1、虚拟仪器虚拟仪器软件开发平台软件开发平台LabVIEW主要教学内容主要教学内容LabVIEW概述概述 LabVIEW8.2编程环编程环境境创建虚拟仪器创建虚拟仪器4.1 LabVIEW概述n构造一个虚拟仪器系统，基本硬件确定以构造一个虚拟仪器系统，基本硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。软件是虚拟仪器系统的关键。能。软件是虚拟仪器系统的关键。n目前流行的虚拟仪器软件开发工具有两类目前流行的虚拟仪器软件开发工具有两类n文本式编程语言有文本式编程语言有C、C+、VB、VC、Labwindows/CVI等；等；n图形化编程语言有图形化编程语言有Lab
2、VIEW、AgilentVEE等。等。4.1.1 LabVIEW的含义nLabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench， 实验室虚拟仪器工程平台实验室虚拟仪器工程平台 ) 是美国是美国 NI 公司公司推出的一种基于推出的一种基于 G 语言语言 ( Graphics Language， 图形化编程语言图形化编程语言 ) 的虚拟仪器的虚拟仪器软件开发工具。软件开发工具。n目的：简化程序的开发工作，以使用户能快目的：简化程序的开发工作，以使用户能快速、简便地完成自己的工作。速、简便地完成自己的工作。 LabVIEW的工作机理n
3、使用使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称仪器程序，简称VI。nVI包括三个部分：包括三个部分： 前面板：前面板： 交互式的用户界面交互式的用户界面 框图程序：是程序源代码，用模块代替框图程序：是程序源代码，用模块代替 普通函数普通函数 图标和图标和连线板连线板 ：用以识别：用以识别VI的接口，以的接口，以 便在创建便在创建VI时调用另一个时调用另一个VI4.1.2 LabVIEW的特点（1）编程简单编程简单，不需要记忆编程语言，只要，不需要记忆编程语言，只要通过交互式图形前面板进行系统控制和结果通过交互式图形前面板进行系统控制和结果显示，再通过后
4、面板进行常用的符号和功能显示，再通过后面板进行常用的符号和功能模块的组合操作来指定各种功能，即可完成模块的组合操作来指定各种功能，即可完成软件编程。软件编程。 （2）开发周期短开发周期短，只需通过交互式图形前面，只需通过交互式图形前面板进行系统控制和结果显示，可省去硬件面板进行系统控制和结果显示，可省去硬件面板的制作。板的制作。（3）功能性强功能性强，可省去硬件面板的制作。具，可省去硬件面板的制作。具有多达有多达20多类的功能模块。多类的功能模块。LabVIEW具有的特点（续）（4）高效性高效性，这主要是以软件做保证。以功，这主要是以软件做保证。以功能强大的能强大的LabVIEW作为软件开发平
5、台，诸如作为软件开发平台，诸如数据采集、数组、文件处理、波形处理、数数据采集、数组、文件处理、波形处理、数学运算等，都能轻而易举地解决。学运算等，都能轻而易举地解决。（5）开放性开放性，可根据实际情况进行更新扩展，可根据实际情况进行更新扩展，发展迅速。发展迅速。（6）自定义性自定义性，工程师们可以在非常广泛的，工程师们可以在非常广泛的测量和控制应用中自定义芯片级硬件功能。测量和控制应用中自定义芯片级硬件功能。（7）性价比高性价比高，能一机多用。，能一机多用。4.1.3 LabVIEW8.2n2006年年8月，美国国家仪器有限公司正式推月，美国国家仪器有限公司正式推出出LabVIEW 8.20版
6、本。版本。这是专用于控制、这是专用于控制、测试和嵌入式系统开发的测试和嵌入式系统开发的LabVIEW图形化图形化系统设计平台的系统设计平台的20周年纪念版。周年纪念版。 n2006年年10月，月，NI首次推出简体中文版首次推出简体中文版LabVIEW 8.2。简体中文版的。简体中文版的LabVIEW发发布极大地降低中国工程师使用这一工具的门布极大地降低中国工程师使用这一工具的门槛，为他们带来更高的效率。槛，为他们带来更高的效率。 4.2 LabVIEW8.2编程环境nLabVIEW8.2程序开发环境采用图形化的程序开发环境采用图形化的编程方式，无需编写任何代码，它不仅包含编程方式，无需编写任何
7、代码，它不仅包含有丰富的数据采集、分析及存储的库函数，有丰富的数据采集、分析及存储的库函数，还提供了还提供了PCI，GPIB，PXI，VXI，RS-232，USB等通讯总线标准的功能函数，可等通讯总线标准的功能函数，可以 驱 动 不 同 总 线 接 口 的 设 备 和 仪 器 。以 驱 动 不 同 总 线 接 口 的 设 备 和 仪 器 。LabVIEW8.2具有强大的网络功能，支持具有强大的网络功能，支持常用的网络协议，可以方便地设计开发网络常用的网络协议，可以方便地设计开发网络测控仪器，并有多种程序调试手段，如断点测控仪器，并有多种程序调试手段，如断点设置、单步调试等。设置、单步调试等。
8、4.2.1 LabVIEW8.2的基本开发平台n使用使用LabVIEWLabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪开发平台编制的程序称为虚拟仪器，简称器，简称VIVI。VIVI由以下由以下3 3部分构成：部分构成： 前面板前面板： 即用户界面；即用户界面； 程序框图程序框图：包含用于定义：包含用于定义VIVI功能的图形功能的图形 化源代码；化源代码； 图标和连线板图标和连线板：用以识别：用以识别VIVI的接口，以便在创建的接口，以便在创建 VIVI时调用另一个时调用另一个VIVI。当一个。当一个VIVI应用应用 在其他在其他VIVI中，则称为子中，则称为子VIVI。子。子VIVI相当相当 于文本
9、编程语言中的子程序。于文本编程语言中的子程序。 1.前面板 n前面板是前面板是VI的用户界面。创建的用户界面。创建VI时，通常应时，通常应先设计前面板，然后设计程序框图执行在前先设计前面板，然后设计程序框图执行在前面板上创建的输入、输出任务。面板上创建的输入、输出任务。前面板示例前面板示例如图如图 2. 程序框图n程序框图是图形化源代码的集合，图形化源程序框图是图形化源代码的集合，图形化源代码又称代码又称G G代码或程序框图代码。含有接线端、代码或程序框图代码。含有接线端、函数和连线等的程序框图示例如图函数和连线等的程序框图示例如图 。程序框图对象n程序框图由接线端、节点、连线和结构等构程序框
10、图由接线端、节点、连线和结构等构成成n接线端接线端：用来表示输入控件和显示控件的数据类：用来表示输入控件和显示控件的数据类型。型。n节点节点：是程序框图上的对象，具有输入、输出端：是程序框图上的对象，具有输入、输出端口，在口，在VI运行时进行运算。运行时进行运算。 n连线连线：程序框图中对象的数据传输通过连线实现。：程序框图中对象的数据传输通过连线实现。每根连线都只有一个数据源，但可以与多个读取每根连线都只有一个数据源，但可以与多个读取该数据的该数据的VI和函数连接。和函数连接。 n结构结构：是文本编程语言中的循环和条件语句的图：是文本编程语言中的循环和条件语句的图形化表示。形化表示。 3.
11、图标和连线板n创建创建VIVI的前面板和程序框图后，可创建图标的前面板和程序框图后，可创建图标和连线板，以便将该和连线板，以便将该VIVI作为子作为子VIVI调用。调用。 n图标和连线板图形：图标和连线板图形：图标是图标是VIVI的图形化表的图形化表示，可包含文字、图示，可包含文字、图形或图文组合。形或图文组合。 连线板用于显示连线板用于显示VIVI中所有输入控件中所有输入控件和显示控件的接线端，类似于文本和显示控件的接线端，类似于文本编程语言中调用函数时使用的参数编程语言中调用函数时使用的参数列表。列表。 4.2.2 LabVIEW8.2的操作选板nLabVIEW8.2包含包含3 3个操作选
12、板个操作选板 工具选板工具选板 控件选板控件选板 函数选板函数选板 1. 工具选板当从工具选板当从工具选板中选择了任一中选择了任一种工具后，鼠种工具后，鼠标箭头就会变标箭头就会变成该工具相应成该工具相应的形状。的形状。 2. 控件选板控件选板包括控件选板包括创建前面板所创建前面板所需的输入控件需的输入控件和显示控件。和显示控件。经典经典控件控件子选子选板板3. 函数选板函数选板中函数选板中包含创建程包含创建程序框图所需序框图所需的的VIVI和函数。和函数。编程子选编程子选板的图标、板的图标、名称及功名称及功能能 4.2.3 LabVIEW8.2的菜单和工具栏 nV I 窗 口 顶 部 的 菜
13、单 为 通 用 菜 单 。窗 口 顶 部 的 菜 单 为 通 用 菜 单 。LabVIEW8.2菜单包括文件、编辑、查看、菜单包括文件、编辑、查看、项目、操作、工具、窗口、帮助八大项。项目、操作、工具、窗口、帮助八大项。 nLabVIEW8.2的工具栏的工具栏 中止执行 文本设置 对齐对象 分布对象 显示即时帮助窗口 单步步入 单步步过 单步步出 4.3 创建虚拟仪器1.1.创建一个虚拟仪器的一般步骤创建一个虚拟仪器的一般步骤 （1）前面板设计）前面板设计 （2）程序框图）程序框图 （3）数据流编程）数据流编程 （4）功能检验）功能检验 （5）保存文件）保存文件 2.2.调试虚拟仪器调试虚拟仪
14、器 n虚拟仪器的一般调试步骤虚拟仪器的一般调试步骤 （1）运行）运行VI （2）清除语法错误）清除语法错误 （3）高亮显示执行过程）高亮显示执行过程 （4）单步执行）单步执行 （5）探针工具）探针工具 （6）断点）断点 2.1 VI的创建的创建n2.1.1 VI的创建方法的创建方法 在在LabVIEW中新建一个中新建一个VI，有以下几，有以下几种方法。种方法。 （1）在前面板的）在前面板的“文件文件”菜单中选择菜单中选择“新建新建VI”。 （2）在如图）在如图1-7所示的启动方式选择对话框所示的启动方式选择对话框中的新建文件窗口直接点击中的新建文件窗口直接点击VI建立一个新的建立一个新的VI。
15、 （3）在启动方式选择对话框中单击）在启动方式选择对话框中单击“项目项目”，创建一个项目后，在创建一个项目后，在“我的电脑我的电脑”上单击鼠上单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择标右键，从弹出的快捷菜单中选择“新建新建VI”，即可创建新的，即可创建新的VI，如图，如图2-1所示。所示。图图2-1 2-1 新建新建VI VI （4）从图）从图1-7所示的启动方式选择对话框中所示的启动方式选择对话框中选择选择“基于模板的基于模板的VI”项，在如图项，在如图2-3所示的所示的模板选择对话框中选择模板选择对话框中选择“基于模板的基于模板的VI”，模，模板针对不同的应用需求设计了不同的程序框板针对不同的
16、应用需求设计了不同的程序框架，用户可以根据需要选择不同的模板并在架，用户可以根据需要选择不同的模板并在模板中添加程序，这样可以大大提高编写程模板中添加程序，这样可以大大提高编写程序的效率。序的效率。 图图2-2 2-2 项目浏览器项目浏览器图图2-3 2-3 模板选择对话框模板选择对话框2.1.2 VI示例的创建步骤示例的创建步骤【例【例2-1】创建一个简单的】创建一个简单的VI，该，该VI将完成将完成下列功能：下列功能： （1）将两个输入的数字相减并显示结果；）将两个输入的数字相减并显示结果； （2）将同样的两个输入数字相乘并显示结果；）将同样的两个输入数字相乘并显示结果； （3）比较两个输
17、入数字，如果数字相等，则）比较两个输入数字，如果数字相等，则LED指示灯变亮。指示灯变亮。 创建此创建此VI的步骤如下。的步骤如下。 （1）建立新的）建立新的VI。 （2）创建数字控件和指示器。）创建数字控件和指示器。 （3）创建布尔型）创建布尔型LED。 图图2-4 2-4 在前面板上放置控件在前面板上放置控件 （4）从）从“窗口窗口”下拉菜单中选择下拉菜单中选择“显示程序显示程序框图框图”以切换到程序框图窗口。以切换到程序框图窗口。 （5）在程序框图上放置）在程序框图上放置“减减”和和“乘乘”的函的函数。数。 （6）从函数选板的比较子选板中选择）从函数选板的比较子选板中选择“等等于？于？”
18、并将其拖放到程序框图上。并将其拖放到程序框图上。 （7）连线。）连线。图图2-5 2-5 在程序框图上放置函数在程序框图上放置函数 图图2-6 2-6 连线后的框图连线后的框图 （8）通过选择）通过选择“窗口窗口”下拉菜单的下拉菜单的“显示前显示前面板面板”或单击前面板窗口的任何位置切换回或单击前面板窗口的任何位置切换回前面板窗口。前面板窗口。 （9）保存此）保存此VI。 （10）输入数据并运行）输入数据并运行VI。 （11）完成实验，关闭该）完成实验，关闭该VI。图图2-7 VI2-7 VI运行结果运行结果2.2 前面板的编辑前面板的编辑 LabVIEW中的前面板是图形化的人机界中的前面板是
19、图形化的人机界面，用户利用前面板提供的控件选板可以设面，用户利用前面板提供的控件选板可以设置基本的输入数据和显示输出数据。同样，置基本的输入数据和显示输出数据。同样，也可以在基本控件的基础上创建自定义的控也可以在基本控件的基础上创建自定义的控件模拟真实仪器或生产过程。件模拟真实仪器或生产过程。2.2.1 输入控件和显示控件输入控件和显示控件 利用输入控件可以实现相应数据的输入，利用输入控件可以实现相应数据的输入，如数值量、布尔量、字符串、文件路径等。如数值量、布尔量、字符串、文件路径等。主要的输入控件有数值输入控件、文本输入主要的输入控件有数值输入控件、文本输入控件、旋钮与开关控件等，如图控件
20、、旋钮与开关控件等，如图2-8所示。所示。 显示控件主要是用来实现数据的显示功显示控件主要是用来实现数据的显示功能。能。 图图2-8 2-8 输入控件示意图输入控件示意图 图图2-9 2-9 显示控件示意图显示控件示意图2.2.2 对象的放置与选择对象的放置与选择 编辑前面板时需要用到控件选板，用户编辑前面板时需要用到控件选板，用户可以用鼠标选择控件选板上的对象，然后将可以用鼠标选择控件选板上的对象，然后将其拖放到前面板上即可，该步骤可见上节的其拖放到前面板上即可，该步骤可见上节的VI创建范例。创建范例。 在前面板中，用户一般使用定位工具来在前面板中，用户一般使用定位工具来选择对象。选择对象。
21、 图图2-10 2-10 使用定位工具选择对象使用定位工具选择对象2.2.3 对象的移动、复制与删除对象的移动、复制与删除 利用定位工具单击选择对象并按住鼠标利用定位工具单击选择对象并按住鼠标左键不放，拖动鼠标，我们可以将被选对象左键不放，拖动鼠标，我们可以将被选对象移动到窗口中希望的位置，如图移动到窗口中希望的位置，如图2-11（a）所示。所示。图图2-11 2-11 对象的移动、复制对象的移动、复制 多数对象都可以复制。多数对象都可以复制。 用户选中对象后，然后用户选中对象后，然后“Delete”键，键，即可删除对象。即可删除对象。2.2.4 对象大小的调整对象大小的调整 一般情况下，控件
22、选板上的对象是以默一般情况下，控件选板上的对象是以默认的大小被拖放到前面板上的，但是这些属认的大小被拖放到前面板上的，但是这些属性不一定适合某一具体程序的需要，其外部性不一定适合某一具体程序的需要，其外部的一些属性都可以通过简单的操作来进行修的一些属性都可以通过简单的操作来进行修改。改。图图2-12 2-12 对象大小的调整对象大小的调整2.2.5 对象的着色与字体选择对象的着色与字体选择 在 建 立 前 面 板 和 框 图 对 象 时 ，在 建 立 前 面 板 和 框 图 对 象 时 ，LabVIEW会自动给对象着色。用户可利用会自动给对象着色。用户可利用工具选板中提供的颜色工具来编辑前面板
23、和工具选板中提供的颜色工具来编辑前面板和前面板控件的颜色，但不是编辑系统风格控前面板控件的颜色，但不是编辑系统风格控件的颜色，因为系统风格控件的的颜色由操件的颜色，因为系统风格控件的的颜色由操作系统决定。作系统决定。图图2-13 2-13 颜色面板颜色面板图图2-14 2-14 颜色对话框颜色对话框2.2.6 对象的对齐、分布对象的对齐、分布 可以使用前面板窗口的工具条上的对象可以使用前面板窗口的工具条上的对象对齐、分布工具，快速地按一定方式对前面对齐、分布工具，快速地按一定方式对前面板上的对象进行分布。对齐和分布的方式如板上的对象进行分布。对齐和分布的方式如图图2-15所示。所示。图图2-1
24、5 2-15 对象的分布排列工具对象的分布排列工具图图2-16 2-16 一种对齐和分布方式的示例结果一种对齐和分布方式的示例结果2.2.7 控件属性的设置控件属性的设置 前面板上的每个控件都有自己的属性，前面板上的每个控件都有自己的属性，如大小、字体、颜色、显示模式等。如大小、字体、颜色、显示模式等。 图图2-17 2-17 控件属性对话框控件属性对话框 在属性对话框中，操作功能界面包括以在属性对话框中，操作功能界面包括以下几项内容：下几项内容： （1）“外观外观”：设置控件开：设置控件开/关时的颜色和文关时的颜色和文本、控件标签的显示和隐藏等功能；本、控件标签的显示和隐藏等功能； （2）“
25、操作操作”：设置布尔控件的机械动作方：设置布尔控件的机械动作方式；式； （3）“说明信息说明信息”：为控件添加描述和提示：为控件添加描述和提示信息；信息； （4）“数据绑定数据绑定”：将该控件与网络上相应：将该控件与网络上相应的数据源相连接；的数据源相连接； （5）“快捷键快捷键”：设置该控件的快捷键。：设置该控件的快捷键。2.3 程序框图的编辑程序框图的编辑 在前面板中添加控件后，为了实现对前在前面板中添加控件后，为了实现对前面板中对象的控制，用户必须要创建程序框面板中对象的控制，用户必须要创建程序框图，程序框图是图形化代码的集合。图，程序框图是图形化代码的集合。n2.3.1 前面板对象在框
26、图中的显示前面板对象在框图中的显示 通过选择通过选择“窗口窗口”下拉菜单中的下拉菜单中的“显示显示程序框图程序框图”或鼠标单击框图窗口中任意位置，或鼠标单击框图窗口中任意位置，可实现前面板与程序框图的切换。可实现前面板与程序框图的切换。 当用户在前面板中创建控件对象后，当用户在前面板中创建控件对象后，LabVIEW会在程序框图中自动添加该对象的会在程序框图中自动添加该对象的接线端，如图接线端，如图2-18所示。所示。 图图2-18 2-18 程序框图中的控件程序框图中的控件 程序框图中，接线端不同的颜色代表着程序框图中，接线端不同的颜色代表着不同的数据类型，各种常用数据类型的代表不同的数据类型
27、，各种常用数据类型的代表颜色如表颜色如表2-1所示。所示。 数数 据据 类类 型型端端 口口 图图 标标图图 标标 颜颜 色色默默 认认 值值简简 要要 说说 明明布尔量布尔量绿色绿色FalseFalse存储为存储为8 8位数值（一个字位数值（一个字节），数值节），数值0 0表示表示FalseFalse，其，其余数值代表余数值代表TrueTrue字符串字符串粉红粉红空字符串空字符串存储为一个指针，指向的结存储为一个指针，指向的结构包括一个数值和一个数组。构包括一个数值和一个数组。数组每个成员表达一个字符，数组每个成员表达一个字符，数值表达数组长度数值表达数组长度时间标记时间标记棕色棕色本地日期
28、时本地日期时间间存储为一个簇，前两个整数存储为一个簇，前两个整数用用6464位表示位表示s s的整数部分，的整数部分，后两个整数用后两个整数用6464位表示位表示s s的的小数部分小数部分枚举枚举蓝色蓝色列出所有的可选值，它的数列出所有的可选值，它的数字表达是无符号整型数字表达是无符号整型数表表2-12-1常用数据类型常用数据类型数数 据据 类类 型型端端 口口 图图 标标图图 标标 颜颜 色色默默 认认 值值简简 要要 说说 明明路径路径浅绿浅绿使用标准的使用标准的WindowsWindows语法，可以使用语法，可以使用相对路径和绝对路径。存储为路径类相对路径和绝对路径。存储为路径类型、路径
29、成员数和路径成员型、路径成员数和路径成员参考号参考号浅绿浅绿LabVIEWLabVIEW进行操作的对象，例如文件、进行操作的对象，例如文件、设备等的标识设备等的标识数组数组随成员变随成员变图标的方括号内包含数组成员的类型，图标的方括号内包含数组成员的类型，图标的颜色随成员的数据类型改变图标的颜色随成员的数据类型改变簇簇棕或粉红棕或粉红包含多个不同数据类型的成员，如果包含多个不同数据类型的成员，如果成员都是数值，颜色为棕色，否则为成员都是数值，颜色为棕色，否则为粉红色粉红色续表续表波形波形棕色棕色簇，成员包括簇，成员包括t0t0， t t和数据和数据数字波形数字波形粉红粉红簇，成员包括簇，成员包
30、括t0t0， t t和数字数据和数字数据数字数据数字数据深绿深绿用表格形式显示数字信号用表格形式显示数字信号输入输出输入输出名名紫色紫色表示与输入输出设备有关的名称表示与输入输出设备有关的名称变体变体紫色紫色可以容纳各种不同的数据类型，存可以容纳各种不同的数据类型，存储控件名称、数据类型和数据本身储控件名称、数据类型和数据本身数数 据据 类类 型型端端 口口 图图 标标图图 标标 颜颜 色色默默 认认 值值简简 要要 说说 明明续表续表2.3.2 程序框图中连线的创建程序框图中连线的创建 连线工具是工具模板提供的工具之一。连线工具是工具模板提供的工具之一。 对象连线实现了程序框图中各对象之间对
31、象连线实现了程序框图中各对象之间的数据传递。的数据传递。 对象之间的连线可以采用自动连线和手对象之间的连线可以采用自动连线和手动连线。动连线。1自动连线自动连线 在在LabVIEW的编程环境中，默认的连线的编程环境中，默认的连线方式是自动连线。方式是自动连线。 LabVIEW也可以对程序框图上已有对象也可以对程序框图上已有对象进行自动连线。进行自动连线。 图图2-19 2-19 自动连线自动连线 2手动连线手动连线 图图2-20 2-20 手动连线手动连线 连线只能是水平或垂直的，但为了使代连线只能是水平或垂直的，但为了使代码清晰、可读性强，对于连线的排列和分布码清晰、可读性强，对于连线的排列
32、和分布需要做一定的编辑。要移动或删除连线时，需要做一定的编辑。要移动或删除连线时，必须先选择该目标连线。必须先选择该目标连线。2.3.3 程序框图中连线的编辑程序框图中连线的编辑 选择定位工具，鼠标左键单击某段连线选择定位工具，鼠标左键单击某段连线则该段连线变成流动虚线，即表示选中该段，则该段连线变成流动虚线，即表示选中该段，如图如图2-21（a）所示；鼠标左键双击某段连）所示；鼠标左键双击某段连线则表示选中该连线的一个分支，如图线则表示选中该连线的一个分支，如图2-21（b）所示；鼠标左键连续单击）所示；鼠标左键连续单击3次则表示选次则表示选择全部连线，如图择全部连线，如图2-21（c）所示
33、。）所示。（a a）单击）单击 （b b）双击）双击 （c c）3 3击击图图2-21 2-21 连线的编辑（连线的编辑（1 1） 对于被选择的连线或连线段，可以按对于被选择的连线或连线段，可以按“Backspace”或或“Delete”键进行删除；也键进行删除；也可以用鼠标将其拖动到新的位置。如果连线可以用鼠标将其拖动到新的位置。如果连线失败或不可用，就会变成断线，断线的存在失败或不可用，就会变成断线，断线的存在会阻碍程序的运行。会阻碍程序的运行。 断开的连线显示为黑色的虚线，中间有断开的连线显示为黑色的虚线，中间有个红色的个红色的“”。 图图2-22 2-22 连线的编辑（连线的编辑（2
34、2） 图图2-23 2-23 数据源错误引起的断线数据源错误引起的断线图图2-24 2-24 数据类型不兼容引起的断线数据类型不兼容引起的断线 图图2-25 2-25 数据回环引起的断线数据回环引起的断线 LabVIEW还为用户提供了整理连线的功还为用户提供了整理连线的功能，此功能可以把框图中混杂不清的连线清能，此功能可以把框图中混杂不清的连线清楚的显示出来。楚的显示出来。 图图2-26 2-26 利用利用“整理连线整理连线”功能整理前后对比功能整理前后对比2.4 VI的运行与调试的运行与调试 在程序编写工作完成后，用户必须经过在程序编写工作完成后，用户必须经过运行和调试来测试编写的程序是否能
35、够产生运行和调试来测试编写的程序是否能够产生预期的运行结果从而找出程序中存在的一些预期的运行结果从而找出程序中存在的一些错误。错误。LabVIEW提供了许多的工具来帮助用提供了许多的工具来帮助用户完成程序的调试。户完成程序的调试。2.4.1 VI程序的运行程序的运行 LabVIEW中中VI程序的运行主要包括下程序的运行主要包括下列操作。列操作。 （1）VI的运行。的运行。 （2）VI的连续运行。的连续运行。 （3）VI的停止。的停止。 （4）VI运行的暂停。运行的暂停。2.4.2 VI程序的加亮执行程序的加亮执行 当单击框图窗口工具条上的加亮执行按当单击框图窗口工具条上的加亮执行按钮钮 ，即可
36、打开执行加亮功能。执行加亮时，即可打开执行加亮功能。执行加亮时，对节点之间的数据流动采用在连线上移动的对节点之间的数据流动采用在连线上移动的气泡加以形象表示。气泡加以形象表示。 图图2-27 2-27 程序的加亮执行程序的加亮执行2.4.3 设置设置VI断点与探针断点与探针 用户有时需要在用户有时需要在VI的某个位置设置断点，的某个位置设置断点，来看清程序执行情况。来看清程序执行情况。 当数据流过框图连线时，用户可使用探当数据流过框图连线时，用户可使用探针工具检查针工具检查VI运行时的即时数据。运行时的即时数据。 图图2-28 2-28 程序中的断点程序中的断点图图2-29 2-29 程序中的
37、探针程序中的探针 图图2-30 2-30 探针窗口探针窗口2.4.4 错误列表窗口的使用错误列表窗口的使用 程序错误一般分为两种：一种为程序编程序错误一般分为两种：一种为程序编辑错误或编辑结果不符合语法，程序无法正辑错误或编辑结果不符合语法，程序无法正常运行；另一种错误为语义和逻辑上的错误，常运行；另一种错误为语义和逻辑上的错误，或者是程序运行时某种外部条件得不到满足或者是程序运行时某种外部条件得不到满足引起的运行错误，这种错误很难排除。引起的运行错误，这种错误很难排除。图图2-31 2-31 一个一个LabVIEWLabVIEW程序程序 图图2-32 2-32 程序的错误列表程序的错误列表
38、2.4.5 VI的单步执行的单步执行 如果想使程序逐个节点执行，可以采用如果想使程序逐个节点执行，可以采用单步执行。在单步执行时，可以查看全部代单步执行。在单步执行时，可以查看全部代码的执行细节。单步执行方式有码的执行细节。单步执行方式有3种类型。种类型。 （1）单击）单击 进入单步执行方式，打开一个要进入单步执行方式，打开一个要执行的程序节点并暂停。执行的程序节点并暂停。 （2）单击）单击 执行单步步过，首先执行打开的执行单步步过，首先执行打开的程序节点，然后停止在下一个节点处。程序节点，然后停止在下一个节点处。 （3）单击）单击 启动单步步出，执行完当前节点启动单步步出，执行完当前节点内容
39、立即暂停。内容立即暂停。2.4.6 VI程序调试技巧程序调试技巧 LabVIEW对用户的编程过程进行即时语对用户的编程过程进行即时语法检查，对于不符合语法规则的连线或没有法检查，对于不符合语法规则的连线或没有连接必须要连接的端子时工具栏中的运行按连接必须要连接的端子时工具栏中的运行按钮将由钮将由 变变 为。为。 系统对于错误的准确定位，能够有效提系统对于错误的准确定位，能够有效提高调试程序的效率。高调试程序的效率。 在大多数情况下，程序虽然可以运行，在大多数情况下，程序虽然可以运行，但是无法得出期望的结果。这种错误一般较但是无法得出期望的结果。这种错误一般较难发现，对于这种错误，查找过程可以按
40、以难发现，对于这种错误，查找过程可以按以下步骤进行。下步骤进行。 （1）检查连线是否连接适当。）检查连线是否连接适当。 （2）使用）使用“帮助帮助”下拉菜单中的下拉菜单中的“显示即时显示即时帮助帮助”功能来动态显示鼠标所指向的函数或功能来动态显示鼠标所指向的函数或子程序的用法介绍以及各端口的定义，然后子程序的用法介绍以及各端口的定义，然后对比当前的连线检查连线的正确性。对比当前的连线检查连线的正确性。 （3）检查某些函数或子程序的端口默认值，）检查某些函数或子程序的端口默认值，尤其是当函数或子程序的端口类型是可选型尤其是当函数或子程序的端口类型是可选型的时候。的时候。 （4）选择）选择“查看查
41、看”下拉菜单中的下拉菜单中的“VI层次结层次结构构” 。 （5）通过使用加亮执行方式、单步执行方式）通过使用加亮执行方式、单步执行方式以及设置断点等手段来检查程序是否是按预以及设置断点等手段来检查程序是否是按预定要求运行的。定要求运行的。 （6）通过使用探针工具来获取连线上的即时）通过使用探针工具来获取连线上的即时数以及检查函数或子程序的输出是否存在错数以及检查函数或子程序的输出是否存在错误。误。 （7）检查函数或子程序输出的数据是否是有）检查函数或子程序输出的数据是否是有意义的数据。意义的数据。 （8）检查控件和指示器的数据是否有溢出。）检查控件和指示器的数据是否有溢出。 （9）当）当For
42、循环的循环次数为循环的循环次数为0时，需要注意时，需要注意此时将会产生一个空数组，当调用该空数组此时将会产生一个空数组，当调用该空数组时需要事先作特殊的处理。时需要事先作特殊的处理。 （10）检查簇成员的顺序是否与目标端口一）检查簇成员的顺序是否与目标端口一致。致。 （11）检查是否有未连线的）检查是否有未连线的VI子程序。子程序。本章小结本章小结 VI是是LabVIEW程序的基础单元。本章程序的基础单元。本章首先通过一个首先通过一个VI创建示例来介绍了创建创建示例来介绍了创建VI的的典型过程，然后着重介绍了如何在前面板中典型过程，然后着重介绍了如何在前面板中添加、删除以及编辑控件对象，如何在
43、程序添加、删除以及编辑控件对象，如何在程序框图中编辑连线，最后介绍了如何运行框图中编辑连线，最后介绍了如何运行VI、调试调试VI、运行错误的查找和解决方法以及一、运行错误的查找和解决方法以及一些常用的些常用的VI调试技巧。调试技巧。 4. 虚拟仪器创建举例虚拟温度计n测温范围：测温范围：0100oCn测温传感器：测温传感器：LM35，灵敏度：，灵敏度：10mv/oc 前面板前面板 框图程序框图程序5. 创建和调用子VIn构造一个子构造一个子VI的主要工作就是需先为子的主要工作就是需先为子VI创创建连线板和图标建连线板和图标 创建子创建子VI LabVIEW中的子中的子VI（SubVI）类似于）
44、类似于文本编程语言中的函数。一般来说，如果在文本编程语言中的函数。一般来说，如果在LabVIEW中不使用子中不使用子VI如同在编程语言中如同在编程语言中不使用函数一样，是不可能构建大的程序的。不使用函数一样，是不可能构建大的程序的。 通过构建和使用子通过构建和使用子VI能方便的实现能方便的实现LabVIEW 的层次化和模块化编程，把复杂的层次化和模块化编程，把复杂的编程问题划分为多个简单的任务，使程序的编程问题划分为多个简单的任务，使程序结构变得更加清晰、层次更加分明、程序更结构变得更加清晰、层次更加分明、程序更加易读、调试更加方便。加易读、调试更加方便。 用户将常用的功能模块创建成子用户将常
45、用的功能模块创建成子VI，不，不仅有效提高代码的使用效率，避免进行频繁仅有效提高代码的使用效率，避免进行频繁的重复操作，也大大节省了编程时间。需要的重复操作，也大大节省了编程时间。需要说明的是，一个子说明的是，一个子VI相当于一个子程序，子相当于一个子程序，子VI节点相当于子程序的调用语句，而不是子节点相当于子程序的调用语句，而不是子VI本身。子本身。子VI的控件和函数从调用该的控件和函数从调用该VI的程的程序框图中接收数据，并将数据返回至该程序序框图中接收数据，并将数据返回至该程序框图。框图。 程序员用程序员用LabVIEW语言开发程序时，可语言开发程序时，可以和以和C语言一样采用从顶向下的
46、设计方法，用语言一样采用从顶向下的设计方法，用户每创建一个户每创建一个VI程序，都可以将其作为上一程序，都可以将其作为上一级级VI的子的子VI节点来调用，实现其模块化编程，节点来调用，实现其模块化编程，这是使用这是使用G语言编程的分层特性。一个子语言编程的分层特性。一个子VI内可以调用多个子内可以调用多个子VI。本章将主要介绍。本章将主要介绍VI的的两种创建方法以及两种创建方法以及VI的调用、添加至用户库的调用、添加至用户库的方法。的方法。1 图标的创建和编辑图标的创建和编辑 在调用在调用VI的程序框图中，用图标来代表的程序框图中，用图标来代表子子VI。另外，子。另外，子VI必须有一个正确连接
47、端子必须有一个正确连接端子的连接器来实现和它上层的连接器来实现和它上层VI的数据交换。的数据交换。 LabVIEW为每个程序创建默认的图标，为每个程序创建默认的图标，显示在前面板和程序框图窗口的右上角。显示在前面板和程序框图窗口的右上角。 对默认图标的编辑可通过图标编辑器来对默认图标的编辑可通过图标编辑器来完成。完成。 图图5-1 5-1 默认图标默认图标图图5-2 5-2 图标编辑窗口图标编辑窗口 图图5-3 5-3 编辑后的图标编辑后的图标2 连接器端口的设置连接器端口的设置 连接器作为一个编程接口，为子连接器作为一个编程接口，为子VI定义定义输入、输出端口数和这些端口的接线端类型。输入、
48、输出端口数和这些端口的接线端类型。这些输入输出端口相当于编程语言中的形式这些输入输出端口相当于编程语言中的形式参数和结果返回语句。参数和结果返回语句。 当调用当调用VI节点时，子节点时，子VI 输入端子接收从输入端子接收从外部控件或其他对象传输到各端子的数据，外部控件或其他对象传输到各端子的数据， 经子经子VI内部处理后又从子内部处理后又从子VI输出端子输出结输出端子输出结果，传送给子果，传送给子VI外部显示控件，或作为输入外部显示控件，或作为输入数据传送给后面的程序。从图标到连接器的数据传送给后面的程序。从图标到连接器的切换方式如图切换方式如图5-4所示。所示。图图5-4 5-4 从图标窗口
49、到连接器的切换从图标窗口到连接器的切换 一般情况下，一般情况下，VI只有设置了连接器端口只有设置了连接器端口才能作为子才能作为子VI使用，如果不对其进行设置，使用，如果不对其进行设置，则调用的只是一个独立的则调用的只是一个独立的VI程序，不能改变程序，不能改变其输入参数也不能显示或传输其运行结果。其输入参数也不能显示或传输其运行结果。 如果需要对子如果需要对子VI节点进行输入输出，那节点进行输入输出，那么就需要在连接器面板中有相应的连线端子。么就需要在连接器面板中有相应的连线端子。用户可以通过选择用户可以通过选择VI的端子数并为每个端子的端子数并为每个端子指定对应的前面板控件或指示器来定义连接
50、指定对应的前面板控件或指示器来定义连接器。器。 连接器的设置分两个步骤：连接器的设置分两个步骤： （1）创建连接器端口，包括定义端口的数目）创建连接器端口，包括定义端口的数目和排列形式；和排列形式； （2）定义连接器端口和控件及指示器的关联）定义连接器端口和控件及指示器的关联关系，包括建立连接和定义接线端类型。关系，包括建立连接和定义接线端类型。 如图如图5-5所示，快捷菜单的模式选项板所示，快捷菜单的模式选项板提供了提供了36种预定义的连接端口布局模式。种预定义的连接端口布局模式。 用户可以选择所需的端口布局模式。用户可以选择所需的端口布局模式。 图图5-5 5-5 选择连接器的模式定义端口
