1、虚拟仪器2,电子科技大学自动化学院 詹惠琴 02888013287 ,第23章 LabVIEW概述和VI创建和调试,第二章 LabVIEW概述,2-1.图形化编程 NI公司推出的LabVIEW虚拟仪器开发平台是一种崭新的图形化编程语言，其源程序完全是图形化的框图，而不是文本代码。 它把复杂、繁琐、费时的语言编程简化为利用线条把各种不同的图形化功能模块连接起来的图形编程。 用LabVIEW编写程序的过程就变成一个程序流程框图的绘制过程。,例：虚拟电压表界面 （ LabVIEW前面板编程）,例：虚拟电压表程序 （ LabVIEW流程框图）,LabVIEW具有三种用来创建和运行程序的模板： 工具（T
2、ools）模板包括了程序的创建、修改和调试时使用的工具； 控制模板（Controls）主要用于在前面板中添加指示器和控制器； 而函数模板（Functions）则用于创建框图程序，它包括了很多函数子模板。 LabVIEW开发环境包括三个部分：前面板、框图程序和图标/连接口。 前面板主要用于输入量的设置和输出量的显示，它模拟了真实仪表的面板，包括旋钮、开关、按钮、图表、图形。用户使用虚拟仪器时所观察到的就是前面板，并在前面板中执行对仪器的操作。 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； 通过图标/连接口可以在其他程序中调用VI子程序。,2-2 LabVIEW程序的一般设计过程,
3、主要包括前面板的设计、框图程序的设计以及程序的调试。 （1）首先创建前面板： 根据实际中的仪器面板以及该虚拟仪器所要实现的功能来设计前面板。 前面板主要由输入控制器和输出指示器组成。使用控制器可以输入数据到程序中，而指示器则可用来显示程序产生的数值。 利用控制模板来添加输入控制器和输出指示器，添加后会在框图程序窗口中出现对应的控制器或指示器的端口图标 （2）框图程序的设计 框图程序是由节点、端口和连线组成的可执行代码。 对框图程序的设计主要是对节点、数据端口和连线的设计。 节点是VI程序运行的要素，即一个执行单位，可以把它理解为程序的一条语句，它包括四种类型：函数（基本操作）、VI子程序、结构
4、和代码接口。 端口： 控制器和指示器端口：前面板控件在框图中的映射，节点端口：函数图标的连线端口 连线是端口间传递数据的路径。 （3）程序的调试：正常运行、高亮方式、探针、单步等,例：由一个按钮开关和一个指示灯组成，该VI的功能是：当按下按钮时，指示灯点亮；当弹起按钮时，指示灯熄灭。,2-3 LabVIEW的工作环境,2.3.1 启动界面 New VI 创建一个新的VI程序（即虚拟仪器程序，扩展名为vi） Open VI 打开一个已有的VI程序 DAQ Solutions 数据采集系统的通道配置及构建向导 Search Examples 虚拟仪器程序实例 LabVIEW Tutorial La
5、bVIEW多媒体简易教程 Exit 退出LabVIEW,注：不同软件版本，界面、窗口的菜单、工具栏有区别,前面板窗口的菜单和工具栏 包含用来控制VI的命令按钮和状态指示器。,下拉式菜单，包括File文件 、Edit编辑、 operate 操作、Tools工具、 Browse显示、 Window窗口、 Help帮助,运行、连续运行、停止、暂停/继续、格式设置,工具栏,排列、分布、叠放次序、 图标/连接口,框图窗口的菜单和工具栏 与前面板类似，增加了4个调试按钮。,下拉是菜单与前面板菜单相同,点击该高亮执行按钮可使VI程序的运行以一种缓慢的节奏一步一步地执行程序，所执行到的节点都以高亮方式显示，并
6、可观察到数据的流动，这样用户可以清楚地了解到程序的运行过程，也可以很方便地查找错误,2.3.7 模板,1.工具模板Tools Palette 选择Windows菜单下的Show Tools Palette选项可显示出工具模板。 使用工具模板中的工具可创建、修改和调试VI。当从工具模板中选择了某种工具后，鼠标光标就变为该工具的形状，表示可以进行某类操作。,2.控件模板（Controls Palette）,选择前面板窗口的Windows菜单下的Show Controls Palette选项可显示出控制模板 控制模板只用于前面板，用来创建控制器和指示器。模板中显示的是一些子模板的图标，点击图标即可弹
7、出该图标下的子模板。,数字型,数组和簇,布尔型,图形型,常用控件,数值型 Numeric 主要完成参数设置和结果显示。 这些控件相对于高级文本中的变量。 控制型控件有：数字式、滑动式、进度条式、旋纽式、桶式 指示型控件有：数字式、表盘式、温度计式、色彩类,布尔型 包含一些布尔值的控制器和指示器 按钮、开关、指示灯 按键等。 控件的值只能是Ture和False,3.函数模板：用于创建流程图程序,数据运算子模板和布尔运算子模板,第三章VI程序的创建、编辑和调试,3-1 VI程序的创建 （1）创建前面板、（2）设计框图程序、（3）调试程序 例：输入2个数A和B，求两个数的和、差并显示。 解：第1步：
8、前面板包括两个数字型控件，用于输入数据，还有两个数字型指示控件，用于指示结果第2步：设计框图。 从函数模板数据运算子模板中找加法和减法运算节点，连线第3步：运行和调试,前面板,程序框图,连线： 连线是端口间传递数据的路径。 在框图程序中数据流动是单向的，从源端口到一个或多个目的端口。 不同形式的连线代表不同的数据类型。,数据流的概念,在LabVIEW中VI程序的运行是数据流驱动的。一个节点只有在它所有的输入端口都连接有效数据时才能执行，当该点执行完后，将结果送入数据流的下一个节点。 文本程序的执行为控制流方式，即指令执行的顺序按照程序的编写顺序进行。 例,3-2 VI程序的编辑,创建对象： 前
9、面板中用控件模板创建 在框图程序的节点上右击鼠标弹出菜单，选择相应的选项，可以在前面板创建控制器、指示器。 使用工具模板的选择工具选中对象后，可移动、删除、复制对象，还可改变对象的标签（LABEL),大小、颜色，改变文本的字体、大小、颜色等。,3-3 VI程序的调试技术,3.3.1 查找错误如果VI程序有错误，不能运行，工具栏的Run按钮将会显示成一个折断的箭头。点击该按钮可打开一个显示错误清单的窗口，选择任何一个列出的错误项，然后再点击Find按钮，则框图程序中出错的对象或端口就会被呈高亮状态显示。 3.3.2 设置执行程序高亮高亮执行方式通常用于单步模式，用来跟踪框图程序中的数据流向。 3
10、.3.3 VI程序的单步执行调试时，当希望框图程序一个节点一个节点地执行，可设置单步执行模式。 3.3.4 探针可以使用探针来查看框图程序中通过某一根连线的数据。从工具模板中选择探针工具，点击希望放置探针的连线，同时会出现一个探针窗口来显示该连线上的数据。 3.3.5 断点当需要在VI程序的某些位置（如VI子程序、节点或连线）暂停程序执行，以便使用探针或者单步方式来查看数据时，可使用断点工具点击想要设置断点的位置，再次点击该位置则取消断点。,实验一 LabVIEW基本操作和VI编程,练习2-1(P28) :打开一个已有的VI,并对其进行操作。 练习3-1（P34)：创建一个VI程序，比较两个数
11、，如果两数相等则灯亮。 练习3-2（P40):学习LabVIEW的编辑技术。 在一个尚未完成的VI程序中练习编辑前面板的对象，并将框图程序正确连线，使之能正确运行。 练习3-3 （P45) 熟悉LabVIEW调试功能。 完成一个未完成的VI程序，使用单步和高亮执行方式运行该VI。该VI程序完成的功能是：产生一个随机数与10.0相乘，然后通过一个VI子程序将积与100相加后开方。 习题3-1：创建一个VI程序并调试，使用滑动控件输入3个数A、B和C，（A、B、C取值范围为010),求 (B+C) A20，确定运算结果的范围，并使用数值、表盘和温度计正确显示结果。设计和编辑前面板，使界面美观、实用。将VI程序命名为TEST3-1.vi并保存。 习题3-2 : 创建一个VI程序并调试，产生一个010的随机整数数并显示；如果输入数为0，点亮前面板LED，将VI程序命名为TEST3-2.vi并保存。,
