LabVIEW简介Intelligent Electronics InstituteHuazhong University of Scien
ce & Technology2目录LabVIEW概述LabVIEW 2009的软件环境VI属性设置其他工具LabVIEW概述什么
是虚拟仪器技术？LabVIEW开发系统34什么是虚拟仪器技术？虚拟仪器技术首先由NI（National Instruments）公
司提出，它是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。什么是虚拟仪器技术？5虚拟仪器以软件为中
心，仪器由用户定义什么是虚拟仪器技术？现代的虚拟仪器工作上如上图所示的模式：数据采集模块采集各种电信号，并通过总线传送给PC机，再
由PC机进行信号分析，并按照用户需要的方式直观地显示出来。6什么是虚拟仪器技术？7 虚拟仪器用算法代替电子线路，能够实现传统 仪器
的信号处理功能虚拟仪器技术的优势虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，完全“继续”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术
的优点。虚拟仪器技术的四大优势：性能高扩展性强开发时间少出色的集成8虚假仪器与传统仪器对比表1 虚拟仪器与传统仪器的比较9LabV
IEW开发系统 LabVIEW是NI公司推出的领先的图形化系统设计软件拥有直观的图形表达方式和硬件无缝集成的能力，借助丰富函数及相
关模块工具包，提升效率的同时拓展应用范围，更好地实现系统应用设计。 LabVIEW即可以看成是一种编程语言，也可以认为是一个软件。
10LabVIEW开发系统发展历史 LabVIEW已经经历了二十多年的发展，到如今的LabVIEW 2011，NI公司不断地
完善着LabVIEW的功能，从最初简单的图形编程、支持单一平台的开发软件，发展到现在以LabVIEW为核心，支持多核处理器、FPG
A、无线传感器等最新技术并能运行于主流平台的工业软件开发环境。LabVIEW不断融合最新技术，使LabVIEW在测试测量应用上充满
了生命力。11LabVIEW开发系统软件包为满足不同的测试测量需求，NI公司为用户提供了机器视觉与运动、信号处理、嵌入式开发、FP
GA、模拟仿真等开发包和全面而强大的硬件，为过程控制和工业自动化提供了简单易用的解决方案。随着软件和硬件的不断完善，NI公司提供了
整套的产品研发解决方案，极大地缩短了产品原型研发时间。NI公司针对不同的应用提供了各种软件包，构成了以LabVIEW为核心的强大的
软件开发平台。主要的软件开发包如表2所示。12LabVIEW开发系统软件包13表2 LabVIEW工具包及用途LabVIEW开发
系统14LabVIEW 2009启动窗口LabVIEW帮助功能15LabVIEW详细帮助信息LabVIEW强大的帮助功能LabVI
EW在线支持LabVIEW开发系统16新建一个VI程序新建一个项目控件/函数选板17控件选板函数选板控件选板和函数选板的内容会随着
新模块的安装而增加。LabVIEW控件选板18表3 控件选板的各个子选板LabVIEW函数选板19表4 函数选板的各个子选板Lab
VIEW的并行能力LabVIEW作为一种图形化的编程语言，程序员只需要将图标“拖入”程序框图，再用逻辑连线将各个图标连接在一起便可
方便地完成程序的编写，简化了程序的编写，提高了程序员的效率。而且相对于其他的文本语言，LabVIEW的另一个突出的优势便在于其天生
的并行执行能力。LabVIEW的开发环境是基于数据流的，程序中一个模块运行与否取决于数据是否到达该模块，即模块所有的接口都得到数据
时模块才会运行，同一个Vi中两个并行模块的运行是相互独立的。20LabVIEW的并行能力21模块1模块2 两个模块处于同一V
I程序中，但它们的运行是相互独立的，互不影响。LabVIEW工具选板为方便程序员对图形化编程语言的操作，LabVIEW为用户提供了
不同的操作工具。在开发或调试程序时，用户可以灵活使用各种工具。注：点击菜单栏的“查看 工具”或按Shift键的同时右击可打开该
选板22工具选板LabVIEW工具选板23LabVIEW2009的软件环境系统环境及编程环境VI服务器与Web服务器24系统环境
LabVIEW系统环境配置，主要是指那些与操作系统相关的，关系到编程环境本身安装、运行等方面的配置选项。包括其在系统环境下的使用环
境和路径选项等。25使用环境26当顶层VI空闲时，自动关闭应用程序打开的VI会话句柄。该复选框默认为未勾选设置控件自动切换的功能快
捷键。该复选框默认为勾选，按Tab键时进行控件自动切换，否则用Shift+Tab键进行切换对于使用了密码保护的VI，在查看程序框图
时LabVIEW会将密码保留在缓存中，在同一次会话中即无须重新输入密码。当清除密码缓存时，LabVIEW将关闭所有受密码保护VI的
程序框图，再次查看时，必须重新输入密码。使用环境27主要用于源代码的控件，该选项限制了对只读VI的修改。如果未勾选则仍可编辑只读V
I，但是不能保存所做的改动；否则只读VI将以锁定形式打开，不能进行任何编辑在LabVIEW非正常关闭后，再次开启时，会恢复上次没有
保存或损坏的文件，以减小意外造成的损失系统环境系统环境还包括路径选项、安全和打印选项。这些选项在没有特殊用途的时候一般使用默认值即
可。路径用来指定LabVIEW搜索目录的顺序，包括临时目录、默认目录、默认数据目录及VI搜索路径。安全用于共享变量的管理，包括设置
其登录方式、用户名、密码管理和域管理。打印用来设置打印模式。28编程环境 LabVIEW编程环境配置，主要是指那些与程序设计、编码
及调试等过程相关选项的配置。 包括前面板环境、程序框图、控件/函数选板、共享变量引擎、菜单快捷方式、以及修定历史。29编程环境 前
面板环境： 前面板是呈现给用户的，最直观的界面。而控件是前面板的基本组成元素，如果选择控件样式不当，可能会使程序在不同的计算机上有
不同的显示。30前面板环境31设置任何连接至VI连线板的接线端为“必需”，而不是“推荐”。适用于通过连线工具创建的连接，以及通过创
建子VI创建的子VI连接。可使用操作系统的小数点符号；否则LabVIEW在任何情况下都以“.”作为小数点允许双击控件显示控件编辑器
窗口，用于自定义前面板对象的外观。前面板环境32设置在程序框图中通过连线端子创建的控件式样。包括通过已存在控件创建新的控件，新建控
件与原控件样式相同；通过VI的接线端子创建对应控件，新建控件与VI中的对应控件相同。通过配置可选择是否显示前面板网格，以及网格大小
，前面板背景对比度，是否启动前面板网格对齐等前面板环境 前面板环境还包括其他的配置项，用户可根据需要作不同的选择，以营造最适合自己
的操作习惯。前面板控件丰富多彩，用户可根据不同的需求打造出不同风格的界面。33编程环境程序框图：程序框图作为编写程序代码的环境，此
选项页包含程序框图的相关设置，主要是程序框图编写的默认属性。34程序框图35默认情况下，新建前面板对象的接线端显示为图标。取消勾选
该复选框，新前面板对象的接线端显示为数据类型。调整程序框图的新建结构大小，以便在结构边框放置或移入控件时有足够空间。默认情况下，在
程序框图上放置Express VI后立即显示配置对话框。若取消，则用户需双击Express VI或右击控件在快捷菜单下点属性才能配
置Express VI在For循环和While循环中，将子VI、函数或一组子VI及函数的输出连接至其输入时，LabVIEW将自动插
入一个反馈节点程序框图36运行VI出现错误时，LabVIEW将挂起执行，高亮显示出现错误的节点并显示错误对话框。规范的程序应有自己
的错误处理系统。若启用自动错误处理，程序在发生错误时只会中断执行，却不能提供详细的错误信息，更不能针对错误进行适当的处理。用户连线
时由LabVIEW选择连线路径， 选择路径时LabVIEW可自动减少连线转折，同时将仅可能自动连线至输入控件的右侧和显示控件的左侧
。编程环境控件/函数选板：右击前面板/背面板的空白处，会弹出控件/函数选板。用户可以通过配置控件/函数选板的环境选项来设置选板的显
示模式和加载方式。37控件/函数选板38不使用鼠标或键盘时，在后台加载选板信息，选择该方式可能导致LabVIEW运行变慢或启动后无
响应，尤其是在通过网络运行LabVIEW的情况下。浏览选板时加载选板信息，在浏览选板或单击选板工具栏的搜索按钮时，选择该选项可能会
导致LabVIEW变慢或无响应。启动时加载选板信息，LabVIEW将在启动后到完成加载所有选板信息前阻止任何操。设置导航按钮的三种
显示模式以及选板的六种显示方式控件/函数选板39 从菜单“工具→高级→编辑选板…”中调出选板编辑对话框，以编辑选板。控件/函
数选板40 点击导航按钮的查看按钮，在弹出的菜单中修改“更改可见类 别”，勾选常用的项目，以进一步缩小函数
菜单所占的面积。编程环境共享引擎变量：此选项页在“时间服务器搜索顺序”中列出作为时间服务器的计算机。任何运行时间同步服务的计算机都
可作为时间服务器使用，主时间服务器是列表中的第一台计算机。如果主服务器因为某种原因离线，被设定为自动同步的计算机将找到同步服务列表
上的第二台计算机。在下次同步时，计算机在查找次服务器之前，将首先查找主服务器。如果没有计算机被设置为主时间服务器，计算机将自己进行
同步。在此选项页中，用户可以查找、添加或删除作为时间服务器的计算机；还可以设置“休眠时间（秒）”选项，即时间服务器计算机在两个同步
的间隔等待的秒数。41编程环境菜单快捷方式:该页用于设置VI菜单项的键盘快捷方式。VI窗口之外的其他窗口（如“项目浏览器窗口”或“
图标编辑器”对话框）处于活动状态时，键盘快捷方式无效。Ctrl+ 的快捷键基本都已经定义，一般自定义都是Ctrl+Shift+
的快捷键。菜单项列表显示了菜单项对应的快捷键。选择某个菜单项后，用户可以在快捷方式/组合键设置该菜单项的快捷方式。使用F1～F1
2功能键时，无须使用Ctrl修饰键。但在按其他键时，LabVIEW将自动添加Ctrl修饰键；如选择LabVIEW的保留组合键，将出
现警告，同时显示按钮被禁用；如选择了另一个菜单项的快捷组合键，将出现一个冲突警告并显示先前指定了该快捷方式的菜单项。42编程环境修
订历史：该页用于设置修订历史的添加规则，与后面介绍的VI属性不同的是，这里主要是选择通用的添加注释的方法及显示的格式。43VI服务
器通过设置VI服务器（VI Server），用户可以将本机上的VI发布，这样其他用户可以通过网络访问该VI，权限为只读，即只能运行
程序，而不能修改。VI服务器是C/S模式的，一般在工作组中设立一个VI服务器，其他计算机可以访问获取信息。44VI服务器45启用V
I服务器对对TCP/IP的支持，并设置其端口号与服务名称设置远程应用程序的操作权限VI服务器46设置可以访问VI服务器的机器终端列
表。“机器访问列表” 列出了VI服务器允许和拒绝访问的机器的TCP/IP地址。用户可以根据需要添加和删除计算机，也可以设置“机器名
称/地址” 指示的计算机为“允许访问” 或“拒绝访问” 。在此配置页中的“导出VI列表”列出了VI服务器可导出的VI，用户可以添加
或移除VI，并可以设置某个VI为“允许访问”或“拒绝访问” 。VI服务器用户访问选项页：该页用于控制用户通过VI服务器访问VI的权
限。对项目而言，通过选项对话框即可显示该页，用于控制用户对主要应用程序实例的访问权限。如需控制用户对终端的访问权限，可从该终端的属
性对话框显示该页。“用户和组访问列表” 列出了可以访问VI服务器的用户和组。如列表中未指明用户或组，则所有在“VI服务器：机器访问
”页具有访问权限的用户和组都可以访问VI服务器，可以添加或删除用户和组到列表中，也可以将某个用户和组设置为“允许访问” 或“拒绝访
问” 。47Web服务器 与VI服务器不同，Web服务器（Web Server）主要针对非工作组成员。它允许用户通过浏览器访问和使
用VI，是将程序提供给用户测试的好方式。在使用Web服务器时首先要启动Web服务器，默认是未勾选。48Web服务器49选项页用于配
置并编辑Web上可见的VI。“可见VI列表” 中列出通过Web服务器可见的VI。如允许访问，项的左侧会出现绿色勾选标志；如拒绝访问
，则会出现红色的“×”。如果项名称旁没有绿色的勾选标志或红色的“×”，则该项中存在语法错误。用户可以通过VI路径添加VI至“可见V
I列表”，也可以设置列表中的VI为“允许访问” 或“拒绝访问” 。该选项页用来管理可访问Web服务器的浏览器地址。“浏览器访问列表
” 列出了允许访问Web服务器的浏览器地址。并可设置浏览器的访问权限。Web服务器VI的发布：选择要发布的VI。可以是当前已经载入
内存的任何VI，如果是一组程序则选择它们的主程序。然后定义发布的模式。模式主要有三种：设置完毕后可以通过“预览”或在“浏览器中预览
”观看发布效果，确认后单击“启动Web服务器”。进入“选择HTML输出” 对话框，设定HTML文件的样式，包括“文档标题” 、“页
眉” 、“页脚” 等。进入“保存新网页” 对话框，设置网页的保存信息。该页主要包括网页的“保存网页的本地目录”、“文件名” 及UR
L等项。注：选择菜单栏的“工具→Web发布工具”选项可打开Web发布工具50Web服务器VI发布的三种模式：51嵌入VI的前面板，
客户端可通过浏览器远程查看和控制前面板。只有在服务器计算机内存中的VI，客户端才能查看和控制前面板。远程前面板连接仅支持嵌入标准V
I，不可嵌入多态VI。在浏览器中显示前面板的静态图像。不能在快照中通过浏览器与VI控件进行交互。显示连续更新的动画快照。不能在快照
中通过浏览器与VI控件进行交互。所有浏览器均支持显示器选项。VI属性设置 VI属性设置是程序编写的一部分，功能主要是帮助程序员管理
VI程序及控制VI运行时的状态和显示方式。通过设置VI属性达到某些运行效果也是LabVIEW的编程技巧之一。从菜单项“文件→VI属
性”可以调出VI属性设置对话框。可设置的VI属性包括基本属性、窗口属性、执行属性、前面板设置、运行菜单设置、自定义控件等。52基本
属性通过配置基本属性，程序员可以更有效地管理VI程序。包括常规、内存使用、说明信息、修定历史等选项卡。通过这些选项卡，用户可以修改
VI的名称和图标，添加VI的修订描述，以及获知VI的修订次数，内存使用情况，VI说明信息和VI所有未保存的修改等情况。这些信息描述
了正在编写VI的一些情况，使程序员对自己编写的程序状况更加了解。53窗口属性 窗口属性主要控制VI运行时窗口的显示状态，又包括窗口
外观、窗口大小、窗口运行时位置以及编辑器选项。设置良好的窗口风格，会使所设计出来的程序界面更加美观。54执行属性55执行属性用来设
置VI运行时的属性设置程序执行的优先级，是对程序的高级操作，会影响操作系统对程序资源的分配。用户首选的执行系统。LabVIEW支持
多个同步执行系统。在某些平台上，在一个执行系统中运行的VI能够在另一个执行系统的VI处于运行中途时开始运行。将VI设置为可被一个以
上的调用方调用。一般情况下，VI一次只能被一个调用方调用。若选择，程序在运行中需要重复调用这个VI时，将在内存空间VI中开辟新的空
间放置数据，而不是直接调用内存中已经有的数据。使VI进入运行模式并在打开时自动运行。子VI调用时就被挂起并等待用户的交互。使Lab
VIEW在用户打开和运行VI时自动处理菜单选项。每次调用含有显示控件（如一个图形）的VI时，清除显示控件的内容。运行菜单设置 运行
时菜单是VI程序运行时所显示的菜单选项，一个完善的程序应当具备合理的菜单选项，以操作运行时的程序。其有两种调出方式。56运行菜单设
置57包含三种选项：默认、最小，自定义。只有自定义才是允许用户修改的，也是我们经常用的选项。菜单中可以添加的“项类型”有三种：“用
户项”、“分隔符” 或“应用程序项”。其中“用户项”完全由用户定义，而“应用程序项”是调用系统默认菜单的一部分，调用后不能修改。
设置完成后,退出时系统会提示是否保存为.rtm文件。选择“是”，则在运行该VI程序时，所显示的
菜单为刚才所自定义的菜单项。自定义控件 控件是每个VI程序的必要组成部分，控件的属性会影响程序的功能、显示的效果。在较大的程序中控
件的统一也是必要的。 自定义控件是将LabVIEW提供的控件进行修改得到的。一般只是修改控件的默认属性，包括数据格式、颜色、默认值
之类。右击控件选择“高级→自定义…”，便可弹出控件面板，再单击左上角的“扳手”图标，即可对系统控件进行自定义，或者选择“文件→新建
(N)…→其他项目→自定义控件”也可创建自定义控件，保存后就是可以独立调用的、具有独特属性的自定义控件了。58其他工具 LabVI
EW还提供了一些其他独特的工具，一方面增强了软件功能，另一方面也支持了一些特殊的服务。包括数据日志、源代码控制、和LLB管理等。这
些工具的合理使用能够提高编程效率。59数据日志 LabVIEW提供前面板数据记录功能，即每次VI运行时，软件可以将前面板控件的数据
记录到日志文件中，通过编程提取日志文件中记录的数据从而重现VI上次运行的状态。 采用数据日志功能得到的记录数据将是两个簇，第一个簇
记录保存时间，第二个簇记录前面板上所有控件的参数。其相关的配置项主要有五种：60数据日志（1）结束时记录：数据日志功能默认是不启用
的在启用后的首次运行时，会弹出对话框提示选择记录文件。（2）默认数据目录：数据保存的默认路径在“工具→选项→路径→默认数据目录”中
指定。（3）修改记录文件绑定：在“操作→数据记录→修改记录文件绑定”中可以修改记录当前VI数据的文件，点击以后会弹出文件选择对话框
，输入文件名即可。（4）清除记录文件绑定：在“操作→数据记录→清除记录文件绑定”中可以取消VI和数据的文件绑定，取消绑定后数据文件不会被删除，还可以重新绑定。（5）查看数据记录：可以通过LabVIEW软件来查看、编辑当前VI绑定的数据文件中记录的数据，工具栏中显示了文件中记录的索引编号，以及当前记录的索引、日期，也可以在这个界面中删除某个记录。61源代码控制源代码控制页用于管理第三方源代码控制软件，在Windows系统中LabVIEW通过扫描Windows注册表，确认已经安装的源代码控制软件，并根据该信息生成源代码控制软件名称下拉菜单。而在其他系统中，LabVIEW将运行一个查询程序以确认是否安装了Perforce。LabVIEW在登录脚本运行前先搜索默认的环境路径。如已经安装，Perforce Command Line选项将出现在源代码控制软件名称下拉菜单中。62LLB管理 LabVIEW支持LLB文件格式，利用LLB打包文件可以像压缩软件一样将许多文件合并成一个文件并压缩文件大小，也可以在不解包的情况下直接运行程序。63 LLB管理器是专门用来进行LLB管理的，它可以创建新的LLB和目录，也可将LLB转化为目录，或将目录转化为LLB。习题：64 |
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