虛擬儀器軟件

軟件是虛擬儀器中最重要的部份。使用正確的軟件工具并通過(guò)設計或調用特定的程序模塊，工程師和科學(xué)家們可以高效地創(chuàng )建自己的應用以及友好的人機交互界面。他們可以設定應用程序在什么時(shí)候以什么方式采集來(lái)自設備的數據，設置數據處理、轉換、存儲的方式，以及如何將結果顯示給用戶(hù)。

LabVIEW是一種簡(jiǎn)單易用的應用開(kāi)發(fā)環(huán)境。它提供了強大的功能，能輕松方便地完成與其他各種軟硬件的連接，它是創(chuàng )建虛擬儀器的理想工具。

圖形化編程

LabVIEW的強大特性之一是它的圖形化編程環(huán)境。通過(guò)LabVIEW，可以在計算機上設計自定義的虛擬儀器用戶(hù)界面；通過(guò)這個(gè)界面能夠：操作儀器程序，控制選中的硬件，分析采集到的數據和顯示結果。

在前面板上添加旋鈕、按鍵、刻度盤(pán)和曲線(xiàn)圖這些傳統儀器控件，可創(chuàng )建自定義的測試面板；利用其他可視化界面可顯示程序的控制和操作方式。由于標準的流程圖和圖形化程序很相似，因此，與傳統的基于文本的編程相比，學(xué)習LabVIEW所需的時(shí)間大大縮短了。

連接圖標可創(chuàng )建流程圖，從而確定VI的功效，這正是科學(xué)家和工程師們自然的設計方法。與傳統的編程語(yǔ)言相比，使用圖形化編程的開(kāi)發(fā)速度更快、靈活性更大、功能更強。

連接性和儀器控制

虛擬儀器軟件之所以能夠提高開(kāi)發(fā)效率，主要是因為軟件中集成了大量的硬件信息。虛擬儀器軟件專(zhuān)為創(chuàng )建測試、測量和控制系統而設計，包含了幾乎所有類(lèi)型的輸入／輸出功能。LabVIEW中的函數庫，包含了獨立的儀器、數據采集裝置、運動(dòng)控制和視覺(jué)產(chǎn)品、GPIB／IEEE488和串行／RS－232設備、以及PLC等各種硬件的驅動(dòng)，可以建立完整的測量自動(dòng)化解決方案。

LabVIEW也采用某些主要的儀器標準，如VISA———一種包含GPIB、串口及VXI儀器兼容的儀器標準；PXI標準和基于PXI系統聯(lián)盟標準的各種軟件和硬件；IVI———一種可轉化的虛擬儀器驅動(dòng)程序；以及VXI即插即用標準———一種VXI儀器的驅動(dòng)標準。

開(kāi)放式的環(huán)境

LabVIEW是一個(gè)開(kāi)放的開(kāi)發(fā)環(huán)境。軟件的標準化主要取決于所選擇的軟件與其他軟件、測量和控制硬件、以及開(kāi)放式標準相兼容的能力，這一點(diǎn)決定了多個(gè)廠(chǎng)商之間的互通性。通過(guò)選擇符合標準的軟件，可以確保應用程序充分地利用由不同供應商提供的產(chǎn)品。此外，開(kāi)放式的商業(yè)標準也能減少系統總成本。

大量第三方硬件和軟件廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)并且維護著(zhù)數以百計的LabVIEW函數庫以及儀器驅動(dòng)程序，從而幫助您更輕松地將他們的產(chǎn)品與LabVIEW同時(shí)使用。然而，這并不是連接LabVIEW應用程序的唯一方法。LabVIEW軟件提供了簡(jiǎn)單可行的方法把ActiveX模塊、動(dòng)態(tài)連接庫（DLLs）、以及其他工具提供的共享庫結合起來(lái)。除此之外，您的LabVIEW代碼本身可以為DLL共享，或者通過(guò)ActiveX技術(shù)被其他程序使用。

LabVIEW還為通訊和數據標準提供一整套的選項，包括TCP／IP、OPC、SQL數據庫連接協(xié)議的XML數據格式標準。

降低成本并且維護投資

LabVIEW不僅功能豐富而且節約成本。實(shí)踐證明，用LabVIEW開(kāi)發(fā)的虛擬儀器是很經(jīng)濟的，這不僅僅因為其減少了開(kāi)發(fā)成本，還因為它可以繼續利用之前長(cháng)期的投資。需求發(fā)生變化時(shí)，不需要購買(mǎi)新的儀器就可以輕松地更改系統。您可以用低于一臺傳統的商業(yè)儀器的成本來(lái)創(chuàng )建完整的儀器庫。

多平臺

多數的計算機系統使用不同版本的微軟windows操作系統。然而，對于某些應用，其他類(lèi)型的操作系統具有明顯的優(yōu)勢。將轉換平臺造成的損失降到最低是非常重要的，而選擇正確的軟件則是關(guān)鍵。

分布式開(kāi)發(fā)

用LabVIEW軟件可以很輕松地開(kāi)發(fā)分布式甚至橫跨不同平臺的應用程序。通過(guò)服務(wù)器工具，可以創(chuàng )建遠程監視和控制應用程序。強大的服務(wù)器技術(shù)可以簡(jiǎn)化大型、多計算機應用程序的開(kāi)發(fā)。除此之外，Lab－VIEW還包含有標準的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，比如TCP／IP，而且還含有穩定的發(fā)布與提交協(xié)議。

分析能力

除了在LabVIEW中已經(jīng)包括的高級分析函數庫，NI還提供LabVIEW信號處理工具包、LabVIEW聲音／振動(dòng)工具包和LabVIEW階次分析工具包等附加軟件，以補充現有的分析功能。

圖形顯示能力

LabVIEW的虛擬儀器用戶(hù)界面上包含了各種各樣內置的數據顯示工具，用來(lái)繪制圖表、曲線(xiàn)及2D和3D圖形。您也可以在任何時(shí)候重新配置數據顯示的屬性，如顏色、字體大小、曲線(xiàn)圖類(lèi)型以及其他屬性，并且可以用鼠標將這些曲線(xiàn)圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)旋轉、調整大小、拉近拉遠鏡頭等。您可以只拖放這些對象到前面板上而不必從頭開(kāi)始對圖形編程或自定義所有的屬性。

靈活性和可擴展性———關(guān)鍵的優(yōu)勢

工程師和科學(xué)家們的需求有時(shí)會(huì )改變得很快，所以需要可擴展的、可以長(cháng)時(shí)間使用的解決方案。通過(guò)創(chuàng )建基于LabVIEW的虛擬儀器，您能設計一個(gè)能夠無(wú)縫地集成軟硬件的開(kāi)放式結構。這一點(diǎn)確保您的應用程序不但現在能夠運行良好，而且當有新技術(shù)出現的時(shí)候還可很輕松地融入新技術(shù)；或者在有新的要求出現的時(shí)候，可超出最初的應用范圍，來(lái)擴展解決方案。

結論

不斷改進(jìn)的計算機技術(shù)推動(dòng)著(zhù)虛擬儀器的發(fā)展，使您在一個(gè)開(kāi)放構架上定義并創(chuàng )建自己的系統。這一理念不僅確保您的成果可以持續地得到使用，而且還提供了極大的靈活性，使您可以根據不斷變化的需求進(jìn)行調整和擴展。LabVIEW為設計VI提供了功能強大的工具和熟悉的開(kāi)發(fā)環(huán)境。