《精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现》一1.2 LabVIEW与虚拟仪器-阿里云开发者社区

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《精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现》一1.2 LabVIEW与虚拟仪器

简介:

本节书摘来自异步社区《精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现》一书中的第1章,第1.2节,作者 章佳荣 , 王璨 , 赵国宇,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

1.2 LabVIEW与虚拟仪器

精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现
1.什么是虚拟仪器?
虚拟仪器(virtual instrument)是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说,这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现了含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指后一种方式。

虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。在虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。在这一领域内,目前使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。

2.虚拟仪器与传统仪器有什么不同?
虚拟仪器由用户定义,而传统仪器则功能固定且由厂商定义。如图1-1所示,传统仪器(左图)与虚拟仪器(右图)有许多相同的组件结构,但在体系结构原理上完全不同。

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每一台虚拟仪器系统都由两部分组成:软件和硬件。不使用厂商定义的、预封装好的软件和硬件,工程师和科学家获得了最大的用户定义的灵活性。传统仪器把所有软件和测量电路封装在一起,利用仪器前面板为用户提供一组有限的功能。而虚拟仪器系统提供的则是完成测量或控制任务所需的所有软件和硬件设备,功能完全由用户自定义。此外,利用虚拟仪器技术,工程师和科学家们还可以使用高效且功能强大的软件来自定义采集、分析、存储、共享和显示功能。

3.LabVIEW与虚拟仪器
虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代,那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当发展。PC出现以后,仪器级的计算机化成为可能,甚至在Microsoft公司的Windows诞生之前,NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0以前的版本。对虚拟仪器和LabVIEW长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前LabVIEW的最新版本为LabVIEW2011。使用LabVIEW软件,用户可以借助于它提供的软件环境。该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time工具对嵌入式平台开发的多核支持,以及自上而下的为多核而设计的软件层次,是进行并行编程的首选。

LabVIEW作为一种图形化的编程语言,广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一款功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用过程都十分生动有趣。

利用LabVIEW,可产生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、Macintosh的多种版本。

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