1、Ruan Qizhen的博客(http:/ http:/ BUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAY AND CONTROL488 PORT PMathMEMORYPROMPROCESSOR BUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAY AND CONTROL488 PORT PMathMEMORYPROMControl PanelFlowPressure Alarm ConditionsSTOPTemperatureTraditional InstrumentVirtual Instrument(VI)虚拟仪器
2、出现后,为了区别于虚拟仪器,将过去所使用的仪器(示波器、万用表、信号源等)称为:传统仪器。言归正传,简单的表示就是:开发和维护费用低开发和维护费用高技术是更新周期短(0.51年)技术更新周期长(510年)软件是关键硬件是关键价格低价格昂贵开放灵活与计算机同步,可重复用和重配置固定可用网络联络周边各仪器只可连有限的设备自动、智能化、远距离传输功能单一,操作不便信号的采集与控制信号的分析与处理结果的表达与输出软件系统应用软件虚拟面板应用软件仪器功能I/O接口仪器驱动器软件计算机操作系统通用硬件平台通用计算机测试硬件设备用户被测对象虚拟仪器片内总线:片内总线:微处理器芯片内连接内部各逻辑单元;微处理
3、器芯片内连接内部各逻辑单元;片间总线:片间总线:元件级总线(如典型的微机元件级总线(如典型的微机“三总线结构三总线结构”),还有串行总还有串行总线,如:线,如:MotorolaMotorola的的SPISPI(串行外围接口)、(串行外围接口)、PhilipsPhilips的的I I2 2C C(Inter IC Inter IC busbus,片间总线)、,片间总线)、NSNS的的MicroWireMicroWire(串行同步双工通信接口)等(串行同步双工通信接口)等内总线:板级总线。内总线:板级总线。如个人计算机的如个人计算机的PC/XTPC/XT、PC/ATPC/AT、ISAISA、EIS
4、AEISA、MCAMCA、PCIPCI,及工业控制的,及工业控制的STDSTD、VMEVME、CompatPCICompatPCI,仪器与测量系,仪器与测量系统的统的CAMACCAMAC、VXIVXI、PXIPXI等。等。外总线:外总线:外部通信总线。如外部通信总线。如RS-232/485RS-232/485、USBUSB、IEEE1394IEEE1394、EPPEPP、SCSISCSI;现场总线;现场总线CANCAN、LONworksLONworks、FFFF;仪器与测量系统的;仪器与测量系统的GPIBGPIB、CAMACCAMAC、HP-ILHP-IL、MXIMXI等。等。总线(bus):
5、信号或信息传输的公共路径(1)通用硬件平台的基本功能信号采集(模拟、数字输入);信号产生(模拟、数字信号采集(模拟、数字输入);信号产生(模拟、数字输出);信号调理(信号幅度、频率、驱动、隔离等);输出);信号调理(信号幅度、频率、驱动、隔离等);定时与计数;大容量数据存储;实时信号处理;总线与定时与计数;大容量数据存储;实时信号处理;总线与通信。通信。(2)通用硬件平台的组成:软件结构虚拟仪器系统的软件结构包括I/O接口软件、仪器驱动程序和应用软件三部分。虚拟仪器的软件开发平台主要有两大类:一类是通用的可视现代软件编程环境,主要有VC+、VB、Delphi和C+Builder等;一类是一些公
6、司推出的专用于虚拟仪器开发软件编程环境,主要有Agilent VEE、NI LabVIEW及Labwindows/CVI.(1)功能强、性价比高、开放性(可扩充性)好 1 1充分利用计算机丰富的软硬资源。充分利用计算机丰富的软硬资源。2 2 仪器功能可通过软件灵活设计(基于相同的硬件,通过仪器功能可通过软件灵活设计(基于相同的硬件,通过软件设计可实现不同的虚拟仪器)。软件设计可实现不同的虚拟仪器)。3 3 仪器升级方便,性价比高(一机多用)。仪器升级方便,性价比高(一机多用)。4 4 基于计算机网络技术,可实现基于计算机网络技术,可实现“网络化虚拟仪器网络化虚拟仪器”(2)操作方便 通过图形用
7、户界面(通过图形用户界面(GUIGUI)操作虚拟仪器面板)操作虚拟仪器面板(3)硬件模块化、系列化 基于仪器总线技术,设计出模块化、系列化硬件基于仪器总线技术,设计出模块化、系列化硬件与传统仪器相比,虚拟仪器技术特点:与传统仪器相比,虚拟仪器技术特点:(4)虚拟仪器之“虚拟”含义 虚拟仪器面板;虚拟仪器面板;软件实现仪器功能。如:基于高速数据采集硬件,通过软件实现仪器功能。如:基于高速数据采集硬件,通过 计计算机软件编程可实现算机软件编程可实现“虚拟示波器虚拟示波器”、“虚拟频谱仪虚拟频谱仪”、“虚拟交流数字电压表虚拟交流数字电压表”、“虚拟频率计虚拟频率计”、“虚拟相位虚拟相位计计”等不同仪
8、器。等不同仪器。(5)软件是虚拟仪器的核心 NI 提出“软件即仪器”(The software is the instrument)图形化的程序语言通用编程语言较好的模块化功能,提供广泛的软件集成工具、运行库和文件格式,可以方便的与第三方设计和仿真连接。:LabVIEW PDA支持便携式手持系统PDA(个人数字处理器)的开发应用,还支持Pocket PC OSs 及Windows CE。使用LabVIEW可以创建自定义的便携式测试分系统。LabVIEWLabVIEW嵌入式开发模块嵌入式开发模块还支持对32位处理器的图形化开发,这应该是一个很了不起的创举。目前支持的目标处理器有:PowerPC、
9、ARM、TI C6xx86架构;支持的嵌入式操作系统如:声音、振动工具包阶次分析工具包视频开发模块运动控制模块FPGA开发模块嵌入式开发模块触摸屏开发模块不应简单的把不应简单的把LabVIEW称为称为G语言,因为它是众多语言,因为它是众多G语言中的一种语言中的一种 使用LabVIEW来进行程序设计与儿时搭铁积木有很多相似的地方,只不过是:轮子、底盘、拼接条、护板、摇柄等部件换成了函数、结构;螺丝、螺母,被节点和连线所替换;代替标准图谱的是NI提供的例程;其它的仍就依赖于你的想像力和创造力是否丰富。一个好的“idea”或设计理念,如果没有切实有效的实施方法和手段,很可能被束之高阁,甚至根本无法与
10、大家见面。由于LabVIEW是一种高效的编程环境,所以它可以迅速地实现你的“idea”或设计理念,甚至是灵光一现的想法也可以很快得到试验与验证,这方面它决不会扼杀你的想像力和创造力。而调试和维护同样是简单有效的。在LabVIEW开发环境中,内置了大量丰富地程序设计所必须使用的标准函数,包括专业性很强工具包,使用起来非常方便。过去想做而无法做到的事情,现在使用LabVIEW则完全可以大显身手了。特别是,利用NI提供的例程稍加修改就可以实现你的需求,使你的能力得到大幅度得到提升。LabVIEW提供了系统级的一整套从设计、调试、到最终发布应用程序安装包的软件开发环境。实现这一切的操作,只不过是点击了几下“鼠标”,LabVIEW助你成为专业的软件开发大师。虚拟数字电压表 基于虚拟仪器的 温度检测与控制作业:作业:P13 P13 1-11-1;1-31-3;1-41-4;1-5;1-7;1-81-5;1-7;1-8。要求:要求:1 1、务必安装、务必安装LabVIEW2012LabVIEW2012及以上版本。及以上版本。2 2、打印图形化程序的流程图、打印图形化程序的流程图3 3、增加属于自己的印迹、增加属于自己的印迹4 4、杜绝抄袭、杜绝抄袭