第13章 LabVIEW常用外部接口
LabVIEW与硬件设备的接口开发与调试技巧
LabVIEW与硬件设备的接口开发与调试技巧一、引言近年来，随着科技的飞速发展，各种硬件设备在各行各业中得到广泛应用。
而与硬件设备的接口开发与调试关系着系统的性能和稳定性，LabVIEW作为一种强大的图形化编程语言和软件平台，为我们提供了丰富的接口开发与调试技巧。
本文将重点介绍LabVIEW与硬件设备的接口开发与调试技巧，并提供一些实用的经验。
二、LabVIEW介绍LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种图形化编程语言和集成开发环境。
LabVIEW可用于设计测试、测量和控制系统，其特点是易学易用、功能强大且适用于各种硬件设备的接口开发与调试。
三、硬件设备的接口开发1.了解硬件设备的特性在接口开发之前，我们首先要了解硬件设备的特性，包括设备的通信协议、数据格式以及硬件接口等。
只有深入了解硬件设备才能更好地进行接口开发工作。
2.选择合适的LabVIEW模块根据硬件设备的特性，选择合适的LabVIEW模块进行接口开发。
LabVIEW提供了丰富的模块和工具箱，如DAQmx模块用于数据采集与控制，GPIB模块用于与仪器进行通信等。
选择合适的模块可以简化接口开发的工作量。
3.编写硬件设备驱动程序根据硬件设备的通信协议和数据格式，使用LabVIEW编写相应的硬件设备驱动程序。
LabVIEW提供了丰富的函数和工具，可以快速实现各种硬件设备的驱动程序开发。
四、硬件设备的接口调试技巧1.调试工具的选择在接口调试过程中，选择合适的调试工具可以提高效率。
LabVIEW 提供了丰富的调试工具，如实时监测器、调试器、信号发生器等。
根据实际需求选择合适的调试工具进行调试。
2.数据采集与分析使用LabVIEW进行数据采集与分析是硬件设备接口调试的重要环节。
通过合理配置数据采集参数，可以获取到准确的数据；通过数据分析可以发现潜在问题并进行相应的优化和改进。
3.错误处理与异常处理在硬件设备接口调试过程中，难免会出现各种错误和异常。
labview串口设计原理
labview串口设计原理LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程环境，主要用于数据采集、信号处理、仪器控制和虚拟仪器等领域。
LabVIEW具有强大的功能和易于使用的特点，尤其在串口设计方面具有很高的应用价值。
串口是一种常见的通信接口，用于在电脑和外部设备之间进行数据传输。
LabVIEW通过其丰富的串口通信函数库，使得串口设计变得简单而高效。
在LabVIEW中，串口通信主要包括串口配置、数据发送和数据接收三个方面。
LabVIEW提供了丰富的串口配置函数，用户可以根据实际需求对串口进行参数设置。
例如，可以选择串口的波特率、数据位数、停止位数和校验位等。
这些参数的正确配置对于串口通信的稳定和可靠非常重要。
LabVIEW还支持多串口通信，用户可以根据需要配置多个串口进行数据传输。
LabVIEW提供了数据发送函数，用户可以通过简单的图形化编程实现数据的发送。
在LabVIEW中，数据发送可以采用连续发送或分段发送的方式。
连续发送适用于数据量较大且不需要实时响应的情况，而分段发送适用于数据量较小且需要实时响应的情况。
LabVIEW还支持数据的转换和打包，用户可以将数据进行格式化处理后再发送，以满足外部设备的要求。
LabVIEW提供了数据接收函数，用户可以轻松地实现对串口接收数据的处理。
LabVIEW可以根据用户设定的数据格式进行数据解析，并将解析后的数据显示或保存。
此外，LabVIEW还支持数据的实时监测和错误处理，以确保数据的完整性和正确性。
除了基本的串口通信功能，LabVIEW还提供了丰富的工具和函数，使得串口设计更加灵活和强大。
例如，LabVIEW可以实现多线程编程，使得数据的发送和接收可以同时进行，提高了数据传输的效率。
LabVIEW还支持与其他编程语言（如C++、Python等）的交互，用户可以通过LabVIEW与其他系统进行数据交换和通信。
LABVIEW 互联接口VI
。如错误发生在VI或函数 行之前，VI或函数将
输入 错误输出 运 没 正 运 运 值传递至
。如在VI或函数 行前 有发生错误，VI或函数将 常 行。如在VI或函数 行时发生错
正 运 错误输出 身 状 简易 误，VI或函数将 常 行并在
中设置自 的错误 态。 错误处理器或通用错误处理器VI可用于显示错
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相关范例
SimpleTaskMonitor VI: labview\examples\comm\dotnet\SimpleTaskMonitor.llb
表错误明输VI出或函包数含中错出误现信的息。错如误错状误态输。右入键表单明击在错VI或误输函出数运的前行面前板已显发示生控错件误，，从错误快输捷菜出单将包中选含相择同解的释错错误误信可息获。取更否多则关，
于该错误的信息。
状态 叉 勾 警告 无 的值为TRUE（ ）时表示错误，为FALSE（ ）时表示 或 错误。
.NET函数
所属选板： 互连接口VI和函数 安装： 基础软件包。本主题的内容可能与您所安装的LabVIEW选板不匹配，LabVIEW选板上显示的对象取决于操作系统、已
获得许可证的产品以及终端。
.NET函数用于创建.NET对象，设置该对象的属性或调用其方法，以及在.NET环境中处理对象事件。也可在前面板上创建一 个.NET控件。创建.NET对象并与之通信需安装.NET Framework 1.1 Service Pack 1或更高版本。
输入 错误输出 运 没 正 运 运 值传递至
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LabVIEW中的I_O接口设备驱动
、
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方 波 的 占空 比
形 用 户 可 以 设 置 波 形 的 幅度 频 率 偏 置 量 等参 数
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labview中的port的用法
LabVIEW是一款用于编程和控制系统设计的图形化编程软件，它具有直观的用户界面和强大的功能，非常适合工程师和科学家用于各种实验和测试。
在LabVIEW中，port是一个非常重要的概念，它主要用于与硬件设备通信以及数据传输。
在本文中，我们将详细介绍LabVIEW中port的用法，包括其基本概念、创建和配置、以及常见的应用场景。
一、port的基本概念在LabVIEW中，port是指一种用于数据输入和输出的接口，它可以是软件端的虚拟端口，也可以是硬件设备上的物理端口。
port的作用是通过一定的协议和规则，实现不同设备之间的通信和数据传输。
在LabVIEW中，常见的port类型包括串行端口、并行端口、以太网端口等，它们各自具有不同的特点和用途。
二、创建和配置port在LabVIEW中，创建和配置port非常简单，只需要通过简单的拖拽和配置操作即可完成。
我们需要在LabVIEW的开发环境中打开一个新的VI文件，然后在block diagram中找到相应的port控件，将其拖放到界面上。
接下来，我们可以通过右键点击port控件，选择“属性”来进行相应的配置，包括端口类型、波特率、数据位、校验位等。
三、常见的port应用场景1. 数据采集：在实验室和工程领域，常常需要将各种传感器和测试设备连接到计算机上，进行数据采集和分析。
这时，我们可以通过LabVIEW中的port功能，实现与这些设备的连接和数据交换，从而实现实时监测和数据记录。
2. 控制系统：许多现代化的控制系统都采用了LabVIEW作为编程软件，这些系统通常会涉及到与各种执行器和传感器的通信，以实现自动化控制和调节。
借助LabVIEW中port的功能，我们可以轻松地实现系统对外部设备的控制和监测。
3. 通信设备：在通信领域，port功能也被广泛应用，例如串口通信、以太网通信等。
通过LabVIEW中的port功能，我们可以实现与各种通信设备的连接和数据传输，包括模拟调制解调器、无线网络设备等。
串口的使用(labview系列教程之十三)
13、串口的使用串行通讯终端与计算机之间或者计算机与计算机之间进行交换信息时，除了采用并行通讯方式之外，还经常采用串行通讯方式。
并行通讯是指数据的各位同时进行传送，其有点是传送数据速度快，缺点是有多少位数据就需要多少根传输线，这在数据位数较多，传送距离较远时就不宜采用。
串行通讯是指数据一位一位地按顺序传送，其突出优点是只需一根传输线，特别适应于远距离传输，缺点是传送速度较慢。
在微机测量，控制系统中，目前串行数据的传输大多采用异步通讯的方式。
1.同步通讯和异步通讯串行通讯分为同步传送和异步传送两种方式。
●同步传送方式要求通信双方以相同的速率进行，而且要准确地协调。
它通过共享一个单个时钟或定时脉冲源以保证发送方和接受方准确同步。
其特点是允许连续发送一组字符序列（而非单个字符），每个字符数据位数相同，没有起始位和停止位，效率高。
●异步传送方式不要求通信双方同步，发送方和接受方可以有各自的时钟源。
为了能够实现通信，双方必须都遵循异步通信协议。
在异步通信中，通信双方必须规定两件事：一是字符格式，即规定字符各部分所占的位数，是否采用奇偶校验，以及校验的方式；二是采用的波特率，以及时钟率与波特率之间的比例关系。
由此可见，异步通信方式的传输效率比同步通信方式低，但它对通信双方的同步要求大大降低，因而成本也比同步通信方式低。
2.DTE和DCE在串行通讯中，用于发送和接收数据的设备称为数据终端设备（Data Terminal Equipment 简写为DTE）。
DTE既可以是一台计算机，也可以是一台只接收数据的打印机。
用于连接DTE与数据通信网络的设备称为数据通信设备（Data Communications Equipment 简写为DCE），或称为数据电路终接设备。
DCE既可以是一个调制解调器,也可以是简单的线路驱动器。
3.波特率在串行通讯中还有一个重要的指标——波特率（又称调制速率）。
波特率定义为每秒钟传送二进制数码的位数，以位/秒（bit/s）为单位，亦称“波特”。
LabVIEW 外部代码接口技术的研究与应用-文献综述
LabVIEW 外部代码接口技术的研究与应用摘要LabVIEW是一种功能强大的图形化虚拟仪器编程软件，广泛应用于仿真、数据采集、仪器控制、测量分析等嵌入式应用系统的开发。
然而，在需要进行大量数据运算处理和数据采集时，LabVIEW显得有些力不从心。
为此，本文研究了LabVIEW 外部接口技术，提出了LabVIEW与其他软件之间接口的方法，并且通过举例验证了各种方法的可行性，从而有效的解决了问题。
关键词：LabVIEW，虚拟仪器，外部接口，数据运算处理，数据采集中图分类号:TP13 自动控制理论Study And Application of External Code Interface Technology in LabVIEW.Guohua Bai1，Wenxi Wang2(1.Key laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement,North University of China 2. Xinyuan High Tech Centre North University of China ,TaiYuan 030051, China )Abstract :LabVIEW is a graphical software with strong virtual instrument function, which has been abroadly applicated in simulation, data acquisition, instrument control, measurement and analysis of the application-embedded system exploitation. However, LabVIEW has not the ability to operate complex mathematic operation and data acquisition.To this point, the LabVIEW external code interface technology is studied and several kinds of method of implementing the interface between LabVIEW and other softwares are put forword in this paper. The feasibility of the whole bag of tricks is verified by giving some examples and the problems are effectively solved.Key Words：LabVIEW，virtual instrument，external interface，mathematic operation，data acquisition引言当前，虚拟仪器技术已广泛应用到各种自动化测试和测量领域，虚拟化已经成为仪器领域的发展方向。
LabVIEW与外部程序接口
LabVIEW软件和数据采集卡编程开发讲师：于海春LabVIEW与外部程序接口•LabVIEW DAQ与LabVIEW Driver都是利用LabVIEW的外部程序接口以达到第三方软件集成的目的。
•LabVIEW DAQ使用的是dll调用•LabVIEW Driver使用的是Cin节点方式调用•两者的执行效率一致。
动态链接库方式•通过Dll 方式集成第三方程序–可以用C/C++语言实现软件的运算部分，并把这些功能构建在DLL 文件中，然后再使用LabVIEW 编写程序的界面部分，并通过调用编写好的DLL 来调用运算部分的功能。
–LabVIEW 中是通过Call Library Function Node （CLN ）节点来完成DLL 文件调用–将节点放置在程序框图中，双击会出现它的配置对话框在Functions Palette 中选中Connectivity →Libraries&Executables工具栏即可找到该节点动态链接库方式•节点配置（1）–Library name or path需给出DLL文件名和路径–动态加载DLL，勾选上Specify path on diagram选项–Function name是需要调用的函数的名称–Thread栏用于设定调用的函数运行的线程–Calling convention用于指明被调用函数的调用约定动态链接库方式•节点配置（2）–DLL和LabVIEW之间传递参数，最常用的三种数据类型是数值、数值型数组和字符串。
–在NI软件的安装路径下打开当前使用版本的LabVIEW文件夹，通过examples\dll\datapassing\CallNativeCode.llb找到简单数据类型在LabVIEW与C之间的对应关系。
动态链接库方式•节点配置（3）–为DLL设置一些回调函数，可以使用这些回调函数在特定的情形下完成初始化、清理资源等工作–Reserve：当一个新的线程开始调用这个DLL时，这个回调函数首先被调用–Unreserve：线程在使用完这个DLL之后，它会调用。
LabVIEW与其他应用程序的接口设计
LabVIEW与其他应用程序的接口设计李景广 王哨军 董坤 汪增宏（第二炮兵工程学院101教研室，西安 710025）摘要：本文以Window XP下的LabVIEW 7.0为应用平台，设计了LabVIEW与其他应用程序的接口，程序中调用了公式节点、C语言代码、MATLAB脚本节点、Window API、ActiveX控件，着重介绍调用方法和过程。
以两个实数的减法为例实现了LabVIEW调用其他程序的方法。
关键词：LabVIEW；CIN；MATLAB；动态链接库DLL；CLFN中图分类号：TP319文献标识码：ADesign of Language Interface Between LabVIEW and Other Frequently Used Program Li Jingguang Wang Shaojun Dong Kun Wang Zenghong(The Second Artillery Engineering College, X i’an 710025)Abstract: In this paper, the interface of language between LabVIEW and other frequently used program，was designed based on LabVIEW 7.0 of Window XP. Called Formule Node,C Language Node ,MATLAB Script,Window API and ActiveX in the process and Emphasized discussing the method of calling, .The subtract of two real was taked for discussing the method of calling.Key words:LabVIEW；CIN；MATLAB；DLL；CLFN虚拟仪器的软件开发平台主要有以下几种：NI公司LabVIEW、LabWindows/CVI；Agilent 公司的VEE及微软的VB、VC等。
在LabVIEW中使用串口
在LabVIEW中使用串口第一部分使用LabVIEW系统VI一、串口VI介绍LabVIEW的串口通讯VI位于Instrument I/O Platte的Serial中，包括：二、使用说明在LabVIEW环境中使用串口与在其它开发环境中开发过程类似，基本的流程框图如下。
图1、串口操作数据流图首先需要调用VISA Configure Serial Port完成串口参数的设置，包括串口资源分配、波特率、数据位、停止位、校验位和流控等等。
图2、初始化串口如果初始化没有问题，就可以使用这个串口进行数据收发。
发送数据使用VISA Write，接收数据使用VISA Read。
在接收数据之前需要使用VISA Bytes at Serial Port查询当前串口接收缓冲区中的数据字节数，如果VISA Read要读取的字节数大于缓冲区中的数据字节数，VISA Read操作将一直等待，直至Timeout或者缓冲区中的数据字节数达到要求的字节数。
当然也可以分批读取接收缓冲区或者只从中读取一定字节的数据。
图3、从串口发送数据图4、从串口接收数据在某些特殊情况下，需要设置串口接收/发送缓冲区的大小，此时可以使用VISA Set I/O Buffer Size；而使用VISA Flush I/O Buffer则可以清空接收与发送缓冲区。
在串口使用结束后，使用VISA Close结束与VISA resource name指定的串口之间的会话。
图5、设置缓冲区大小图6、清空缓冲区图7、结束会话/线程具体的例子可以参考：examples\instr\smplserl.llb。
第二部分使用MSCOMM控件在LabVIEW中使用MSCOMM控件，与在VC、VB中使用一样。
同样可以使用中断方式进行接收。
图8、使用控件的串口收发程序图9、程序数据流图首先通过LabVIEW的工具菜单“T ools >> Advanced >> Import ActiveX Controls”将Microsoft的串口控件-“Microsoft Communications Control，version 6.0”添加到LabVIEW环境中，存放在缺省路径即可，这样在User Controls Palette里面可以找到这个控件。
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ActiveX组件包括如下几类。 （1）自动化服务器 （2）自动化控制器 （3）控件 （4）文档 （5）容器
13.4.2 ActiveX控件
ActiveX控件是ActiveX最常用的，它 是存放于ActiveX容器的一个可嵌入的组件。 LabVIEW中ActiveX容器函数位于“控件” 选板下“新式→容器”子选板中，如图1314所示。利用“ActiveX容器”函数，用户 可以调用第三方提供的各种ActiveX控件。
图13-7
CIN节点函数接线端子 图13-8 CIN节点函数接线端子与控件的连接
图13-9
创建DLL工程对话框
图13-10 将cintools路径
DLL工程编译命令
图13-13 CIN节点示例程序框图和运行界面
13.4 ActiveX
13.1 调用库函数
13.1.1 DLL简介
DLL是Dynamic Link Library 的缩写 形式，中文译为动态链接库。它是作为共 享函数库的可执行文件。 可以把动态链接库理解为一个函数库。
DLL在编程中的广泛应用主要缘于它的 一些优点。 （1）使用较少的资源 （2）推广模块式体系结构 （3）简化部署和安装 Windows操作系统中一些作为DLL实 现的文件有：ActiveX 控件（.ocx）文件、 控制面板（.cpl）文件和设备驱动程序 （.drv）文件。
图13-1
“调用库函数节点”函数位置
图13-2
“调用库函数”函数配置属性对话框
13.1.4 调用库函数示例
图13-3
调用库函数示例程序框图
13.2 Matlab接口
13.2.1 Matlab Script节点
Matlab是由数值分析、矩阵分析、信 号处理和图形绘制等组成的一个高性能的 数值计算和图形显示的计算软件环境。为 了结合两者以充分利用LabVIEW和Matlab 各自的优点，LabVIEW通过提供的Matlab Script节点可以导入和编辑Matlab程序。
第13章 LabVIEW常用外部接口
尽管LabVIEW是一款功能强大的图形 化编程软件，但其仍然有时无法实现某些 特定的功能。为了弥补自身的不足， LabVIEW提供了强大的外部程序接口以充 分利用其他编程语言的优势。
LabVIEW提供的外部程序接口主要有： DDL、API、CIN、DDE、Matlab Script和 Active X等。通过这些接口，LabVIEW能 够方便地调用外部程序和控件以及访问数 据库。本章将主要介绍调用库函数、 Matlab接口、CIN节点和Active X几种常用 外部接口的使用方法。
图13-5 Matlab Script节点示例
图13-6
脚本在Matlab中的运行结果
13.3 代码接口节点（CIN）
在LabVIEW中，用来调用C/C++的接 口是代码接口节点（Code Interface Node），简称为CIN。用户可以将编写好 的C语言代码通过一定手段编译成 LabVIEW可以识别的代码并将其与CIN相 连，这样如果在执行程序时，如果需要执 行CIN节点时，就会自动调用此节点所连接 的C语言代码，实现LabVIEW与C语言代码 的连接。
13.4.1 ActiveX简介
OLE（Object Linking and Embedding，对象连接与嵌入）是一种面 向对象的技术。 COM（Component Object Modal， 组件对象模型）是一种说明如何建立可动 态互变组件的规范。
ActiveX是微软为分布式计算制定的一 套标准。它可以使用两种不同的机制对客 户请求作出响应：一种是“分布组件对象 模型（DCOM）”；另一种是“远程自动 化（Remote Automation）”。 在LabVIEW5.1及其以后版本中， LabVIEW既可作为ActiveX的服务器端， 也可以作为一个客户端。
图13-19 ActiveX函数选板
图13-21 利用“打开自动化”函数调用 图13-20 ActiveX对象选择对话框 Windows Media Player 控件
本章小结
为了能够充分利用其他编程语言的优 点，LabVIEW提供了强大的外部程序接口 能力，通过这些外部程序接口，再结合前 面介绍的其网络通信能力，LabVIEW可以 实现与外部程序交换数据。本章中主要介 绍了DLL、API、Matlab、CIN和Active X 等几种常用外部程序接口，并结合了具体 示例来详细说明了使用外部程序接口的过 程与需要注意的问题。
13.1.2 API简介
API（Application Programming Interface，应用程序编程接口）是一套用 来控制Windows的各个部件（从桌面的外 观到为一个新进程分配的内存）的外观和 行为的一套预先定义的Windows函数。
13.1.3 库函数的调用
“调用库函数节点”函数支持众多数据 类型和调用规范。
Matlab Script节点位于“函数”选板 下“数学→脚本与公式→脚本节点”子选 板中，如图13-4所示。
图13-4
“调用库函数节点”函数位置
13.2.2 Matlab Script节点示例
图13-5和图13-6所示给出了在LabVIEW 中使用Matlab Script节点调用Matlab的示例。
图13-14 “ActiveX容器”函数位置
图13-15 选择ActiveX对象对话框
图13-17 调用Windows Media Player控件程序框图 图13-16 ActiveX日历控件对象
图13-18 调用Windows Media Player控件前面板
13.4.3 ActiveX自动化
ActiveX自动化是ActiveX的一个重要 组成部分，通过ActiveX自动化，可以实现 一个程序对另外一个程序的调用。 LabVIEW作为ActiveX自动化客户端 时，同样可以访问ActiveX对象。ActiveX 相关的操作函数位于“函数”选板下“互 连接口→ActiveX”子选板中，如图13-19所 示。
CIN节点需要调用格式为*.lsb的文件， 这种文件可以通过Visual C++ 来生成，也 因此使得CIN节点的使用比调用DLL要复杂 得多。由于在生成*.lsb文件时需要用到C语 言，所以在使用CIN节点时必须事先安装C 编译器。
一般情况下，创建CIN节点需要以下几 步： （1）创建一个空CIN节点； （2）创建CIN节点的输入输出端口； （3）创建C语言源文件； （4）编译C语言源文件为*.lsb文件； （5）加载*.lsb文件到CIN节点，完成调用过 程。