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1、LOGO第第1章章 虚拟仪器概述虚拟仪器概述检测与质量教研室主要内容 2.LabVIEW开开发平台平台 1.虚虚拟仪器的基本器的基本概概念念 3.基于基于虚虚拟仪器技器技术的的测试系系统虚拟仪器的基本概念v测量仪器的发展历程测量仪器的发展历程v什么是虚拟仪器什么是虚拟仪器v虚拟仪器与传统仪器的比较虚拟仪器与传统仪器的比较v虚拟仪器的基本功能虚拟仪器的基本功能v虚拟仪器的基本组成虚拟仪器的基本组成测量仪器的发展历程什么是虚拟仪器？v虚拟仪器是指在以计算机为核心的硬件平台上，其功能由虚拟仪器是指在以计算机为核心的硬件平台上，其功能由用户设计和定义，具有虚拟仪器面板，其测试功能由测试用户设计和定义，
2、具有虚拟仪器面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。软件实现的一种计算机仪器系统。TPS2014B数字存储示波器数字存储示波器虚拟示波器虚拟仪器与传统仪器的比较虚拟仪器的基本功能虚拟仪器的基本组成虚拟仪器硬件平台计算机模块化仪器软件平台测试管理层应用程序开发层仪器驱动层I/O总线驱动层LabVIEW开开发平台平台v两个工作窗口两个工作窗口启动界面程序框图前面板v三个选板三个选板工具选板控件选板函数选板v菜单菜单数值控件的快捷菜单FOR循环结构的快捷菜单主菜单主菜单快捷快捷菜单菜单v数据类型数据类型基于基于虚虚拟仪器技器技术的的测试系系统Thank You!LOGO第第2章章 一个简
3、单一个简单VI的设计的设计 检测与质量教研室主要内容 2.数数据流据流编程模式程模式 1.常用常用数数据据类型型 3.子子VI的的创建建与与调用用 4.VI编辑调试技技术数据对象名称v前面板：控件（输入控件前面板：控件（输入控件/输出控件）输出控件）v程序框图：接线端（与前面板的控件一一对应）、程序框图：接线端（与前面板的控件一一对应）、常量（在前面板无对应控件）常量（在前面板无对应控件）常用数据类型v数据类型：数值型、布尔型、数组、字符串、路数据类型：数值型、布尔型、数组、字符串、路径、波形、参考号、簇等径、波形、参考号、簇等v数值型数值型数据类型图标存储位数和数值范围扩展精度扩展实数，精度
4、取决于平台，但至少为15位。双精度双64位实数，15位精度。单精度单精度32位实数，6位精度。定点（定点64，32-2.147484E+9，2.147484E+9：2.328306E-10）64位整型64位整型（近似于-le19至+le19）长整型长32位整型（-2147483648至2147483647）双字节整型双字节16位整型（-32768至32767）单字节整型单字节8位整型（-128至127）无符号64位整型无符号64位64位整型（0至4294967295）无符号长整型无符号长整型32位整型（0至4294967295）无符号双字节整型无符号字符16位整型（0至65535）无符号单字节
5、整型无符号字节8位整型（0至255）扩展精度复数扩展复数精度取决于平台，但至少为15位双精度复数15位精度单精度复数6位精度 数值型v数值控件表现形式：如数值、波形、滑竿、旋钮、数值控件表现形式：如数值、波形、滑竿、旋钮、量表等。量表等。v输入输入/输出控件转换：输出控件转换：v数值控件快捷菜单、显示选项、进制选项、说明数值控件快捷菜单、显示选项、进制选项、说明提示对话框提示对话框v属性属性布尔型v值：真值：真/假，假，8位二进制数存储，非零数值代表位二进制数存储，非零数值代表TURE强制转换点v存在条件：同一节点存在不同类型的数值数据存在条件：同一节点存在不同类型的数值数据v存在形式：红色点
6、存在形式：红色点v如何对待：尽量避免如何对待：尽量避免数据流编程模式v数据流：一个节点运行，需要其所有输入数据全数据流：一个节点运行，需要其所有输入数据全部到达；多个节点之间没有约束（只要输入数据部到达；多个节点之间没有约束（只要输入数据到达就执行该节点），可能会同时有多个节点同到达就执行该节点），可能会同时有多个节点同时运行（自动多线程）时运行（自动多线程）VI的创建（插视频）的创建（插视频）v子子VI：能独立运行且能被其它：能独立运行且能被其它VI所调用所调用v子子VI构成：前面板、程序框图、图标构成：前面板、程序框图、图标/连线板连线板v子子VI的创建方法：直接法（的创建方法：直接法（1
7、.前面板，前面板，2.程序框程序框图，图，3.图标图标/连线板）、间接法（连线板）、间接法（1.主主VI的前面的前面板，板，2.主主VI的程序框图，的程序框图，3.在主在主VI程序框图中程序框图中选择需要创建为子选择需要创建为子VI的部分后，点击菜单：编辑的部分后，点击菜单：编辑/创建子创建子VI，4.双击主双击主VI程序框图中的子程序框图中的子VI图图标，打开子标，打开子VI的前面板，编辑图标）的前面板，编辑图标）编辑图标v图标位置：图标位置：v打开图标编辑器：打开图标编辑器：v编辑图标：编辑图标：注：无论直接法创建子VI还是间接法创建子VI，都建议编辑图标（相当于C中的函数名称），编辑图标
8、便于用户自己和阅读者阅读设置连线板v选择合适的模式选择合适的模式v端口和控件关联端口和控件关联v注：间接法创建子注：间接法创建子VI时不需要设置连线板时不需要设置连线板调用子VIv子子VI调用方法调用方法v子子VI设置设置v同一同一VI中可以对中可以对同一子同一子VI进行多次调用，进行多次调用，但在内存中只拷贝一次但在内存中只拷贝一次 VI编辑调试技术vVI编辑技术（主菜单）编辑技术（主菜单）vVI调试技术调试技术1、错误列表（存在语法错误）、错误列表（存在语法错误）VI调试技术2、高亮显示执行过程、高亮显示执行过程3、断点与单步执行、断点与单步执行 VI调试技术4、探针、探针Thank Yo
9、u!LOGO第第3章章 几种常用的程序结构几种常用的程序结构检测与质量教研室主要内容 2.while循循环 1.for循循环 3.移位寄存器移位寄存器 4.条条件件结构构 5.顺序序结构构 6.事件事件结构构For循环v按照指定的次数执行循环体按照指定的次数执行循环体v两个接线端：两个接线端：总数（输入端子），表示执行子程序框图的次数。总数（输入端子），表示执行子程序框图的次数。计数（输出端子），表示已运行循环体的次数。计数（输出端子），表示已运行循环体的次数。（注意：其值范围（注意：其值范围0-N-1，N循环总数）循环总数）For循环v自动索引：自动索引：指使指使For循环或循环或While
10、循环在循环边循环在循环边框上对数组自动建立索引的功能。框上对数组自动建立索引的功能。v启用启用/关闭自动索引功能关闭自动索引功能v左右边框自动索引功能的区别左右边框自动索引功能的区别v思考：左边框存在自动索引，但是思考：左边框存在自动索引，但是N值与数组元值与数组元素个数不同，循环体运行次数如何确定？素个数不同，循环体运行次数如何确定？While循环v循环执行循环体直至满足某一个条件或出现错误循环执行循环体直至满足某一个条件或出现错误v两个端子两个端子条件接线端（输入端子），具有两种状态。条件接线端（输入端子），具有两种状态。计数接线端（输出端子）计数接线端（输出端子）l自动索引（与自动索引（
11、与for循环类似）循环类似）l布尔开关的机械动作布尔开关的机械动作While循环v循环定时时间控制循环定时时间控制函函数数共共性性区区别别设定循环时间间隔设定循环时间间隔通常用来同步多个并行循环的执行（等待时间周期性）移位寄存器v作用：将上一次循环体或循环的结果传递给下一作用：将上一次循环体或循环的结果传递给下一次循环体或循环。次循环体或循环。v工作过程：工作过程：v创建创建移位寄存器v初始化（每次运行循环程序的结果相同）初始化（每次运行循环程序的结果相同）v未初始化（每次循环程序运行的结果不同）未初始化（每次循环程序运行的结果不同）应用举例v求求n!vFor 循环体每次运行各端口的数据变换循
12、环体每次运行各端口的数据变换循循环环次次数数计计数数端端口口i输输出出的的数数据据i+1左左侧侧移移位位寄寄存存器器输输出出的的数数据据右右侧侧移移位位寄寄存存器器输输入入的的数数据据1 0 1 1 12 1 2 1 23 2 3 2 64 3 4 6 24移位寄存器v层叠式移位寄存器层叠式移位寄存器v举例举例反馈节点v两种创建方法两种创建方法v初始化初始化初初始始化化反反馈馈节节点点的的程程序序运运行行情情况况未未初初始始化化反反馈馈节节点点的的程程序序运运行行情情况况第第一一次次执执行行程程序序第二次执行程序第一次执行程序第二次执行程序循循环环次次数数X+1值循环次数X+1值循环次数X+1
13、值循环次数X+1值值1 3 1 3 1 1 1 62 4 2 4 2 2 2 73 5 3 5 3 3 3 84 6 4 6 4 4 4 95 7 5 7 5 5 5 10移位寄存器与反馈节点互换v反馈节点可以减少连线反馈节点可以减少连线v注意替换后初始值的连线注意替换后初始值的连线条件结构v类型：布尔型、整形、字符串型、枚举型类型：布尔型、整形、字符串型、枚举型v条件结构的类型选择器接线端的数据类型决定条件结构的类型选择器接线端的数据类型决定v条件使用注意事项：条件使用注意事项：1）应用时，先确定选择器的数据并连线）应用时，先确定选择器的数据并连线2）选择器和标签在类别上完全匹配）选择器和标
14、签在类别上完全匹配3）注意输出隧道）注意输出隧道（一旦一个分支有数据输出隧道，其他一旦一个分支有数据输出隧道，其他所有分支均需要为此隧道赋值所有分支均需要为此隧道赋值）4）输出隧道的赋值方法）输出隧道的赋值方法顺序结构v规定程序执行先后顺序规定程序执行先后顺序v顺序结构由多个顺序结构由多个“帧帧”构成构成v顺序结构形式：平铺式、层叠式顺序结构形式：平铺式、层叠式v顺序结构帧之间数据传递顺序结构帧之间数据传递1）平铺式：通过连线传递数据）平铺式：通过连线传递数据2）层叠式：顺序局部变量）层叠式：顺序局部变量3）顺序局部变量的创建）顺序局部变量的创建事件结构v事件结构构成事件结构构成v事件分类：通
15、知事件事件分类：通知事件（静态事件）（静态事件）过滤事件过滤事件 l编辑事件编辑事件公式节点v支持文本编辑支持文本编辑v公式节点的语法公式节点的语法v公式节点的使用说明公式节点的使用说明v表达式节点表达式节点运算符号运算符号意义意义*指数指数+、！、！、+、加、减、逻辑非、补位、前向加、后向加加、减、逻辑非、补位、前向加、后向加*、/、%乘、除、取模（求余）乘、除、取模（求余）、=、=大于、小于、大于等于、小于等于大于、小于、大于等于、小于等于!=、=不相等、相等不相等、相等&、|、按位与、按位或、按位异或按位与、按位或、按位异或&、|逻辑与、逻辑或逻辑与、逻辑或?:条件判断条件判断=、op=
16、赋值、计算并赋值赋值、计算并赋值Thank You!LOGO第第4章章 数组、簇与波形显示数组、簇与波形显示检测与质量教研室主要内容 2.簇簇 1.数数组 3.波形波形图表表 4.波形波形图数组v概念：相同类型数据元素的集合概念：相同类型数据元素的集合v类型：类型：数值型、布尔型、字符型、簇等各种类型，数值型、布尔型、字符型、簇等各种类型，但是不能是数组。但是不能是数组。v构成：元素和维度构成：元素和维度v元素访问：索引值（如一维数组有元素访问：索引值（如一维数组有N个元素则索个元素则索引值范围是引值范围是0-N-1)v容量：容量：每维最多可有每维最多可有2311个元素。维度可以是个元素。维度
17、可以是一维或多维。一维或多维。创建数组v在前面板创建数组对象在前面板创建数组对象1）在前面板放置数组框）在前面板放置数组框2）定义数组类型）定义数组类型3）数组赋值）数组赋值l在程序框图中创建数组常量在程序框图中创建数组常量1）在程序框图放置数组常量框）在程序框图放置数组常量框2）定义元素类型）定义元素类型3）赋初值）赋初值创建数组v创建多维数组：创建多维数组：v通过程序创建数组通过程序创建数组1)利用函数创建数组利用函数创建数组2)利用利用For循环创建二维数组循环创建二维数组数组函数参考数组函数一览表参考数组函数一览表数组的多态性数组的多态性簇v概念：相同或不同类型数据元素的有序组合。概念
18、：相同或不同类型数据元素的有序组合。v创建创建1）在前面板创建簇控件）在前面板创建簇控件2）在程序框图中创建簇常量）在程序框图中创建簇常量 v簇函数簇函数v错误簇：用于在节点之间传递错误信息。一般包错误簇：用于在节点之间传递错误信息。一般包含：状态、代码、源三个信息。含：状态、代码、源三个信息。波形v波形控件波形控件v创建波形创建波形波形图v波形图控件波形图控件v在波形图中显示单条曲线在波形图中显示单条曲线v在波形图中显示多条曲线在波形图中显示多条曲线波形图表v波形图表控件波形图表控件1）历史数据：显示缓冲器，先进先出的原则管理，）历史数据：显示缓冲器，先进先出的原则管理，其最大容量是其最大容
19、量是1024个数据点。个数据点。2）刷新模式：带状图表、示波器图表、扫描图表）刷新模式：带状图表、示波器图表、扫描图表3）分格显示曲线）分格显示曲线v在波形图表中显示单条曲线在波形图表中显示单条曲线v在波形图表中显示多条曲线在波形图表中显示多条曲线v波形图表和波形图的比较波形图表和波形图的比较其它类型的图形和图表其它类型的图形和图表vXY图图v数字波形图数字波形图Thank You!LOGO第第5章章 字符窜与文件输入字符窜与文件输入/输出输出检测与质量教研室主要内容 2.文件文件 1.字符串字符串字符串v概念：概念：是可显示的或不可显示的是可显示的或不可显示的ASCII字符序列。字符序列。v
20、字符串显示类型：字符串显示类型：v字符串函数字符串函数文件v文件输入文件输入/输出（输出（I/O）操作用于存储数据或从）操作用于存储数据或从磁盘文件中读取数据。磁盘文件中读取数据。v文件操作步骤：新建或者打开一个已有的文件，文件操作步骤：新建或者打开一个已有的文件，对文件进行读写和关闭文件。对文件进行读写和关闭文件。v文件类型：文本文件（文件类型：文本文件（ASCII字节流）、二进制字节流）、二进制文件、数据记录文件、波形数据文件文件、数据记录文件、波形数据文件v文件文件I/O函数函数Thank You!LOGO第第6章章 数据采集数据采集检测与质量教研室主要内容 2.信信号号生成、生成、处理
21、和分析理和分析 1.数数据采集基据采集基础知知识 3.数数据采集系据采集系统基本知基本知识 4数数据采集程序的据采集程序的设计数据采集系统的构成v数据采集设备数据采集设备v驱动程序驱动程序v测试应用程序测试应用程序数据采集设备数据采集设备v分类：插卡式的数据采集设备、分布式数据采集分类：插卡式的数据采集设备、分布式数据采集设备、设备、VXI与与PXI设备、设备、GPIB或串口设备、基或串口设备、基于计算机的仪器于计算机的仪器v主要指标：采样率、分辨率、其他主要指标（通主要指标：采样率、分辨率、其他主要指标（通道数、同步采样、模拟输出输入、数字输入输出、道数、同步采样、模拟输出输入、数字输入输出
22、、定时计数等）定时计数等）软件结构软件结构v基于基于DAQmx的数据采集系统组成的数据采集系统组成v硬件驱动程序：硬件驱动程序：DAQmxvDAQmx库库v应用软件应用软件 数据采集设备的设置与测试v测试与自动化资源管理器测试与自动化资源管理器v模入信号的连接方式模入信号的连接方式接地信号浮动信号DEF*RSE*NRSE*不带*号的方式不推荐使用。一般说来，浮动信号和差动连接方式可能较好。但实际测量时还要看情况而定。信号生成v信号生成：使用信号生成：使用LabVIEW生成信号用于测试或生成信号用于测试或者其它目的。者其它目的。vLabVIEW中的信号生成函数中的信号生成函数v波形与信号的差别波
23、形与信号的差别1）输出数据类型不同）输出数据类型不同2）输入频率单位不同（归一化频率）输入频率单位不同（归一化频率）信号分析处理v时域时域v频域频域数据采集程序设计v使用使用DAQ助手助手v使用使用DAQmx库函数编程库函数编程v单值数据采集单值数据采集v连续数据采集连续数据采集v模拟输出模拟输出v读取数字信号读取数字信号v输出数字信号输出数字信号Thank You!LOGO第第7章章 仪器控制仪器控制检测与质量教研室主要内容 2.串口通信串口通信 1.GPIP 3.VISA 4.仪器器驱动程序程序仪器控制系统的构成v仪器控制是指通过仪器控制是指通过PC机上的软件远程控制仪器控机上的软件远程控
24、制仪器控制总线上的一台或多台仪器。一个完整的仪器控制总线上的一台或多台仪器。一个完整的仪器控制系统都是由应用开发环境、程序开发制系统都是由应用开发环境、程序开发I/O软件、软件、仪器通信仪器通信I/O总线硬件和测量仪器组成总线硬件和测量仪器组成GPIBv通用接口总线通用接口总线(General Purpose Interface Bus，简写为，简写为GPIB)是由是由IEEE协会协会(Institute of Electrical and Electronic Engineers)规定的一种规定的一种ANSI/IEEE488标准。标准。vGPIB为为PC机与可编程仪器之间的连接系统定义机与可
25、编程仪器之间的连接系统定义了电气、机械、功能和软件特性。了电气、机械、功能和软件特性。vGPIB系统组成系统组成vGPIP设备的作用：设备的作用：1）讲者：向一个或多个听者发送数据消息。）讲者：向一个或多个听者发送数据消息。2）控制器：由计算机担任，通过向所有的设备发）控制器：由计算机担任，通过向所有的设备发送命令来管理送命令来管理GPIB上的信息流。上的信息流。3）听者：接收讲者发来的数据消息。）听者：接收讲者发来的数据消息。vGPIB消息：消息：GPIB传送两类消息（接口消息和器传送两类消息（接口消息和器件消息）件消息）v总线构成：总线构成：vGPIB函数：函数：串口通信v串口通信函数串口
26、通信函数vVISA是虚拟仪器软件架构（是虚拟仪器软件架构（Virtual Instrument Software Architecture）的）的简称，是简称，是VXIplug&Play系统联盟的系统联盟的35家最大家最大的仪器仪表公司所统一制定的的仪器仪表公司所统一制定的I/O接口软件标准接口软件标准及其相关规范的总称及其相关规范的总称v通过通过VISA用户能与大多数仪器总线连接，包括用户能与大多数仪器总线连接，包括GPIB、USB、串口、串口、PXI、VXI和以太网和以太网VISAvVISA函数函数v使用使用VISA函数与函数与GPIB设备通信设备通信仪器驱动程序v仪器驱动程序：仪器驱动程
27、序：LabVIEW仪器驱动程序是一组仪器驱动程序是一组LabVIEW VIv典型标准仪器驱动程序结构模型典型标准仪器驱动程序结构模型v查找和安装仪器驱动程序查找和安装仪器驱动程序Thank You!LOGO第第8章章 实用编程技术实用编程技术检测与质量教研室主要内容 2.全局全局变量量 1.局部局部变量量 3.属属性性节点点 4.VI编辑调试技技术局部变量v作用：在同一个作用：在同一个VI内部访问数据内部访问数据v创建：创建：1）直接为前面板对象创建局部变量）直接为前面板对象创建局部变量2）通过函数选板创建局部变量）通过函数选板创建局部变量l局部变量属性：读、写，通过快捷菜单转换局部变量属性：
28、读、写，通过快捷菜单转换v使用局部变量访问同一个控件使用局部变量访问同一个控件v使用布尔开关控制两个并行的使用布尔开关控制两个并行的While循环同时停循环同时停止运行，并使开关复位止运行，并使开关复位全局变量全局变量v作用：在多个作用：在多个VI之间传递数据之间传递数据v创建：创建：1）选择函数选板中的全局变量放置程序框图）选择函数选板中的全局变量放置程序框图2）点击该图标快捷菜单中）点击该图标快捷菜单中“打开前面板打开前面板”3）在该前面板中放置控件并保存关闭该前面板）在该前面板中放置控件并保存关闭该前面板4）关联对象）关联对象l属性：读、写属性：读、写l应用：应用：属性节点v属性节点：读
29、（读取前面板对象的属性）属性节点：读（读取前面板对象的属性）写（在程序运行中动态修改前面板对象的写（在程序运行中动态修改前面板对象的属性）属性）l创建属性节点：创建属性节点：1）利用对象的快捷菜单创建属性节点）利用对象的快捷菜单创建属性节点2）将函数选板中的属性节点拖放置程序框图，再）将函数选板中的属性节点拖放置程序框图，再利用快捷菜单进行关联利用快捷菜单进行关联l使用属性节点：使用属性节点：设置VI属性v常规属性常规属性v内存使用属性内存使用属性v说明信息属性说明信息属性v修订历史属性修订历史属性v编辑选项属性编辑选项属性v保护属性保护属性v窗口外观属性窗口外观属性v窗口大小属性窗口大小属性动态加载和调用动态加载和调用VIv动态加载动态加载VI来计算两个数之和。来计算两个数之和。Thank You!