1利用labview 開(kāi)發(fā)虛擬儀器系統(tǒng)new

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1、維普資訊http://www.cqvip.com@空軍電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào)第8卷第4期joURNALOFAIRFORCEV0l_8No．41999年12月TELECOMMUNICATIONENGINEERINGINSTn、UTEDec．1999利用LabVIEW開(kāi)發(fā)虛擬儀器系統(tǒng)8L—僻曼r陳梟滴黼／摘要：簡(jiǎn)要介紹了虛擬儀器(vI)的概念和特點(diǎn)，將PC—DAQ、GPIB和VXI三種vI儀器進(jìn)行對(duì)比，并舟紹用LabVIEW設(shè)計(jì)虛擬雙蹤示波罌關(guān)鍵詞：廛垡墨(VI)~L．a(chǎn)bVlEW；示波器’1虛擬儀器系統(tǒng)1．1攝念傳統(tǒng)儀器的設(shè)計(jì)多集中于硬件，包括采集、測(cè)量、顯示、輸出等壘套電路，從而使開(kāi)

2、發(fā)周期長(zhǎng)，成本高，擴(kuò)展性不強(qiáng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)械的。飛速發(fā)展，產(chǎn)生了軟件即儀器”的設(shè)計(jì)思想。80年代，美國(guó)國(guó)家儀器公司NationalInstrument(簡(jiǎn)稱NI)推出帚了虛擬儀器VirtualInstruments(簡(jiǎn)稱VI)的概念。在vI系統(tǒng)中，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)平臺(tái)(PC，Macintosh，工作站等)與趨于模塊化的硬件結(jié)構(gòu)(如VXIbus儀器)及豐富的軟件相結(jié)合使一些硬件甚至整件儀器從系統(tǒng)中消失。換句話說(shuō)vI就是利用現(xiàn)有PC，加上特殊設(shè)計(jì)的儀器硬件和專用軟件，形成既有傳統(tǒng)的儀器基本功能又有別于其它的高檔儀器。享占有別于傳統(tǒng)儀器，Ⅵ是基于軟件體系的結(jié)構(gòu)，軟件是儀器的

3、關(guān)鍵。系統(tǒng)功能、規(guī)模可通過(guò)軟件定義、修改及增減，大大節(jié)省開(kāi)發(fā)維護(hù)費(fèi)用，技術(shù)更新快(周期為1～2年)。而且vI基于計(jì)算機(jī)的開(kāi)放系統(tǒng)，可方便地同外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)及其它應(yīng)用連接，個(gè)人便可擁有一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。1．2儀器系統(tǒng)類型虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示，包括計(jì)算機(jī)、虛擬儀器軟件、硬件接口(或)測(cè)控儀器。按照硬件類型，vI儀器有PC-DAQGPIB、VXI三種形式。PC-DAQ系統(tǒng)又稱插入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它直接利用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)總線，插人多功能DAQ板卡完成測(cè)量任務(wù)。這種系統(tǒng)靈活、易用、性價(jià)比高，是基于PC的儀器發(fā)展方向。GPIB是目前使用最流行的儀器標(biāo)準(zhǔn)，IEEE一488標(biāo)準(zhǔn)使基于GPIB的

4、計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。硬件接12：1外圍支持硬件儀器GPIB實(shí)質(zhì)上是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)傳統(tǒng)r_——————]廠———————一儀器功能的擴(kuò)展和延伸。通常程控儀器l數(shù)據(jù)采集卡(DAQ)lI信號(hào)前置處理，輸出驅(qū)動(dòng)除GPIB通信口外，還帶有RS一232串網(wǎng)IlGPIB接口IlGPIB接口儀器口，完成單一儀器和計(jì)算機(jī)的串行通訊。Ⅵ軟。I串口／并口I。l串口儀器／并口儀器IVXI控翻／接口卡llVXI儀器系統(tǒng)模塊化插卡式VXI儀器系統(tǒng)，由硬l【其它接口卡ll其它硬件件和軟件組成。VXI將儀器與儀器、儀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．【．．．．．．．

5、。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一器與計(jì)算機(jī)更加緊密地聯(lián)系在一起綜圖1VI儀器系統(tǒng)組成框圖合了數(shù)據(jù)采集卡和臺(tái)式儀器的優(yōu)點(diǎn)代本文收到日期1999—05—14呂娜；女，1970年生，講師．西安710077維普資訊http://www.cqvip.com第4期呂娜等利用L且bⅥEw開(kāi)發(fā)虛擬儀器系統(tǒng)45表著今后儀器系統(tǒng)的發(fā)展方向。VXI的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，即插R~(Plug&Play)、虛擬儀器軟件體~(VISA)等規(guī)范使得用戶在組建VXI系統(tǒng)時(shí)可以不必局限一家廠商的產(chǎn)品，允許根據(jù)自己的要求選購(gòu)各儀器廠商的特長(zhǎng)儀器模塊，從而達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)化，系統(tǒng)配置、編程與集成更加方便靈

6、活。VXI產(chǎn)生于80年代，在尖端測(cè)試領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。由于VXI系統(tǒng)價(jià)格高，如最基本VXI系統(tǒng)(包括一個(gè)嵌入式VXI控制器和一個(gè)13槽位的機(jī)箱)，價(jià)格在$10000以上，所以它的優(yōu)勢(shì)目前無(wú)法盡顯。1997年9月，PXI系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。PXI是PCI在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，填補(bǔ)了低價(jià)位PC-DAQ系統(tǒng)與高價(jià)位GPIB、VXI系統(tǒng)之闊的空白如一個(gè)基本的PXI系統(tǒng)(包括8個(gè)槽位的PXI機(jī)箱，嵌入式奔騰MMX計(jì)算機(jī))，價(jià)位約$5000。這將使更多的人接受先進(jìn)的模塊化儀器系統(tǒng)。2LabVlEW開(kāi)發(fā)軟件在必要儀器硬件支持下，開(kāi)發(fā)和使用VI的關(guān)鍵就是軟件。VI開(kāi)發(fā)軟件可采用各種編程軟件，如C、BA—SI

7、C、c++、VisualC、VisualBASIC等目前，圖形化編程語(yǔ)言正成為發(fā)展主流，它使科研和工程人員從編程中解脫出來(lái)，專注于VI的設(shè)計(jì)，同時(shí)縮短了開(kāi)發(fā)周期(與傳統(tǒng)軟件相比，開(kāi)發(fā)時(shí)間節(jié)省80)。最具代表性的圖形化vI軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)首推NI的LabVIEW。2．1LabVIEWLabVIEW軟件是NI公司提供的一種圖形方式編程軟件。同C、BASIC等一樣，它是一種程序開(kāi)發(fā)軟件。但它有別于其它開(kāi)發(fā)軟件利用文本代碼創(chuàng)建程序，LabVIEW利用圖形化編程語(yǔ)言(G語(yǔ)言)，以“流圖一方式刨建程序。如D