过对图标/接口板的定义作为子程序，称为子VI（subVI），可被其他VI调用。这里图标/接口板相当于子程序VI图形化的输入输出参数。事实上，接口板用于传递输入、输出参数，而图标则类似于被调用子程序体。接口板默认图标6.4 前面板与程序框图界面工具简介 在前面板和程序框图窗口中，LabVIEW均提供了一个工具栏，两个工具栏中有一些相同的按钮。教材列出了这些工具按钮的作用，关于它们的使用用户大都通过实例使用可以熟悉和得到掌握，因此无须硬记。6.5 VI程序创建所涉及的三个操作模板 控件模板（Controls Palette）：含各种控制件（Controls）和显示件
7、（Indicators），分别存放于不同的子模板中，用于创建前面板时设置输入控制和输出显示。函数模板（Functions Palette）：含编辑程序代码所需的Express VI程序、函数和程序控制结构，也分别按类存放于不同的子模板中，其中有些并可能同时存放在多个子模板中。在程序框图中均以节点（Node）或结构图框（Structure Frame）的形式出现。工具模板（Tools Palette）：含有对前面板和程序框图界面中各种对象进行编辑，包括创建、修改、调试的各种工具，用于建立前面板与程序框图之间的联系以及程序框图中各对象之间的联系。图6-7 函数模板 a.Functions函数模板
8、b.All Functions子模板 搜索导航按钮该模板是创建程序框图的主要工具。图6-8 控制模板搜索导航按钮 该模板用来给前面板设置各种所需的输出显示对象和输入控制对象。图6-9 工具模板锁定自动转换开关。绿色LED点亮，表明鼠标在前面板或程序框图中移动时，会自动转换工具模板中的各个工具，用户只要根据鼠标出现的形式来点击决定采用何种工具。该模板提供了各种用于创建、修改和调试VI程序的工具。6.6 函数模板函数模板包含编辑程序代码所涉及到的所有基本功能模块，即VI程序和函数。p101表6-1列出了LabVIEW 7.0函数模板的构成，有8个子模板，其中All Functions子模板是Lab
9、VIEW 7 Express版本以前的函数模板，见p102表1-2所列。函数模板中对象可基本分为常数、函数和VI程序三类。其中函数是LabVIEW内建的程序，用户无法看到该程序的代码，其图标代码的底色一般用黄色标出。VI程序则是系统提供的LabVIEW程序，用户可以阅读它的代码。LabVIEW把程序流程控制结构也归入了函数模板。函数模板中的各个对象在程序框图中的图标形式为节点或图框。6.7 小结 主要内容：LabVIEW的编程环境以及VI程序的构成要素。涉及的一些概念、术语和名称：包括图形化数据流编程，虚拟仪器，前面板，程序框图，节点，结构图框，端口，连线，子程序的图标和接口板，操作模板，控件模板，函数模板，工具模板等等。