labwindows使用基础教程

LabWindows/CVI基础教程1

LabWindows/CVI是National Instruments公司推出的一套面向测控领域的软件开发平台.它以ANSI C为核心,将功能强大,使用灵活的C 语言平台与数据采集,分析和表达的测控专业工具有机地接和起来.它的集成化开发平台,交互式编程方法,丰富的控件和库函数大大增强了C语言的功能,为熟悉C语言的开发人员建立检测系统,自动测量环境,数据采集系统,过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境. 本教程面向的是那些从未使用过LabWindows/CVI的读者,但是假设读者以有了C语言的基础并且熟悉Windows 2000/9x/NT操作系统.在每一章节的学习中,作者都是通过一个具体的实例让读者迅速的掌握本章的知识点;而不是长篇大论,述及边枝细叶,反而使读者望而却

步,只见树木,不见森林.

想信通过对本教程的学习,读者可迅速掌握LabWindows/CVI编程思想及步骤,为读者日后进一步学习打下基础.

本书约定:

"File>>Page Setup>>Options"

File 这一种黑色斜体字是指多级菜单名,按扭名,窗口名或者是关键

性词汇.

">>"

是指打开一个多级菜单或对话框.如:File>>Page Setup>>Options是指你首先打开File 菜单,然后选择Page Setup项,最后从弹出的对话

框中选择Options项.

"说明:通过这种方式你可以修改Panel 顶端所显示的名字."

该种字体所写的文字是值得读者注意并记忆的内容.

" "

该椭圆形框所框住的内容是读者需修改的地方.

第一部分CVI快速入门

本部分通过编制一个简单的LabWindows/CVI程序,使读者对CVI编程环境,思想及步骤有一初步的认识.

第一章初步认识CVI程序设计

——从一个例子开始

我们的第一个示例将很简单,我们所要做的是创建一个如下的图形用

户界面(User Interface).

当我们按下Acquire按扭,计算机会自动产生一个正弦波形并画在图形显示区中;当按下Clear按扭后则清除正弦波形;当按下Quit按扭后

退出该程序.

现在我们就开使创建该程序.首先按下面步骤起动CVI:

开始>>程序>>National Instrument CVI>>CVI IDE

或者直接从桌面起动CVI 的快捷方式,双击桌面

National Instrument CVI 图标

当LabWindows/CVI打开后你就会见到如下所示的一个空的项目

(Project)窗:

第一步:创建用户界面

创建控件元素:

从Project窗中选择:File>>New>>User Interface(*.uir)…创建一个用户接口文件(*.uir),CVI会自动弹出如下所示的窗口:

在该窗中Untitled Panel 的灰色区域中单击鼠标右键,变会弹出一个

快捷菜单如下所示:

从该菜单中选择:Command Button>>Square Command Button 点击左键后便会创建一个方形的按扭.

由于本程序总共需要三个按扭,所以按照上面的步骤再创建两个方形按扭.从该菜单中选择:Graph>>Graph ,创建一个用于图形显示的

Graph.

现在我们已经建好了用户界面所需的控件元素,请使用鼠标把它们拖

到如下图所示的位置.

修改用户界面中各控件元素的属性:

修改Panel的属性:

在Untitled Panel中双击一下,便会弹出Panel的一个Edit Panel窗,

如下图所示:

将Panel Title项中的Untitled Panel 改为Demo Panel.

说明:通过这种方式你可以修改Panel 顶端所显示的名字.

将Auto-Center Vertically(when loaded)项与Auto-Center Horizontally(when loaded)项前的矩形框选中.

说明:当选中后,程序运行时,面板会自动居中.

修改后的Edit Panel 应如下图所示:

点击OK按扭,完成对Panel属性的修改.

修改Graph的属性:

在Untitled Control的蓝色区域中双击一下,便会弹出Graph的一个

Edit Graph窗,如下图所示:

将Label项中的Untitled Control改为ShowWave.

说明:通过这种方法可以修改Graph的标签名.

点击OK按扭,完成对Graph属性的修改.

3.修改Command按扭的属性:

(1)Acquire 按扭:

双击左上方的OK按扭,便会弹出Command的一个Edit Command

窗,如下图所示:

将Constant Name项改为ACQUIRE

说明:Constant Name是程序中用来标识该控件元素的常量,在后面的

编程中会用到.

将Callback Function项改为AcquireCallback 说明:Callback Function(回调函数)是程序中用来响应界面中的

Windows消息,

也就是说:当该按扭被点击之后,程序会调用AcquireCallback函数来

作为

对按扭被按下这一消息的响应.

将Label项改为Acquire

说明:通过这种方法可以修改按扭名字,Acquire中A字母前有下画线,

是指可

以通过Alt + A即可达到按下该按扭的效果(即热键).

修改后的Edit Command Button窗应如下图所示:

点击OK按扭,完成对Command Button属性的修改.

(2)Clear 按扭:

与以上步骤相同,双击左下方的OK按扭,弹出Command的一个Edit

Command窗.

将其Constant Name改为CLEAR

将Callback Function项改为ClearCallback

将Label项改为Clear

修改后的Edit Command Button窗应如下图所示:

点击OK按扭,完成Command Button属性的修改.

(3)Quit 按扭:

与以上步骤相同,双击右方的OK按扭,弹出Command的一个Edit

Command窗.

a. 将其Constant Name改为QUIT

b. 将Callback Function项改为QuitCallback

c. 将Label项改为Quit

修改后的Edit Command Button窗应如下图所示:

点击OK按扭,完成Command Button属性的修改.

当完成以上工作后,Panel应该如下图所示:

选择:File>>Save 保存UIR文件,命名为FirstSample.uir.

到目前为止我们已经完成了用户界面(user interface)的设计,当程序运行时所显示的界面就是我们刚才上图看到的那样.

下面我们要做的就是真正的程序编制工作,其实CVI可以自动生成许多的代码以及缺省消息的处理函数,你只需添加一些你自己所需的一

些代码.

第二步:完成程序的编制

产生程序代码:

现在请你让图形用户界面窗口为当前响应状态,如下图所示:

从用户图形界面窗口中选择:Code>>Generate>>All Code…

然后会显示出如下的界面:

请用你的鼠标点击Select QuituserInterface Callback 中的QuitCallk

项,确保其前面出现一个小钩.

说明:1.当你想让你的程序的主函数为Win Main而不是Main时你可

以选择

Generate WinMian( ) instead of Main( )项前的矩形框.

2.Select panels to load and display at startup 项是指你选择那一个

Panel作为最初

装入并显示的Panel,当你创建多个Panel时你就需要选择一个Panel

作为最初显

示的面板.由于本程序只有一个Panel所以该Panel就被缺省的作为

最初显示

的面板而不再需要你去选择.

3.Select QuituserInterface Callback 项是指你选择那一个函数作为

退出程序的终

止函数.本程序是让QuitCallback作为退出函数的.

点击OK按扭,便会弹出如下图所示的源代码(Code)窗:

其窗中的程序代码如下所示:

#include

#include

#include "FirstSample.h"

static int panelHandle;

int main (int argc, char *argv[ ] )

{

if (InitCVIRTE (0, argv, 0) == 0)

return -1; /* out of memory */

if ((panelHandle = LoadPanel (0, "FirstSample.uir", PANEL))

>Advanced Analysis…

在弹出的对话框中选择:

Signal Generation>>Sine Pattern

便会弹出如下图所示的一个函数面板:

请在Number of Elements项中填上512;把Number of Cycles 项改为3;Sine Pattern 项中填上用来装正弦信号的数组Wave,由于Wave 是一个数组变量,故我门需要声明该变量:

选择Code>>Declare Variable会弹出一个如下图所示的对话框: 请在Number of Elements 项中填上512,并选择了最下面的矩形框,

然后点击OK按扭完成.

返回到函数面板后,选择Code>>Insert Function Call完成函数的插入,这时Code 窗中的AcquireCallback( )函数应如下所示:

int CVICALLBACK AcquireCallback (int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2)

{

double Wave[512];

switch (event)

{

case EVENT_COMMIT:

SinePattern (512, 1.0, 0.0, 3.0, Wave);

break;

}

return 0;

}

我们已经的得到了正弦信号,现在需要将该信号画到Graph上去: 1).请将鼠标放在SinePattern( )函数下面的空白行上,如上面所示那

样.

. 请选择:

Library>>User Interface

在弹出的对话框中选择:

Controls/Graph/Strip Chart>>Graph and Strip Chart>>Graph

Plotting and Deleting>>Plot Waveform

把函数面板中的对应各项填写成如下所示:

PanelHandle: panelHandele

Control ID : PANEL_GRAPH

Y Array: Wave

Number of Points: 512

选择Code>>Insert Function Call完成函数的插入,这时Code 窗中的AcquireCallback( )函数应如下所示: CVICALLBACK AcquireCallback (int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2)

{

double Wave[512];

switch (event)

{

case EVENT_COMMIT:

SinePattern (512, 1.0, 0.0, 3.0, Wave);

PlotWaveform (panelHandle, PANEL_GRAPH, Wave, 512,

VAL_DOUBLE, 1.0,

0.0, 0.0, 1.0, VAL_THIN_LINE, VAL_EMPTY_SQUARE,

VAL_SOLID, 1, VAL_RED);

break;

}

return 0;

到现在为止我们已经完成了AcquireCallback( )函数的的程序代码.

添加ClearCallback( )函数的程序代码: ClearCallback( )函数完成以下功能:当Clear按扭按下后,计算机会清

除Graph上所画的正弦图形.

现在请将鼠标放在ClearCallback( )函数Event_Commit:

下面的空白行上,如下图所示:

请选择:

Library>>User Interface

在弹出的对话框中选择:

Control/Graph/Strip Chart>>Graph and Strip Chart>>Graph Plotting and Deleting>>Delete Graph Plot

把函数面板中的对应各项填写成如下所示:

PanelHandle: panelHandele

Control ID : PANEL_GRAPH

PlotHandle: -1

选择Code>>Insert Function Call完成函数的插入,这时Code 窗中的

ClearCallback( )函数应如下所示:

int CVICALLBACK ClearCallback (int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2)

{

switch (event)

{

case EVENT_COMMIT:

DeleteGraphPlot (panelHandle, PANEL_GRAPH, -1,

VAL_IMMEDIATE_DRAW);

break;

}

return 0;

}

到目前为止我们已经完成了程序的编制任务.这一个看起来不算简单的程序,我们编起来并没有写多少源代码,这正是体现了

LabWindows/CVI的强大功能所在.

第四步运行程序完成项目文件

现在请你让源代码(Code)窗为当前响应状态,选择:

Run>>Debug FirstSample_dbg.exe

便会弹出一个对话框,询问你是否在编译前为该文件命名并添加到工程文件中去.点击yes按扭,把该文件命名为FirstSample.c.然后计算机询问你是否把"analysis.h"包含到FirstSample.c中去(因为,我们的程序中用到了高级分析库),点击yes按扭,同意该选项.

运行后的程序正如我们预期要求的那样.退出程序后,从源代码(Code)

窗中选择:

Window>>Project

现在项目(Project)窗为当前响应状态,请选择:

Edit>>Add Files to Project…>>All Files(*.*)

便会弹出如下图所示的对话框:

请你按住键,点击FirstSample.h ,FirstSample.c , FirstSample.uir.然后点击Add按扭把这些文件方到Selected Files

框中.

点击OK按扭,把以上文件添加到工程文件中去.

至此为止我们已经完成了第一个程序的编制工作,想必大家对LabWindows/CVI编程已经有了一个初步的了解,头脑里已建起程序

编制的基本框架.

通过本部分的学习,你是否已经掌握

LabWindows/CVI 程序编制的基本步骤.

简单的用户图形界面(*.uir)的创建.

能使用函数面板完成函数的插入,构建源代码程序.

项目工程文件的基本构成.

第二部分CVI环境下程序设计

通过编制第一章的FirstSample程序,读者已对LabWindows/CVI编程有一定了解.本部分就是在第一部分的基础上进一步讲述LabWindows/CVI程序设计及其编程环境等细节问题.这一章所讲内容请大家都务必动手实际操作一下,只有这样才能使你真正的掌握本

章的内容.看完本章后请大家结合第一章把FirstSample重新编制一遍,以巩固本章所讲的加速LabWindows/CVI编程的技巧.

第二章LabWindows/CVI 程序剖析

通过例程FirstSample的编制,大家已对LabWindows/CVI编程有了初步的认识.本章是作者从总体上来谈谈自己对LabWindows/CVI程

序的理解与认识.

LabWindos/CVI 编程的步骤基本如下:

制定程序设计的基本方案

第一步根据任务确定程序的基本框架如:

程序界面,程序中所需的函数等.

创建用户图形界面

第二步根据第一步制定的方案

创建用户图形界面及回

调函数名.

程序源代码的编制

第三步让计算机生成程序代码及回调函数

的基本框架.添加函数代码,完成

源代码的编制工作.

工程项目的完成

第四步编译,调试程序.把头文件,用户图

形界面文件,源代码文件添加到项目

文件中去,完成整个程序的编制

程序框架及文件间的相互关系如下图所示(以FirstSample.prj为例):

项目工程文件

(FirstSample.prj)

用户图形界面文件源代码文件头文件

(FirstSample.uir) (FirstSample.c) (FirstSample.h)

panel include "FirstSample.h" 定义了程序中所需的常

事件消息量以及函数原形.

Acquire按扭AcquireCallback( )

事件消息Wave[512]

Clear按扭ClearCallback( )

事件消息

Quit按扭QuitCallback( )

ShowWave

上图所画的构成一项目工程文件的各文件之间的关系是非常重要的.如果你能理解上图所示的内容,那么你就基本理解了LabWindos/CVI

程序的运作过程.

请读者仔细阅读以上内容并理解,这些都有助于读者从整体上去把握LabWindows/CVI 程序设计的核心思想,有益于读者进一步学习

LabWindows/CVI.

第三章LabWindows/CVI 编程环境

LabWindows/CVI开发环境有以下三个最主要的窗(window)与函数

面板(Function Panel):

·项目工程窗(Project Window)

·用户接口编辑窗(User Interface Editor window)

·源代码窗(Source window)

下面就会对以上三个窗及函数面板作详细的介绍.

项目工程窗(Project Window)

一个项目工程窗(Project Window)如下图所示:

在项目工程窗中列出了组成该项目工程所有的文件,项目工程窗中的

个菜单项功能如下:

File : 创建,保存或打开文件.可以打开以下文件:项目工程文件(*.Prj)源代码文件(*.c),头文件(*.h)以及用户接口

文件(*.uir).

Edit: 在项目工程中添加或移去文件.

Build: 使用LabWindows/CVI 编译链接器.

Run: 运行一个项目工程.

Windows: 用来访问某个已经打开的窗,例如:用户接口编辑窗,

源代码窗… .

Tools: 运行向导(wizard)或者你添加到Tools菜单中的一些

工具.

Options: 设置LabWindows/CVI 的编程环境.

Help: LabWindows/CVI 在线帮助及Windows SDK 的函数帮

助.

工程项目文件显示了所列文件的状态,其各项的含义如下图所示:

文件名这个标志是指源代码最后修改该文件

文件是否是打开的的日期时间

S是指该文件已经修C是指运行该文件之O是指你可以让该文件I

是指这是一个

改过了,请保存该文件前必须先经过编译编译而无需debugging 仪

器驱动程序

如果你想进一步了解项目工程窗(Project window)细节请使用在线帮

助.

请选择:Help>>CVI Library>>Related Help…Online Manuals For

LabWindows/CVI

请查阅LabWindows/CVI User Manual Chapter 3 Project window.

第二节用户接口编辑窗(User Interface Edit window)

图形用户接口编辑窗是用来创建,编辑GUI(Graph Uer Interface)的.一个用户接口至少要有一个面板(Panel)以及在面板上的各种控件元素(Control Element).图形用户接口编辑窗为你提供了非常快捷的创建,编辑这些面板和控件元素的方法,可以让你在短时间里创建出符合

你要求的图形界面.

一个图形用户接口编辑窗就如下图所示,下面我们就详细讲讲图形用

户接口编辑窗各菜单项的功能:

File: 创建,保存或打开文件.

Edit: 可用来编辑面板或控件元素.

说明:其实我们直接用鼠标双击我们想要编辑对象即可(就象编制中修

改面板和四个按扭那样).

Creat: 可用来创建面板和各种控件元素.

说明:其实我们只需在Panel上点击鼠标右键,便会弹出一个快捷菜

单,选择

你所想创建的对象即可(就象编制FisrtSample 时创建Graph和四个

Button

那样).

View: 当创建多个面板后就可用该项来查看想要看的面板.

Arrange: 用来调节各个控件元素的位置与大小.

Code: 产生源代码,以及选择你所需的事件消息类型.

Run: 运行程序.

Library: 函数库.

说明:我们将在后面详细的介绍LabWindows/CVI的函数库.

Tools: 一些你可使用的工具项.

Windows: 用来访问某个已经打开的窗,例如:项目工程窗,用户

接口编辑窗,源代码窗… .

Options: 设置用接口编辑窗的编辑环境.

Help: LabWindows/CVI 在线帮助及Windows SDK 的函数帮

助.

说明:在用户接口编辑窗中有一快捷菜单是非常有用的,当你把鼠标指

在某一控

件元素上点击右键后便弹出一快捷菜单,通过该菜单你可以生成回调

函数

以及查看回调函数,而无须你再切换到源代码窗后再查看.这是一个大

家

以后在编程中要常用到的技巧,请掌握.

图形用户接口编辑窗中还有四个模式选择按扭,现介绍如下:

当该按扭被按下后,你可以操作面板上的控件,同时在图形用户接口编辑窗的右上角上来观察面板上的事件消息.

在这种模式下你可以创建,编辑面板和控件元素以及修改它们的属性. 在这种模式下你可以直接修改控件元素的名字,标签等文字相关方面

的东西.

在这种模式下你可以直接修改面板,控件元素的颜色.先把鼠标方在你所想修改颜色的对象上,点击右键便会弹出一个

选色对话框,选择你所想要的颜色后点击后即可.

在图形用户接口编辑窗中Panel 的灰色区域中单击鼠标右键,便会弹

出一个快捷菜单如下所示:

说明:请读者用鼠标点击各项自己看一看,在这里就无须作者多言. 如果你想进一步了解用户接口编辑窗(User Interface Edit window)细

节请使用在线帮助.

请选择:Help>>CVI Library>>Related Help…Online Manuals For

LabWindows/CVI

请查阅LabWindows/CVI User Manual Chapter 4 User Interface

Edit window

源代码编辑窗(Sourse window)

你可以在源代码编辑窗中开发你的C 语言代码文件.例如:添加,删除,插入函数等编程所需的基本编辑操作.但是LabWindows/CVI 又有其独特的简捷快速的开发,编辑工具,可以让你在短时间内完成一个较复

杂的C程序代码的开发.

一个源代码编辑窗(Source window)就如下图所示,下面我们就详细讲讲源代码编辑窗中各菜单项的功能:

File: 创建,保存或打开文件.

Edit: 可用来编辑源代码文件.

View: 设置源代码编辑窗的风格等功能.

Build: 编译文件以及编译设置.

Run: 运行程序.

Instrument: 装入仪器驱动程序.

Library: 函数库.

Tools: 一些你可使用的工具项.

Windows: 用来访问某个已经打开的窗,例如:项目工程窗,用接

口编辑窗,源代码窗… .

Options: 设置用接口编辑窗的编辑环境.

Help: LabWindows/CVI 在线帮助及Windows SDK 的函数帮

助.

说明:在编程中有一快捷菜单是非常有用的,当你把鼠标指在某一函数上点击右键后便弹出一快捷菜单,通过该菜单你可以查看回调函数以

及与该函数对应控件元素.这是一个大家以后在编程中要常用到的技

巧,请掌握.

第四节函数面板(Fuction Panel)

在LabWindows/CVI 编程环境下,当你想在源程序某处插入函数时,你只需从函数所在的库中选择该函数后便会弹出一个与之对应的函数面板,你所做的就是:填入该函数所需的参数后完成插入即可.而且更为方便的是:若参数是一你以有的常量或变量,你只需点击常量或变量工具按扭后选择你所需的量即可;若参数是一变量,你直接可声明该

变量而无须再切换至源代码窗.

下面我们就谈谈这些在LabWindows/CVI中可以加快你编程的技巧.

一个函数面板如下图所示:

这是FirstSample中产生一个正弦波的函数其中SinePattern项是用来装正弦波的数组,我们在程序中使用数组Wave[512] 来装正弦波的.当我们在SinePattern项填入Wave后,由于Wave是一变量,所以我们需要声明该变量:让鼠标指在Wave上然后点击工具条中的声明变量按扭后, 便弹出一个声明变量对话框即可声明该变量为局域变

量或为全局变量.

当你所填参数是一以有的常量或变量,你只需点击选择常量或变量工具按扭后选择你所需的量即可,下面就介绍该技巧:

上图是FirstSample中把数组Wave中的正弦波画到Graph上去的PlotWaveform函数.其中,Control ID 项所填的是程序中用来标识GUI中控件元素的常量,该常量是由LabWindows/CVI自动在头文件