虚拟仪器编程基础──VISA标准与应用
第1章 LabVIEW概述
Web发布工具
高级 选项
用于创建HTML文件和嵌入式VI前面板图像
包括批量编辑、错误代码编辑、编辑选板、导入导出字 符串等功能 多种选项设置
7．“窗口”菜单
表1-7
选 项
工具菜单功能列表
功 能
显示程序框图/显示前面板 左右两栏显示 上下两栏显示 最大化窗口 全部窗口
显示出对应程序的程序框图/前面板 在屏幕上分左右两栏显示前面板和程序框图 在屏幕上分上下两栏显示前面板和程序框图 使对应窗口最大化 点击后显示当前打开的全部文件的类型、文件名、路径等
VI修订历史
运行时菜单 查找和替换 显示搜索结果
编辑当前VI的修定历史
编辑运行时菜单。定制用户需要的选单项 查找或替换选中的对象 显示搜索的结果
3．“查看”菜单
表1-3
选 项 打开控件选板 打开函数选板 打开工具选板 查看错误列表 查看VI层次结构 查看LabVIEW类层次结构 查看选中子VI的调用关系 打开类浏览器 打开ActiveX属性列表窗口 打开LabVIEW 8.5的启动窗口 打开导航窗口 显示工具栏选项 控件选板 函数选板 工具选板 错误列表 VI层次结构 LabVIEW类层次结构 浏览关系 类浏览器 ActiveX属性浏览器 启动窗口 导航窗口 工具栏
1.1 LabVIEW的起源与发展
LabVIEW的全称为Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（实 验室虚拟仪器集成环境），是由美国国家 仪器公司（National Instruments，NI） 创立的一种功能强大而又灵活的仪器和分 析软件应用开发工具。
1.5.4 LabVIEW帮助系统
图1-16
虚拟仪器程序设计及应用
虚拟仪器程序设计及应用虚拟仪器程序设计及应用是指通过计算机软件模拟和实现各种仪器的功能，来实现仪器的自动化控制、数据采集、数据处理和实时显示等功能。
虚拟仪器程序设计能够提供灵活性和可扩展性，帮助人们更方便地进行科学研究和工程实验。
在虚拟仪器程序设计中，首先需要确定自己想要实现的虚拟仪器的功能和性能要求，然后根据这些要求选择适当的编程语言进行开发。
常用的编程语言有LabVIEW、Python、C++等。
虚拟仪器程序设计主要包含以下几个方面的内容：1. 仪器控制和数据采集：虚拟仪器程序设计可以通过软件来控制和操作各种硬件设备，例如传感器、执行器和电子仪器等。
通过虚拟仪器程序，可以实现对实验仪器的远程控制和自动化操作，数据采集和传输。
2. 数据处理和分析：虚拟仪器程序设计可以对采集到的数据进行处理和分析，例如进行数学运算、滤波、变换、统计分析等。
通过虚拟仪器程序设计，人们可以更方便地对实验数据进行处理和分析，以获得更准确的结果。
3. 实时显示和可视化：虚拟仪器程序设计可以实时显示实验数据和结果，并将其以图表、曲线、动画等形式显示出来。
通过可视化方式，人们可以直观地观察数据的变化趋势和结果的变化，便于分析和判断。
4. 用户界面设计：虚拟仪器程序设计中，需要设计友好的用户界面，以便用户能够方便地操作和控制仪器。
界面设计应该简洁明了，功能齐全，并且适应不同的操作习惯和需求。
虚拟仪器程序设计在科学研究和工程实验中有广泛的应用。
以下是一些实际应用场景：1. 科学研究：在科学研究中，虚拟仪器程序设计可以用于实验室设备的自动化控制和数据采集，实时显示和分析实验数据，辅助科研人员进行实验研究。
2. 工程实验：在工程实验中，虚拟仪器程序设计可以用于测试和监测各种设备和结构的性能和参数。
通过虚拟仪器程序设计，可以实现对实验设备的远程控制和实时数据采集，减少人工操作和降低实验风险。
3. 生产和质量控制：虚拟仪器程序设计可以用于生产线上的质量控制和监测。
虚拟仪器LabVIEW
04
LabVIEW的高级应用
LabVIEW的子VI与自定义函数
子VI
SubVI是LabVIEW中的子程序，可以完成复杂的功能，可以被其他VI调用。 SubVI可以使程序模块化，提高代码的可重用性和可维护性。
自定义函数
自定义函数是LabVIEW中创建可重用代码的一种方法。通过创建自定义函数， 可以将通用的代码块封装成一个独立的函数，方便在其他程序中调用。
LabVIEW的仪器控制与信号处理
仪器控制
LabVIEW可以通过仪器控制模块与各种仪器进行通信，包括数据采集设备、电子显微镜、光谱仪等。 通过LabVIEW的仪器控制功能，可以实现对仪器的远程控制和数据采集。
信号处理
LabVIEW提供了丰富的信号处理工具，可以对采集到的数据进行预处理、分析和处理。例如，可以应 用滤波器、傅里叶变换、曲线拟合等信号处理方法。
LabVIEW在信号处理中的应用
信号处理
01
LabVIEW可以对采集到的信号进行各种处理，如滤波、傅里叶
变换、频谱分析等，实现信号处理功能。
数字信号处理
02
LabVIEW可以实现数字信号处理算法，如FFT、DFT、数字滤波
器等，对信号进行更高级的处理和分析。
信号识别
03
LabVIEW可以通过对信号的特征提取和模式识别技术，实现对
LabVIEW的起源
LabVIEW起源于1986年，由美国NI公司开发， 最初是为了解决实验仪器的自动化和数据处理问 题。
发展阶段
自1986年以来，LabVIEW不断发展和完善，经 历了多个版本升级，功能逐渐丰富和强大。
3
广泛应用
目前，LabVIEW已经广泛应用于科学研究、工程 应用、教育等领域，成为虚拟仪器开发的主流工 具之一。
虚拟仪器软件结构——VISA函数的设计与实现
Ｖｉｔ ｒ ｎ ｔｕ ｎ ａ ｉｎ Ｓ ｆｗａ ｅ Ａｒ ｈ ｔ ｃ ｕ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｒｅ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ Ｓ ｒ ｕ ｅ Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｔｏ ｏ ｔ ｒ ｃ ｉｅ ｔ ｒ ： ｓｇ ｎ ａ ｉ ｔ ｆＶＩ Ａ ｚ ｏ
ＪＡ Ｇ Ｒ ｎ・ｕ ，Ｃ Ｅ ｕｎ－ Ｉ Ｎ ｏｇｈａ Ｈ Ｎ Ｇ ａｇ ｕ ｊ
维普资讯
虚拟 仪 器软 件 结构—— Ｖ Ｓ ＩＡ函数 的设 计 与 实现
・ ３・ ６
虚拟仪器软件结构
ＶＳ ＩＡ函数的设计与实现
蒋 荣华 ， 陈光 ｝ 禹
（ 电子科技大学 自动化工程学 院， 四川 成都 ６ ０ ５ ） １０ ４
摘要 ： 对 Ｂ １０ 针 Ｃ ４ １系列 Ｇ Ｉ ＰＢ接 口卡 ， 编制 了一套 相 应的 ＶＩＡ 函数 。介 绍 了 ＶＳ 函数 的基 本 结构 ， Ｓ ＩＡ 概
ｓｒｃｕ ｅｏ Ｓ ｓｉｔｏ ｕ ｅ ｎ ｅｃ ｒｅｔ ｅｗ ｙ ｅ ｉｎ ｏ Ｓ ｒ ｕ ｔ ｔｒ ｆ ｕ ＶＩ Ａ ｉ ｎｒｄ ｃ ｄａ ｄｔ ｏｒｃｉ ａ ｓｉ ｄ ｓ ｆ ｈ ｖ ｎ ｇ ＶＩ Ａ ａｅｓ ｍｍａｉｅ ，ｔｔｋ ｓＶｉ ｅ Ｄｅ ｒ ｄ ｉ ａ ｅ Ｏｐ ｎ － ｚ ｆｕｔ ａｌ ＲＭ， Ｆｎ Ｒ ｒ ， Ｇ ｔ ｔ ｉｕｅ ＶｉｅＡｔ ｂ ｔ ｏ ｎ ｅ ａ ｌ ｏ ｅ ｐ ｔ ｔ ｏ ｈ ａ ｓｏ ｅ ｉ ｔ ｎ ｏ Ｖｉｉｄ ｓｃ Ｖｉ ｅＡ ｔ ｂ ｔ， Ｓ ｔ ｔ ｕｅｆｒａ ｘ ｍｐｅｔ ｘ ａｉ ｅ ｎ ｔｅ ｍｅ ｎ ｆｒａ ｚ ｉ ｆ ｒ ｉ ｒ ａ ｌ ａｏ
１９ ９６年 ， Ｘ ｌ ＆ ｌ （ Ｐ ） Ｖ Ｉ ｕ ｐ ｙ Ｖ Ｐ 联盟制订 了 ＶＳ ｐｇ ａ Ｉ Ａ （ｉｕ ｓｕ ｅｔｔｎｓｆ ａｅａｃｉｃ ｒ） 准 ， 以 ｖｒ ａ ｉ ｔ ｍ ｎａｉ ｔｒ ｈｔ ｔ ｅ 标 ｔｌ ｎ ｒ ｏ ｏｗ ｒ ｅ ｕ 并 此作 为 Ｖ Ｉ Ｘ 模块生产厂家开发 Ｖ Ｉ Ｘ 模块驱动程序的 ＩＯ控制的低层 函数集。作为通用 ＩＯ标准 ， Ｉ ／ ／ ＶＳ Ａ具 有与仪器硬件接 口、 具体计算机无关的特性 ， 即不同厂 家生产 的控制器 只要按 Ｖ Ｐ标准 开发 了 Ｖ Ｓ ， Ｐ ＩＡ 都能 调用 同一 Ｖ Ｓ ＩＡ应用 程序去控制仪器 ， 而不像普 通 的 ＩＯ函数用 户在使用 不 同控制 器时必须 修改应 用程 ／ 序， 这样给用户提供了很大方便。Ｎ 、ｅｔ ｎ 等公司 ＩＴｋ ｏｉ ｒ ｘ 都对其相应控制器开发 了 Ｖ Ｓ ， ＩＡ 深受广大用户欢迎。 多年来 ， 笔者成功研制了 Ｇ Ｉ Ｐ Ｂ系列控制器 ， 并为用户 提供了相应的 ＩＯ函数库 ， ／ 为了跟 国际接轨， Ｃ＋ 用Ｖ ＋ 为 ＧＩ ＰＢ系列控制器开发 了符合 Ｖ Ｐ标准的 Ｂ Ｉ Ｐ ＣＶＳ Ａ 函数库。
labview虚拟仪器程序设计及应用
《LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用》learning with labview 8.5 吴成东人民邮电 16k第1章 LabVIEW概述1.1 LabVIEW的起源与发展 LabVIEW的全称为Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（实验室虚拟仪器集成环境），是由美国国家仪器公司（National Instruments，NI）创立的一种功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。
它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机编程语言。
在以PC为基础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅次于C++/C语言。
LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。
LabVIEW使用的编程语言通常称为G语言。
G语言与传统文本编程语言的主要区别在于：传统文本编程语言是根据语句和指令的先后顺序执行，而LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。
G语言用图标表示函数，用连线表示数据流向。
1.2.1 LabVIEW的优势选择LabVIEW进行开发测试和测量应用程序的一个决定性因素是它的开发速度。
LabVIEW的优势主要体现在以下几个方面：（1）提供了丰富的图形控件，采用了图形化的编程方法，把工程师从复杂枯涩的文件编程工作中解放出来；（2）采用数据流模型，实现了自动的多线程，从而能充分利用处理器（尤其是多处理器）的处理能力；（3）内建有编译器，能在用户编写程序的同时自动完成编译，因此如果用户在编写程序的过程中有语法错误，就能立即在显示器上显示出来；（4）通过DLL、CIN节点、ActiveX、.NET或MATLAB脚本节点等技术，能够轻松实现LabVIEW与其他编程语言的混合编程；（5）内建了600多个分析函数用于数据分析和信号处理；（6）通过应用程序生成器可以轻松地发布可执行程序、动态链接库或安装包；（7）提供了大量的驱动和专用工具，几乎能够与任何接口的硬件轻松连接；（8）NI同时提供了丰富的附加模块，用于扩展LabVIEW在不同领域的应用，如实时模块、PDA模块、数据记录与监控（DSC）模块、机器视觉模块与触摸屏模块。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程语言和集成开发环境，广泛应用于虚拟仪器设计与控制系统开发。
本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用，包括LabVIEW的特点、虚拟仪器设计原理、应用案例等内容。
1. LabVIEW简介LabVIEW全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，是一种用于快速开发、测试和部署基于虚拟仪器的工程应用程序的软件系统。
LabVIEW以图形化编程为特色，用户可以通过拖拽、连接图形化元件来构建程序，而无需编写传统的文本代码。
这种直观的编程方式使得LabVIEW成为工程师和科学家们喜爱的工具之一。
2. LabVIEW的特点图形化编程：LabVIEW采用数据流图（Dataflow Diagram）作为编程范式，用户通过将各种函数模块进行连接来实现程序逻辑，直观清晰。
丰富的函数库：LabVIEW提供了丰富的函数库，涵盖了数据采集、信号处理、控制算法等各个领域，用户可以方便地调用这些函数来完成各种任务。
跨平台支持：LabVIEW支持多种操作系统，包括Windows、macOS和Linux，用户可以在不同平台上进行开发和部署。
3. 虚拟仪器设计原理虚拟仪器是指利用计算机软件和硬件模拟实际仪器的工作原理和功能，实现数据采集、处理和控制等功能。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计主要包括以下几个步骤：界面设计：通过LabVIEW提供的界面设计工具，设计出符合用户需求的操作界面，包括按钮、滑动条、图表等元素。
数据采集：利用LabVIEW提供的数据采集模块，连接传感器或其他设备，实时采集数据并显示在界面上。
数据处理：通过LabVIEW内置的信号处理函数或自定义算法对采集到的数据进行处理，如滤波、傅里叶变换等。
控制算法：根据需求设计控制算法，并通过LabVIEW实现对实际设备的控制，如PID控制、状态机等。
LABVIEW虚拟仪器设计与应用
LABVIEW虚拟仪器设计与应用LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的虚拟仪器设计与应用软件。
LabVIEW通过图形化的方式实现了虚拟仪器的设计与控制，简化了仪器的编程和控制过程，广泛应用于科研、工业自动化、教育等领域。
LabVIEW的主要特点是使用图形化的编程语言G（Graphical）语言来编写程序。
G语言以图形化的方式表示程序的流程，通过连接各种函数模块实现数据处理、传输、显示等功能。
相较于传统的文本化编程语言，G语言更加直观、易理解，使得用户可以更快地完成程序的编写。
LabVIEW具有丰富的虚拟仪器库，用户可以根据自己的需要选择不同类型的仪器模块，进行自定义的仪器设计。
LabVIEW支持常见的硬件设备，如数字采集卡、信号发生器、示波器等，通过与硬件设备的连接，实现对仪器的控制和数据的采集。
虚拟仪器设计是LabVIEW的重要应用之一、通过LabVIEW，用户可以设计出具有完整功能的虚拟仪器界面，实时采集和处理数据，并进行结果的显示和分析。
虚拟仪器设计不仅提高了实验的可重复性和准确性，还大大降低了实验设备的成本，简化了实验的操作流程。
另外，LabVIEW也可以用于工业自动化领域，为工业过程提供可视化的控制界面。
用户可以根据实际需求，使用LabVIEW设计出各种控制算法和界面，实现对工业设备的自动控制和监测。
LabVIEW支持与PLC、传感器和执行器等硬件设备的连接，使得系统的控制更加便捷和灵活。
在教育领域，LabVIEW可以用于教学实验的设计和实施。
通过LabVIEW，教师可以设计出具有交互性和实时性的教学实验界面，帮助学生更好地理解和掌握实验原理和方法。
同时，LabVIEW的图形化编程语言也降低了学习的门槛，对于初学者来说更易于上手。
综上所述，LabVIEW是一款功能强大、应用广泛的虚拟仪器设计与应用软件。
LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用第2章
图2-13 控制选板
第2章、LabVIWE2013开发环境
函数选板 函数选板（Functions）如图2-14所示，其工作方式与控件选板大体相同。函数 选板由表示子选项板的顶层图标组成，该选项板包含创建框图时可使用的全部对象， 函数选板只能在编辑程序框图时使用。
图2-10 LabVIEW前面板和程序框图
第2章、LabVIWE2013开发环境
LabVIEW有两种类型的菜单栏：快捷菜单和下拉菜单，其示意图如图2-11和图 2-12所示。
图2-11 快捷菜单示例
图2-13开发环境
2.4 LabVIEW选板
LabVIEW虚拟仪器程序 设计及应用
本章主要内容简介
本章将主要介绍LabVIEW 2013简体中文版的安装和启动过程，并对LabVIEW
2013简体中文版的编程环境以及3个选板的基本功能和使用方法进行了介绍，为下 面的深入学习打下一个良好的基础。
第2章、LabVIWE2013开发环境
2.1 LabVIEW系统安装
LabVIEW 2013可以安装在Windows XP sp3平台和Windows 7/8/8.1等不同的 操作系统上。注意：不支持Windows XP sp2版本！ 安装过程如下：
图2-2 输入LabVIEW 2013用户信息的界面 图 2-3 模块安装进度界面 LabVIEW 2013的安装路径 图 2-4 图2-1 初始化LabVIEW 2013的安装程序
图2-8 创建项目选择对话框
图2-9 打开现有文件选择对话框
第2章、LabVIWE2013开发环境
LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用教学设计
LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用教学设计前言LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench），俗称“拉伯维”，是一款基于图形化编程的虚拟仪器开发平台。
该软件可以将传感器、运动控制器等硬件系统与计算机进行连接，开发出各种虚拟仪器。
本篇文档从实际案例出发，介绍LabVIEW虚拟仪器程序的设计方法及其在教学中的应用。
设计案例我们以一个简单的LED灯控制为例，介绍如何使用LabVIEW进行虚拟仪器程序设计。
实验目的了解LabVIEW虚拟仪器程序设计方法，能够完成简单的LED灯控制功能。
实验原理LED灯是一种常见的电子元件，其控制原理是通过改变LED灯两端的电压差来控制其亮度状态。
为了控制LED灯的电压差，我们需要使用开关控制电路。
在虚拟仪器程序中，我们可以使用按钮控制开关状态，通过控制电流通断的方式来控制LED灯的亮灭状态。
实验步骤1.打开LabVIEW软件，新建一个虚拟仪器程序。
点击菜单栏中的“NewVI”按钮。
2.在弹出的窗口中选择“Blank VI”，单击“Finish”按钮。
3.在虚拟仪器的界面中，选择“Controls Palette”面板中的“Boolean”选项，拖拽“Boolean”控件到虚拟仪器界面中。
4.在“Boolean”控件的属性配置中，将“Caption”属性设置为“开关”，将“True Text”属性设置为“开”，将“False Text”属性设置为“关”。
5.在“Functions Palette”面板中选择“Structures”选项，选择“Case Structure”控件，并拖拽到虚拟仪器的界面中。
6.将“Boolean”控件的上下两端连接到“Case Structure”控件的输入端口中。
7.将“LED灯”控件从“Controls Palette”面板中拖拽到虚拟仪器的界面中。
8.将“LED灯”控件的属性配置中，将“Caption”属性设置为“LED灯”。
LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用第1章
第1章、LabVIWE概述
2．VI用图标代码和连线来完成算术和逻辑运算。图标代码是对具体编程问题的 图形解决方案。图标代码即VI的源代码。
3．VIs具有层次结构和模块化的特点。它们可以作为顶层程序，也可以作为其 它程序的子程序。VI代码内含的VI叫子程序subVI。
4．VI程序使用接口板来替代文本编程的函数参数表，每个输入和输出的参数都 有自己的连接端口，其它的VIs可以由此向subVI传递数据。
第十三章：LabVIEW常用外部接口
第十四章：上机练习
本章主要内容简介
本章作为La应用，使
读者对LabVIEW有一个基本的认识。
第1章、LabVIWE概述
1.1 LabVIEW的起源与发展
LabVIEW的全称为Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench （实验室虚拟仪器集成环境），是由美国国家仪器公司（National Instruments， NI）创立的一种功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。它是一种基 于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机编程语言。在以PC为基 础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅次于C++/C语言。LabVIEW已 经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和 仪器控制软件。 LabVIEW使用的编程语言通常称为G语言。G语言与传统文本编程语言的主要 区别在于：传统文本编程语言是根据语句和指令的先后顺序执行，而LabVIEW 则 采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。G 语言用图标表示函数，用连线表示数据流向。
第1章、LabVIWE概述
1.3 LabVIEW的工程应用