
1.2 LabVIEW概述
LabVIEW以图形语言(G语言),用图标和连线代替文本的形式编写程序。和VC、VB等高级语言一样,LabVIEW也是一种带有扩展库函数的通用程序开发系统。LabVIEW的库函数包括数据采集、通用接口总线(General Purpose Interface Bus,GPIB)和串口仪器控制,数据显示、分析与存储等。为了便于程序调试,LabVIEW还带有传统的程序开发调试工具,例如可以设置断点,可以单步执行,也可以激活程序的执行过程,以动画方式查看数据在程序中的流动。
LabVIEW 是一个通用编程系统,它不但能够完成一般的数学运算与逻辑运算和输入输出功能,还带有专门的用于数据采集和仪器控制的库函数和开发工具,尤其带有专业的数学分析程序包,基本上可以满足复杂的工程计算和分析要求。LabVIEW 环境下开发的程序称为虚拟仪器(Virtual Instruments,VI),因为它的外型与操作方式可以模拟实际的仪器。实际上,VIs类似于传统编程语言的函数或子程序。
VI由一个用户界面、图标代码和一个接口板组成。接口板用于上层VI调用该VI。VI具有以下特点。
(1)用户界面由于类似于仪器的面板也叫作前面板。前面板包括旋钮、按钮、图形和其他控制元件与显示元件以完成用鼠标、键盘向程序输入数据或从计算机显示器上观察结果。
(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,也可以作为其他程序的子程序。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,其他的VIs可以由此向subVI传递数据。
由于这些特色,LabVIEW符合模块化的程序设计概念并对这种概念起到了推进作用。我们把一个复杂的应用程序逐步划分为一系列简单的子任务,为每一个子任务创建一个VI,再把它们装配到另一个图标代码中完成一个复杂的任务。最终,顶层的VI包含着一系列VIs,它们分别代表着应用程序的功能。
由于每一个subVI都可以单独执行,使得程序调试非常方便。此外,许多低层subVIs可以完成不同应用软件的通用功能,所以可以为将要构建的应用软件开发一系列适用的 subVIs。这些subVIs作为可重复利用的资源大大提高了开发效率。
总之,LabVIEW建立在易于使用的图形数据流编程语言G语言上。G语言大大简化了科学计算、过程监控和测试软件的开发,并可以在更广泛的范围内得以应用。