LabVIEW與C接口設計

　　LabViEW提供支持VXI總線(xiàn)、GPIB總線(xiàn)、RS?232串行總線(xiàn)接口硬件的驅動(dòng)程序庫，但它對物理內存的操作受到限制，且對硬件操作的實(shí)時(shí)性不好。但它提供了CIN(Code Interface Node)節點(diǎn)。用戶(hù)可在LabVIEW中確定CIN節點(diǎn)的入口與出口參數個(gè)數類(lèi)型，在C編譯環(huán)境下，生成.lsb文件，然后在LabVIEW中對CIN節點(diǎn)選擇Load cin object code，最后將該節點(diǎn)封裝成一個(gè)VI，由主程序調用。采用CIN節點(diǎn)，也可充分利用Win95支持多線(xiàn)程的功能，提高運行效率，利用主線(xiàn)程監控各子線(xiàn)程，有效地避免因硬件通信錯誤而導致程序被掛起的現象，同時(shí)，可充分利用Win95有效的內存管理技術(shù)，提高數據處理及運算速度。

2.1VI設計
　　首先在塊流圖(Block Diagram)上放置一個(gè)CIN VI，然后通過(guò)CIN彈出菜單中的Add Parameter增加接線(xiàn)端子(Terminal)，通過(guò)接線(xiàn)端子來(lái)標識CIN的輸入和輸出。接線(xiàn)端子通常有輸入輸出接線(xiàn)端子(Input?Output Terminal)和輸出接線(xiàn)端子(Output?Only Terminal)，在缺省情況下，接線(xiàn)端子是輸入輸出接線(xiàn)端子，其左邊是輸入，而右邊是輸出。在生成的代碼中，與輸入輸出接線(xiàn)端子對應的是一個(gè)參數，通過(guò)該參數，數據輸入CIN，CIN可以使用該參數的值或修改參數的值能夠由該參數返回；如果輸入輸出接線(xiàn)端子的右邊沒(méi)有使用，即只有輸入，則CIN只能使用該參數的值而不能修改它。對于輸出接線(xiàn)端子，它只有輸出端，沒(méi)有輸入端。由LabVIEW在內存中設置空間保存CIN的返回值。在定義了CIN接線(xiàn)端子后，將設定的數據控制器(Control，連接輸入)、數據指示器(Indicator，連接輸出)與對應的接線(xiàn)端子用線(xiàn)(Wire，代表數據流)連接起來(lái)，這樣將確定所生成代碼中的參數類(lèi)型。
　　上面的過(guò)程只是定義了CIN的內部接口，還必須定義VI的編程接口，即肖像/連接器，通過(guò)它才能在程序中調用設計好的VI。在肖像/連接器的設計中，盡量使所畫(huà)的肖像能夠表達出所設計的VI的功能，采用在肖像上標識該VI名稱(chēng)的方法。連接器則是標明肖像的輸入輸出屬性，數據和信息通過(guò)連接器的端點(diǎn)在兩個(gè)VI間傳遞。這樣就設計好了一個(gè)VI，但要給它裝入目標代碼后才能執行。
2.2生成.c文件
　　在設計好CIN VI后，可用LabVIEW生成C語(yǔ)言格式的.c文件。下面是我們設計的StdCMD.VI所生成的StdCMD.c文件：
　　
　　在所生成的文件中，自動(dòng)包含了文件extcode.h，它是定義能夠被CIN使用的基本數據類(lèi)型和外部子程序的頭文件。如果設計的CIN代碼含有系統調用，還必須包含文件hosttype.h。當CIN代碼執行時(shí)，LabVIEW調用CINRun函數，通過(guò)CINRun函數的參數傳遞VI的輸入輸出值。LabVIEW定義的程序返回值是MgErr數據類(lèi)型，在執行完CIN代碼后，LabVIEW能夠檢查返回值并確定代碼執行是否有錯誤。
2.3用戶(hù)代碼設計
　　在CINRun函數體內編寫(xiě)用戶(hù)代碼是實(shí)現所設計的CIN VI功能的關(guān)鍵。在我們所設計的5個(gè)VI中，這部分代碼的編寫(xiě)主要是利用設計好的驅動(dòng)程序完成多機測控系統的控制任務(wù)，將驅動(dòng)程序的接口函數封裝在VI內，在用LabVIEW編制測試軟件時(shí)，通過(guò)調用VI來(lái)實(shí)現對多機測控系統的控制操作。
2.4編譯代碼生成.lsb文件
　　在Windows95/98下，利用Visual C+ 5.0 IDE編譯設計代碼，具體操作過(guò)程如下：
　　(1)創(chuàng )建一個(gè)新的DLL項目。在Visual C++ 5.0 IDE環(huán)境中選擇菜單命令FileNew…..在彈出的對話(huà)框中New：域中選擇Project Workspace項，按OK鍵。在接著(zhù)彈出的對話(huà)框中Type：域中選擇Dynamic?Link Library項，在Name：域中輸入StdCMD(該項目的名稱(chēng))，在Platforms：域中選擇Win32(表示將要生成的DLL是32位的)，在Location：域中輸入(或按Browser…鍵，選擇)源代碼文件所在的路徑(注：編譯過(guò)程中生成的中間文件和可執行代碼也會(huì )產(chǎn)生在這個(gè)路徑下)，按Create…鍵完成DLL項目的創(chuàng )建。
　　(2)把CIN的目標文件和運行庫添加到項目中。選擇菜單InsertFiles into Project…。把文件…＼StdCMD＼StdCMD.c添加到項目中；文件把存放在子目錄…＼LABVIEW＼Cintools＼Win32下的文件cin.obj，labview.lib，lvsb.lib和lvsbmain.def添加到項目中。這些文件對于創(chuàng )建CIN節點(diǎn)都是必須的；把項目包含的頭文件(.h文件)添加到項目中，這些文件必須在同一目錄(文件夾)中。
　　(3)把生成節點(diǎn)的工具所在子目標添加到包含路徑中。選擇菜單命令…，在彈出的對話(huà)框中，選中Settings For：域中的全部?jì)热?；選中C/C++標簽，將其中的Category置為Preprocessor；在A(yíng)dditional include directories域中輸入CIN節點(diǎn)工具所在的子目錄…＼LabVIEW＼Cintools。
　　(4)設置校準為1Byte。選擇菜單命令…。在彈出的對話(huà)框中，選出Settings For：域中的全部?jì)热?；選中C++標簽，將其中的Category置為Code Generations；從Struct member alignment域中選擇1Byte。
　　(5)選用多線(xiàn)程run-time函數庫。選擇菜單命令…，在彈出的對話(huà)框中，選出Settings For：域中的全部?jì)热?；選中C/C++標簽，將其中的Category置為Code Generations；從Use run?time library域中選擇Multithreaded。
　　(6)建立一個(gè)定制的生成命令來(lái)運行lvsbutil程序。選擇菜單命令…在彈出的對話(huà)框中，選中Settings For：域中的全部?jì)热?；選中Custom Build標簽，在Build command(s)：域中輸入…＼LabVIEW＼Cintools＼Win32＼lvsbutil$(TargeName)-d$(WkspDir)＼$(OutDir)；在Output file(s)：域中輸入$(OutDir)$(TargetName).lsb。
　　(7)執行生成動(dòng)態(tài)庫命令。執行菜單命令Build?Build StdCMD.Dll。編譯連接正常的情況下，Visual C++編輯器會(huì )按照定制的要求在…＼StdCMD＼debug目錄下生成StdCMD.lsb文件。
　　由于編譯代碼的過(guò)程比較煩瑣，容易出錯，因此我們設計了CIN模板應用向導(CinTemp AppWizard)，并給出CinTemp.awx和CinTemp.pdb文件。將其添加到Visual C++ 5.0 IDE中，可以由用戶(hù)方便地自動(dòng)生成編譯CIN代碼的項目。
2.5裝載CIN目標代碼
　　裝載CIN目標代碼是將生成的.lsb文件裝入VI的過(guò)程。這一過(guò)程將目標代碼裝入內存并與VI的前面板/塊流圖鏈接起來(lái)，保存VI后，即可在程序中調用該VI實(shí)現設定的功能。這一過(guò)程的操作是在LabVIEW環(huán)境中打開(kāi)StdCMD.VI程序，將光標指到框圖中的CIN節點(diǎn)按右鍵。選中彈出菜單中的命令，將StdCMD.lsb文件裝載到CIN節點(diǎn)上。在使用過(guò)程中，也可修改CIN代碼以擴充其功能，只需重新裝入新的.lsb文件即可。