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第1章虚拟仪器和LabVIEW简介

1.1虚拟仪器概述

虚拟仪器是一种基于计算机的仪器。计算机与仪器的紧密结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略来说，这种结合有两种方式，一种是将计算机安装到仪器中，典型的例子就是所谓的智能仪器。随着计算机功能的增强和体积的缩小，这种仪器的功能越来越强大。目前，具有嵌入式系统的仪器已经出现。另一种方法是将仪器装入计算机。依靠通用计算机硬件和操作系统，可以实现各种仪器功能。虚拟仪器主要指的是这种方式。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。

虚拟仪器的主要特点是：

尽可能使用通用硬件，各种仪器的区别主要是软件。

它可以充分发挥计算机的能力，具有强大的数据处理功能，创造出更强大的仪器。

用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。

虚拟仪器实际上是一个根据仪器要求组织起来的数据采集系统。虚拟仪器研究涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前该领域广泛使用的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。

虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，当时计算机测控系统已经在国防、航空航天等领域取得了长足的进步。PC出现后，仪器级计算机化成为可能。甚至在微软的Windows诞生之前，NI公司就已经在Macintosh电脑上推出了LabVIEW2.0之前的版本。虚拟仪器和LabVIEW长期、系统、有效的研发，使公司成为业界公认的权威。

普通PC都有一些不可避免的弱点。虚拟仪器或用它构建的计算机测试系统的性能不能太高。目前，作为计算机化仪器的一个重要发展方向，制定了VXI标准，它是一种插件式仪器。每个仪器都是一个插卡。为了保证仪器的性能，使用了更多的硬件。但是，这些卡式仪器没有自己的面板，它们的面板仍然以虚拟的方式出现在电脑屏幕上。这些卡被插入标准的VXI机箱，然后连接到计算机，形成一个测试系统。VXI仪器价格昂贵，目前已经引进了一种较便宜的PXI标准仪器。

虚拟仪器研究的另一个问题是各种标准仪器的互联以及与计算机的连接。目前广泛使用的是IEEE 488或GPIB协议。未来的仪器也应该联网。

1.2什么是LabVIEW？

LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering)是一种图形化编程语言，作为标准的数据采集和仪器控制软件被工业界、学术界和研究实验室广泛接受。LabVIEW集成了硬件和数据采集卡的所有通信功能，符合GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议。它还具有内置的库函数，便于应用软件标准，如TCP/IP和ActiveX。这是一个强大而灵活的软件。它可以用来方便地建立自己的虚拟仪器，其图形界面使编程和使用过程生动有趣。

图形编程语言，也称为“G”语言。用这种语言编程时，基本上不写程序代码，用流程图或流程图代替。它尽可能使用技术人员、科学家和工程师熟悉的术语、图标和概念。所以，LabVIEW是终端用户的工具。它可以增强您构建自己的科学和工程系统的能力，并提供一种实现仪器编程和数据采集系统的便捷方式。用它来研究原理、设计、测试和实现仪器系统，可以大大提高工作效率。

LabVIEW可以用来生成可以独立运行的可执行文件。它是一个真正的32位编译器。像许多重要的软件一样，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux和Macintosh的许多版本。

1.3 LabVIEW的运行机制

1 . 3 . 1 LabVIEW应用程序的组成

所有LabVIEW应用程序，即虚拟仪器(VI)，包括前面板、框图和图标/连接器。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。