9虚拟仪器.PPT

9.3 虚拟仪器 9.3.1 概述 9.3.2 系统构成 9.3.3 软件结构 9.3.4 软件开发平台 9.3.4 软件开发平台 软件是虚拟仪器系统的关键。 采用面向对象的编程技术可以提高软件编程效率 可视编程语言环境Visual C, Visual BASIC NI公司推出LabVIEW 和LabWindows/CVI , HP公司推出了VEE， Tektronix公司推出了TekTMS LabVIEW软件开发平台 LabVIEW是一种基于G语言的图形化开发语言，是一种面向仪器的图形化编程环境，用来进行数据采集和控制、数据分析和数据表达、测试和测量、实验室自动化以及过程监控。 目的：简化程序的开发工作，以使用户能快速、简便地完成自己的工作。 使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称为VI。 VI：程序前面板、框图程序和图标/连接器。 程序前面板 用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。 在程序前面板上，输入量被称为控制，输出量被称为显示。 控制和显示是以各种图标形式出现在前面板上，如旋钮、开关、按钮、图表、图形等，这使得前面板直观易懂。 信号发生器前面板 频谱分析仪前面板 温度计前面板 框图程序 每一个程序前面板都对应着一段框图程序。 框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。 构成：端口、节点、图框和连线。 端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据， 节点被用来实现函数和功能调用， 图框被用来实现结构化程序控制命令， 连线代表程序执行过程中的数据流，定义了框图内的数据流动方向。 温度计显示框图程序 图标/连接器 图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。 图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式； 连接器则表示节点数据的输入/输出口，就像函数的参数。用户必须指定连接器端口与前面板的控制和显示一一对应。 连接器一般情况下隐含不显示，除非用户选择打开观察它。 温度计显示连接器 LabVIEW操作模板 LabVIEW具有多个图形化的操作模板，用于创建和运行程序。 操作模板可以随意在屏幕上移动，并可以放置在屏幕的任意位置。 操纵模板共有三类： 工具模板、 控制模板 功能模板 功能模板 控制模板 工具模板 End the 9.3 9.3 虚拟仪器 9.3.1 概述 9.3.2 系统构成 9.3.3 软件结构 9.3.4 软件开发平台 9.3.1 概述 仪器仪表技术的发展两条主线： 模拟仪表、数字化仪表 智能仪表 单台仪器、叠架式仪器系统 虚拟仪器 传统仪器 一个独立的装置，有一机箱，有操作面板，信号输入输出端，还有开关、旋钮等。检测结果输出的方式有指针式表头、数字式和图形等，可能还有打印输出。 一般由以下三大功能块组成： 信号的采集和控制、 信号的分析与处理 结果的表达与输出。 功能块全部都是以硬件(或固化的软件)的形式存在。这种框架式的结构，决定了传统的仪表只能由仪器厂家来定义、制造，用户无法改变的现实。 虚拟仪器的出现 计算机技术和仪器技术结合： 充分利用计算机丰富的软硬件资源，可以较大突破传统仪器在数据处理、表达、传递、存储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。还可以把仪器的三大功能全部放在计算机上实现。 在计算机中插入数据采集卡，然后，用软件在屏幕上生成仪器面板，用软件来进行信号处理分析，实现传统仪器的功能，这就是虚拟仪器。 虚拟仪器 “软件就是仪器” 具有虚拟仪器面板的个人计算机仪器。 组成：计算机、模块化功能硬件和控制软件。 操作人员通过友好的图形界面及图形化编程语言控制仪器的运行，完成对被测量的采集、分析、判断、显示、存储及数据生成。 在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪表的关键。操作者可以通过修改软件的方法，方便地改变、增减仪器系统的功能与规模。 9.3 虚拟仪器 9.3.1 概述 9.3.2 系统构成 9.3.3 软件结构 9.3.4 软件开发平台 9.3.2 系统构成 9.3.2 系统构成 1. 数据采集系统的构成方法 2. GPIB仪器控制系统构成方法 3. VXI仪器控制系统构成方法 1.数据采集系统的构成方法 一个典型的数据采集系统由四部分组成。 2.GPIB仪器控制系统构成方法 GPIB技术是虚拟仪器发展的第一阶段。 GPIB把可编程仪器与计算机紧密地联系起来，从此电子测量由独立的、手工操作的单台仪器向组成大规模自动测试系统的方向迈进。 典型的GPIB测量系统构成： 一台PC机、一块GPIB接口板卡和若干台GPIB仪器通过标准的GPIB