虚拟仪器

虚拟仪器（VI，Virtual Instrumentation）：是一种以计算机和测试模块的硬件为基础、以计算机软件为核心所构成的，并且在计算机显示屏幕上虚拟的仪器面板，以及由计算机所完成的仪器功能，都可由用户软件来定义的计算机仪器。

从虚拟仪器的组成结构上来看：

（1）虚拟仪器的硬件是通用的（包括通用计算机硬件平台和通用的测量功能硬件）；

(2）良好的人机界面。虚拟仪器的面板（或称软面板）是虚拟的（通过“控件”虚拟出面板）；

（3）功能强。虚拟仪器的功能是由用户软件定义的;

（4）虚拟仪器之“虚拟”含义:虚拟仪器面板；

软件实现仪器功能。如：基于高速数据采集硬件，通过计算机软件编程可实现“虚拟示波器”、“虚拟频谱仪”、“虚拟交流数字电压表”、“虚拟频率计”、“虚拟相位计”等不同仪器。

（5）因此，软件是虚拟仪器的核心，NI 提出“软件即仪器”（The software is the instrument）。

与传统仪器相比，虚拟仪器技术特点：

1）功能强、性价比高、开放性（可扩充性）好；

充分利用计算机丰富的软硬资源。

仪器功能可通过软件灵活设计（基于相同的硬件，通过软件设计可实现不同的虚拟仪器）。

仪器升级方便，性价比高（一机多用）。

基于计算机网络技术，可实现“网络化虚拟仪器”。

（2）操作方便；

通过图形用户界面（GUI）操作虚拟仪器面板。

（3）硬件模块化、系列化；

基于仪器总线技术，设计出模块化、系列化硬件。

1. 虚拟仪器系统组成及各部分基本功能

虚拟仪器的系统构成

硬件和软件两大部分构成。

硬件是基础，软件是核心。

各部分基本功能

虚拟仪器的内部功能，可划分为信号调理与采集、数据分析和处理、参数设置和结果表达三大功能模块。

信号采集与控制主要由虚拟仪器的通用硬件平台，并配合仪器驱动程序共同完成，而数据分析与处理、结果表达与输出则主要由用户应用软件完成。

第二章LabVIEW 概述

LabVIEW的特点

-图形化的仪器编程环境

提供显示和控制对象，如表头、旋钮、图表等。

-内置高效的程序编译器

编译方式运行32位应用程序，内置代码评估器。

-灵活的程序调试手段

可设断点，探针，高亮，单步。

-支持各种数据采集与仪器通信应用

支持ISA、EISA、PCI、PCMCIA和MacintoshNuBus等各种总线。

-功能强大的数据处理和分析函数库

包括数值函数、字符串处理函数、数据运算函数和文件I/O函数，还包括概率与统计、回归分析、线性代数、信号处理、数字滤波器、窗函数、三维图形处理等高级分析函数。

-支持多种系统平台

可在LabVIEW平台上调用其他软件平台编译的模块。

开放式的开发平台

-网络功能

1. VI

LabVIEW程序成为虚拟仪器程序，简称VI；

一个完整的VI包括：

（1）前面板（front panel）

（2）框图程序（block diagram）

（3）图标/连接口(icon/connector)

VI程序设计过程：

（1）前面板的设计；

（2）框图程序的设计；

（3）程序的调试。

前面板：包括两类控件：控制型控件（control），指示型控件（indicator）。

框图程序: 由节点（node）、端口（terminal）和数据连线（wire）组成。

高亮执行按钮可使VI程序的运行以一种缓慢的节奏一步一步地执行程序，所执行到的节点都以高亮方式显示，并可观察到数据的流动，这样用户可以清楚地了解到程序的运行过程，也可以很方便地查找错误。

4．LabVIEW的模版

程序的创建主要依靠三个模版：工具（Tools）模版控件（Controls）模版函数（Functions）模版

工具模版选择Windows菜单下的Show Tools Palette选项可显示出工具模板；

使用工具模板中的工具可创建、修改和调试VI。当从工具模板中选择了某种工具后，鼠标光标就变为该工具的形状，表示可以进行某类操作。

5.函数模版

选择前面板窗口的Windows菜单下的Show Functions Palette选项可显示出函数模板；

函数模板只用于程序框图窗口，用来创建流程图程序，模板中显示的是一些子模板的图标，点击图标即可弹出该图标下的子模板；

函数模版主要包括各种函数（子VI）及控制程序流程的结构；

只有激活程序框图窗口时才能调用控件模版。其中最常用的控件是：数值型、布尔型

数值型Numeric

主要完成参数设置和结果显示；

这些控件相对于高级文本中的变量；

控制型控件有：数字式、滑动式、进度条式、旋纽式、桶式；

指示型控件有：数字式、表盘式、温度计式。

布尔型Boolean

包含控制器和指示器：按钮、开关、指示灯按键等；

控件的值只能是Ture和False 。

5．VI库

LabVIEW可以将多个VI程序文件（扩展名.vi）压缩成一个文件（扩展名.llb），称为库文件；

库文件的优点：

使用VI库，可以用最多255个字符给VI程序命名；

VI库可压缩VI程序以节省磁盘空间；

多个VI在同一文件，因此计算机之间的VI转移很简单。

VI库还有如下特点：

VI库没有层次；

在文件系统中打开VI或保存VI比在VI库中快。

VI程序的创建：创建前面板；设计框图程序；调试程序。

VI 程序的调试如果VI程序有错误，不能运行，工具栏的Run按钮将会显示成一个折断的箭头点击该按钮可打开一个显示错误清单的窗口；选择一个列出的错误项，然后再点击Show Error按钮，则框图程序中出错的对象就会被呈高亮状态显示。（1）VI程序常见的错误连接的端口之间数据类型不匹配；必须连接的函数数据端口未连线。

创建数组控制器和指示器

第一步创建数组壳：从控制模板的Array & Cluster子模板中选择Array控制器，放在前面板上，即建立了一个空的数组壳（Array Shell）；

第二步建立数据对象：把一个数据对象拖入数组壳，或者从控制模板中添加一个数据对象到数组壳中，这样就可以创建一个数组。

创建数组常量

第一步创建数组壳:从函数模板的Array 子模板中选择Array Constant 常量，放在程序框图中，即建立了一个空的数组壳；

第二步建立数据对象：把一个数据常量放入数组壳中即可创建一个数组常量。

While循环和For循环具有自动索引功能，可在边框上自动累计数据，形成数组。

第五章

1. While循环的创建

选择Structures子模板里的While循环，拖出While循环的循环框；

While循环由循环框、条件端口和计数端口组成。

2. For循环的创建

选择Structures子模板里的For循环，拖出For循环的循环框；

基本的For循环结构由循环框、循环次数端口和计数端口组成。

Selector端口数据类型有布尔型、数字型和字符串型。

（1）布尔型Case结构只有两个子Case：True Case和False Case；

（2）数字型可以为单个值、数值列或某个数值范围

（3）字符串型字符串值用引号引起，诸如“red”和“green”

3. 设置选择结构的默认值

应设置一个默认项来处理超出条件选项范围的情况；

设置选择结构默认项的方法是在选择结构边框上单击鼠标右键，选择Make This The Default Case。

4. 选择结构数据通道的设置

每个子Case不一定使用输入数据或提供数据输出；

如果任何一个子Case提供了输出数据，则所有的分支也必须提供，否则程序不能运行，只有为每个子Case框的数据端口都连接数据后，图标才会由空心变成实心。

Use Default if Unwired 可使程序中没有连线的子Case框输出默认值。

1. 顺序结构概述

LabVIEW是一种数据流程序设计语言，没有明确的先后顺序，当节点所有输入端的数据全部有效时，节点才执行；Sequence结构，是一种按先后顺序执行的结构，看上去象电影胶片的帧（Frame），每一帧为一段框图程序，按照帧（Frame）的顺序来执行框图程序。

2. 顺序结构的创建

顺序结构位于函数模板的Structures子模板；

在结构边框上面单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择“Add Frame After”或“Add Frame Before”可以增加子图形代码框；

将最先要执行的代码放置在顺序结构帧0（0..x）边框内，然后依次将执行代码放置在帧1（0..x）边框内，（0..x）区间表示顺序结构中帧的范围，只有当最后一帧完成后，数据才离开结构；

从结构外面向顺序结构写数据时，可连接可不连接这个数据通道；但是当顺序结构向外输出数据时，各个图形代码框中只能有一个连接这个数据通道。

3. 顺序结构局部变量

顺序结构代码框之间的数据传递需要通过局部变量—— Sequence Local 来传送数据。

在顺序结构边框上右击，选择Add Sequence Local即可在当前帧创建一个顺序局部变量端口；

将本帧中的数据连接到该局部变量端口，该数据就可传到后面的帧，该数据不会作用到它前面的帧；

公式节点（Formula Node）位于函数模板的Structures子模板上。

2. 公式节点的输入、输出变量

输入公式后，需要添加输入、输出变量端口；

从节点边框上弹出快捷菜单并从中选择Add Input 或Add Output，可添加输入和输出变量端口；

在添加端口后出现的方框内填入变量名称；

将输入端口和程序中的数据端口相连接；

将输出端口和程序中的指示端口连接。

公式节点中可以使用的运算符和函数在公式节点的文本帮助窗口中有具体的说明

1. 字符串的创建

在控制模板的String & Path 子模板中：字符串的输入：使用字符串控制器；

字符串输出：使用字符串指示器。当文本显示不完时，可以在字符串控制器或指示器上弹出快捷菜单，选择Visible Items>> Scrollbar选项，将出现滚动条；

字符串有四种显示模式：

Normal Display：正常默认显示模式；

…/? Codes Display：代码显示模式；

Password Display：口令显示模式；

Hex Display：十六进制显示模式。

常用字符串函数介绍字符串长度函数String Length 连接字符串函数Concatenate String

提取子字符串函数String Subset 大小写转换函数To Upper Case 和To Lower Case

替换子字符串函数Replace Substring 查找匹配字符串函数Match Pattern

转换为字符串函数Format into String

文件I/O处理函数分为三个层次：

高层文件函数（High－level File VIs）

位于File I/O子模板的第一行，其中包括一个Binary File VIs的子模板，共有九个函数，执行一些常用的操作，主要由中层文件函数构成，即高层文件函数实际上是用中层文件函数构成的VI程序。波形文件函数也类似高层文件函数

中层文件函数（Intermediate File VIs）

位于File I/O子模板的第二行，提供比高层文件更多、更具体的功能。每个中层函数只负责完成文件操作中的一个步骤。中层函数可以控制文件I/O的每一步操作。

高级文件函数（Advanced File VIs）

位于File I/O子模板的Advanced File Functions中，是文件I/O的底层函数，主要处理I/O操作中的细节问题。

第三章VI程序的创建、编辑和调试

框图程序

框图程序相当于源代码，由节点、端口和连线组成。

节点：节点是程序的执行元素，LabVIEW有4种节点类型：

函数（functions）：执行各种数学运算、文件输入/输出等基本操作，节点代码不能修改；

结构控制（structures）：实现结构化程序控制；

代码接口（CINS）：是与C语言程序或动态连接库的接口；

子VI：节点代码可以修改。

端口：端口可理解为文本编程语言中的参数和常量，简单地说，端口就是能够对其连线以传输数据的任一点，端口分为：

控制器、指示器端口（注意1：控制器端口是粗边框，指示器端口是细边框；注意2：只有删除前面板上相关的控件或指示器时，程序框图上的端口才会消失）；

节点端口。

连线：是端口间传递数据的路径，它将数据从一个端口中传送到另一个与之相连的端口中，在框图程序中数据流动是单向的，从源端口到一个或多个目的端口。

不同类型的连线代表不同的数据类型，在彩色显示器上还用不同的颜色来表示；

连线时用工具模板中的连线工具进行操作；

连线出错时，其连线表现为黑色虚线。

4）数据流的概念

在LabVIEW中VI程序的运行是数据流驱动的。

在数据流执行方式中，没有明显的先后顺序；

一个节点只有在它所有输入端口都连接有效数据时才能执行，当该点执行完后，将结果送入数据流的下一个节点。

（1）VI程序常见的错误:连接的端口之间数据类型不匹配；必须连接的函数数据端口未连线。

（2）VI程序的调试方法

高亮显示执行方式：正在执行的节点会以高亮形式显示，VI程序的执行将变得缓慢，常结合单步模式，跟踪框图中的数据流传输情况；

单步执行：一个节点一个节点地执行，分为：

单步步入：程序开始单步执行，并在第一个节点处暂停，当再单击一次单步不如按钮时，程序再执行一步，并在下一个节点前暂停；

单步步过：单步进入程序流程，并在下一个数据节点执行后暂停；

单步步出：停止程序单步执行。

探针：查看运行过程中数据流在该连线上的数据。

断点：程序运行到该处时会暂停执行，以便对数据流经过该点时的状态进行分析。

第四章VI子程序的创建

VI子程序是由其它VI调用的独立VI，即VI子程序用在调用它的VI框图中；

VI子程序是层次化和模块化VI的关键组件，它能使VI易于调试和维护；

VI子程序包括前面板、框图程序以及图标/连接端口3部分。

图标（icon）代表VI子程序，在调用它的框图程序中所显示的外观；

连接端口（connector）的是该VI与调用它的VI交换数据的端口。

将一个VI程序作为被调用的子程序

1. VI子程序的调用

调用方法：在函数模板中选择Select a VI···子模板，将该子VI的图标加入到主VI的框图程序窗口中。

2. VI子程序的打开、运行、改变和帮助

双击该VI子程序的图标即可以打开其前面板窗口，然后可以运行或修改子VI；

对VI子程序所做的修改只有在存盘后才会起作用；

选择Show Context Help，可打开文本帮助窗口。

3. 选定部分框图程序来创建VI子程序

用选择工具选定要转换的部分框图程序；

然后在Edit菜单下选择Create SubVI选项；

注意：当使用Edit菜单的Create SubVI选项来创建子VI时，连接口的端口是自动分配好的。

用labview设计一个计算器(虚拟仪器)解读

科目： 姓名：学号： 院系：类别：（学术、专业）

实验一Labview 计算器 一、实验目的 通过利用labview设计一个简易计算器熟练的掌握labview基本功能和基本操作方法。 二、实验要求 利用设计的计算器可以进行简单的四则运算、可以进行平方、开根号和倒数运算、计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。 三、实验原理和框图 1、前面板设计 前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。 在前面板设计过程中先在前面板整齐排列放置22个确定按钮，将这22按钮的标签隐藏，然后修改这22个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、小数点、正负号、加、减、乘、除、等号、倒数、根号、清零、退格和X的Y次方。 前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果和计算器的某些提示，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。 为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。如下图所示：

2.后面板设计 程序框图对象包括接线端和节点，将各个对象连线连接便创建了程序框图，接线端的颜色和符号表明了相应输入控件或显示控件的数据类型。程序框图是程序的核心，程序要实现的功能都是通过程序框图反应出来的。本课程设计的程序框图主要运用了while循环、时间结构、条件结构和平铺顺序等结构。

labview课程设计模拟计算器(选择结构)

河北工程大学 《虚拟仪器设计》课程设计报告 课题：计算器模拟 姓名：张振兴 学号： 090030301 班级：测控三班 完成日期：2012 年 6月19日

目录 一、设计思路 (2) 二、实现过程 (2) 1、面板键入感应 (2) 2、运算变量的初始化 (2) 3、无操作时的默认输出 (3) 4、数字的键入1-9的输入 (3) 5、数字0的输入 (4) 6、小数点的键入 (5) 7、结果去零操作 (5) 8、“+/-”键的设计 (7) 9、“+、-、*、/”四则运算 (7) 10、等号键 (8) 11、开方运算 (9) 12、取倒数倒数运算 (9) 13、退格键CE的设计 (10) 14、清零键C (11) 15、停止键OFF (12) 三、整体程序 (12) 四、前面板的设计排版 (12) 五、while循环中寄存器能 (13) 六、此计算器可以实现的功能 (13)

一、设计思路 完成标准型计算器的一般功能。 输入第一个数，进行存储并显示输入运算的类型并存储输入第二个数，存储并显示按“=”或则按其它运算符号“+、-、*、/”进行连续的运算，最后显示运算结果。 二、具体的实现过程 1、面板键入感应 首先建立一个簇，然后在簇中建立22个布尔量，其中包括0--9十个数字键，1个小数 点键，4个“+、-、*、/”运算键，1个等号键，1个开方键，1个符号转换键，1个倒数键，1个清零键，1个退格键，1个退出键。如下图所示： 然后通过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每个键与数字(1--22) 之间的对应。每次按下一个键时，通过查找出对应的键并把其后对应的数字连接到一个case 结构，然后执行对应case结构中的程序，至此就完成了对一个键的感应过程。如下图所示： 2、运算变量的初始化 在运行程序之前，首先对需要用到的变量进行初始化，如图所示

《虚拟仪器设计实验》实验二

实验二、程序结构的使用 一、实验目的 掌握条件结构、循环结构、移位寄存器、顺序结构的使用； 二、实验内容 设计使用循环结构、条件结构、顺序结构控制程序运行的虚拟仪器。具体内容如下：1．求一个数的平方根，当该数大于等于0时，输出开方结果；当该数小于0时，用弹出式对话框报告错误，同时输出错误代码-99999。 2．产生100个随机数并求其最小值和平均值。 3．用随机数（0-1）连续产生0~1的随机数,计算这些随机数平均值达到所用时间。 三、实验步骤 1．求一个数的平方根 启动LabVIEW，打开一个空白的VI。 在前面板窗口适当位置放置一个数值型控制件和一个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为“x”和“sqrt(x)”。用编辑文本工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图所示前面板供参考。 在框图程序窗口中，从函数模板上找到“大于等于”、“单按钮对话框”，“平方根”和“条件结构”并放置到适当位置，设计框图程序如图所示。 用“姓名实验2-1”为文件名保存你所做工作，如：李红实验。输入x值，运行程序并记录程序运行结果。 图虚拟仪器1的前面板

图虚拟仪器1的框图程序 2．产生100个随机数并求其最小值和平均值 启动LabVIEW，打开一个空白的VI。 在前面板窗口适当位置放置两个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为平均值和最小值。用自由“编辑文本”工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图所示前面板供参考。 在框图程序窗口中从函数模板上找到“For 循环”并放置到适当位置，为记数端口连接一个32位整型数100；创建两个移位寄存器分别用来从一次循环向下一次循环传递当前最小值和当前随机数累加值；初始化移位寄存器即为移位寄存器左侧端口赋值，设置当前最小值移位寄存器初值为1，当前随机数累加值移位寄存器初值为0，所对应的程序框图如图所示。创建移位寄存器的方法是在循环的左边框或右边框上弹出快捷菜单，然后选择“添加移位寄存器”。 在框图程序窗口中从函数模板上找到“最大值与最小值”、“除”、“加”、“随机数(0~1)函数”，设计框图程序如图所示。

虚拟仪器的发展及应用

虚拟仪器的发展及应用 摘要：虚拟仪器在各个领域中的应用越来越广泛，主要介绍虚拟仪器的发展过程，虚拟仪器的软件与硬件的基本构成原理，并介绍了一些虚拟仪器的应用。通过介绍，可以断定虚拟仪器有广泛的应用前景，是今后一段时间的发展方向。 关键词：虚拟仪器；测试；采集硬件；算法软件 0引言 由于微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子 工业测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断涌现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念。虚拟仪器就 是其中的一种，虚拟仪器是基于通用PC建立的可编程仪器及仪器系统，就是在 以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。在虚拟仪器中，硬件仅仅是为了解决 信号的输入与输出，软件才是整个仪器的关键。用户可以通过软件构造几乎任意 功能的仪器。现在虚拟仪器已得到了广泛应用，并成为当前国内外测试技术领域十分关注的技术热点。 1测量技术的发展过程 1.1传统测试仪器仪表的发展历程 测量仪器是科学技术发展的基础，而科学技术的发展又推动着测量仪器的发 展进程。测量仪器仪表技术发展至今，主要经历了以下几个阶段： (2)以模拟电子技术为基础的模拟式仪表阶段； (3)以数字电子技术为基础，引入了锁相技术、频 (4)以大规模、超大规模集成电路为基础的智能化 仪器仪表阶段。这一阶段是电子仪器领域取得 重大发展的标志性联阶段，在一定时期内曾开 创了现代电子测量、测试技术的先河； (5)以电子测量技术、自动控制技术和计算机技术 的发展相融合为基础的自动测试系统阶段。这是 电子测量技术的又一次飞跃，它真正实现了 高速度、高准确度、多参数和多功能的图1传统仪器仪表的发展进程

基于LabVIEW的简易计算器设计

第1章绪论 1.1 虚拟仪器简介 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，其典型的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。虚拟仪器主要是指这种方式。上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。 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。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。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是国NI公司的LabVIEW。 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的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsof t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 [2]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，LabVIEW 2009 为多线程功能添加了更多特性，这种特性在1998 年的版本 5 中被初次引入。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。 普通的 PC 有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定VXI 标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的 VXI 机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。VXI仪器价格昂贵，目前又推出了一种较为便宜PXI 标准仪器。 1.2 LabVIEW简介 LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C 和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语

虚拟仪器

虚拟仪器 目的要求： （1）了解虚拟仪器的概念。 （2）了解图形化编程语言LabVIEW。 （3）学习简单的LabVIEW编程。 （4）在教师指导下独立完成伏安法测电阻的虚拟仪器设计。 （5）进一步熟悉基本函数的用法，增强对虚拟仪器的认识。 仪器用具： 计算机（含操作系统），LabVIEW软件，示波器，数据采集卡，标准电阻，导线，开关，待测电阻，二极管。 实验原理： 虚拟仪器是基于通用计算机硬件平台的通过专用测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器最突出的一个外部特征是没有传统仪器的实物面板，所有的控制旋钮和指示器都“安装”在计算机的显示屏上，是一个虚拟的面板。 LabVIEW是一种图形化的编程语言。图形化的程序语言，又称为G语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图。LabVIEW自带了丰富的函数库，可以实现数据采集，设备控制，数据分析和显示等功能。 本实验所说的虚拟仪器程序是指使用LabVIEW开发平台编制的程序，简称VI，VI包括三个部分：程序前面板，框图程序和图标连接器。 虚拟仪器的硬件系统由PC机和数据采集卡（DAQ卡）组成。数据采集卡包括多路开关，放大器，采样/保持器,A/D转化器以及其他有关电路组成，这些部分共同分配完成对信号数据的采集，放大以及模/数转换任务。

虚拟仪器的结构如下： 特点： 虚拟仪器并不是不真实的，并不是在虚拟世界进行模拟实验，而是软件就相当于仪器。虚拟仪器将信号输入，分析处理，显示和系统控制交由软件进行处理，在这一层面上，软件代替了部分仪器（但仍然需要硬件的相关实现），但实验最本质的仍然是现实世界中的物理原理，虚拟仪器只是在控制和数据处理上交由软件处理。此外，利用虚拟仪器，我们的我们可以定义自己的仪器（在硬件基础上），能够大大提高可扩展性和灵活性。 其优点： ○1开发费用低，技术更新快，价格便宜。 ○2用户可以自定义仪器。 ○3系统开放，灵活，网络共享，易于其他设备连接。

虚拟仪器实验报告四[1]

虚拟仪器实验报告四 专业年级电信081姓名李冬祥学号08808003成绩 一、实验目的：LabVIEW中字符串、数组、簇和矩阵 二、实验内容：LabVIEW基础学习 三、实验步骤：启动LabVIEW，创建VI程序，在前面板（用户界面）和后面板（程序框图）中进行试验。 三、实验结果： 练习1：组合字符串 练习2：字符串子集和数值的提取 练习3：Build Text Express VI

练习4：用循环创建数组 练习5：创建二维数组

练习6：多图区图形 练习7：使用创建数组功能函数 练习8：多态化练习

练习9：簇排序 练习10：簇 四、实验总结： 通过本次实验通作业了解Labview中的字符串、数组、簇和矩阵的用法掌握字符串及其函数在编程中的应用、列表和表格中创建字符串、利用字符串的功能函数组合新的字符串，同时掌握了字符串格式的编辑和Build Text Express VI的建

立与配置。掌握数组的建立和初始化，以及数组之间的基本算术运算。掌握簇的创建及簇操作函数的应用及使用簇与子VI传递数据。 五、实验作业： 1、为第3章的习题2连续温度采集监测添加报警信息，如下图所示，当报警发生时输出报警信息，例如“温度超限！当前温度78.23℃”，正常情况下输出空字符串。 思路：用第三章的 部分程序就可以 实现。 2、对字符串进行加密，规则是每个字母后移5位，例如A变为F，b变为g，x 变为c，y变为d… 思路：按照字母表实现这一加密功能，程序如下图：

3、产生一个3×3的整数随机数数组，随机数在0到100之间，找出数组的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小，也可能没有鞍点。如下图。 思路：按要求产生一个3×3的整数随机数数组，随机数在0到100之间，找出数组的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小，也可能没有鞍点。 4、利用簇模拟汽车控制，如右图所示，控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速，转速＝油门*100，档位控制时速,时速＝档位*40，油量随VI运行时间减少。 思路：利用簇模拟汽车控制，如右图所示，控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速，转速＝油门*100，档位控制时速,时速＝档位*40，油量随VI运行时间减少。

虚拟仪器设计 计算器设计步骤及方法

标准计算器的设计 一、设计思想： .创建3个字符串显示控件num1，num2，num3，其中： 1、第一个输入数据存储在num1中 2、第二个输入数据存入num2中 3、将其赋给num3，并使num2为空，以便输入的数据存入num2 4、所有的运算是在num1和num3间进行 5、运算结果都赋给result，同时赋给num1，用于下一次的运算 .创建4个布尔开关按钮change，change1，change2，change3，其中： 1、Change的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据 2、change1的功能是在输入=，运算完后，不需要初始化即可进行下一次运算 3、change2用来去掉数据小数末尾的0 4、change3用来保证backspace键仅对输入的数据有效，对运算结果无效 .创建2个数值显示控件type1，type2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中： 1、type1用来存储运算符号 2、type2用来保证连续“+、-、*、/”的正确性 3、所有的运算结果都赋给result 4、result经过去零处理后得到result1，将数据显示在前面板上。 二、实现过程 1、面板按键的设计及感应 首先，在前面板上建立一个簇 然后在簇中再建立布尔量，复制20个以满足键的需求（0--9十个数字键，一个小数点键，一个等号键，四则运算键，一个开方键，一个倒数键，一个反号键，一个清零键及一个退出键并注意按键的顺序）。 将按键给值并作适当的美化处理

在后面板中通过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每 个键与数字(0--20)之间的对应。每次按下一个键时，通过查找出对应的键并把结果(对应的数字)连接到一个case结构，然后执行对应case结构中的程序，至此就完成了对

虚拟仪器实验三

虚拟仪器实验报告三 专业年级机电113 姓名胡燕学号2011012579 成绩 一、实验目的： 学习掌握LabVIEW的程序结构，并对基本的结构：顺序结构、for循环，while循环、case结构、事件结构、使能结构、公式节点进行应用。 二、实验内容： 1 顺序结构（Sequence Structure） 2 For循环 3 While循环 4 Case结构 5 事件结构（Event Structure） 6 使能结构 7 公式节点（Formula Node） 8 跟着实例学—模拟温度采集监测系统 9 完成课后习题 三、实验步骤： 1 针对每种程序结构，首先学习程序结构的基本原理以及使用方法。 2 学习怎么在LabVIEW中建立该种程序结构 3 了解该种程序结构的数据基本传送类型 4 学习编写LabVIEW程序 5 完成该程序结构的练习题，加深对该种结构的应用 6完成课后题 四、实验总结： 本次上机实验主要学习了LabVIEW的程序结构，通过多程序结构的学习更加加深了对LabVIEW的兴趣，与其它软件对比，更加了解到LabVIEW 程序结构变成的简单以及实用性。 本次主要学习顺序结构、for循环、while循环、case结构、事件结构、使能结构和公式节点的基本编程方法和原理，以及简单的应用。通过使用各个结构进行编程发现LabVIEW的实用性。老师演示各个例题时发现做题方法的多样性。通过本次编程也对LabVIEW的数据类型以及类型的基本变换更加深入的学习了 本次实验接触到了更多的新知识，实验过程中遇到很多问题，但在老

师的指导下和同学的帮助下都把这些问题一一解决了。本次实验过后对虚拟仪器这门课程有更浓厚的兴趣了。 五、实验作业： 1. 利用顺序结构和timing面板下的tick count VI，计算for循环1000000 次所需的时间。 前面板贴图 第0帧 第一帧

虚拟仪器及其应用文献综述

虚拟仪器及其应用文献综述 摘要 随着当前经济和互联网的快速发展，虚拟仪器与人类生活的关系越来越紧密。虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面显示的软件组成的测控系统，具有用户定义测量功能、便于组成自动测试系统强大的数据处理功能、系统组建时间短、便于扩展等特点，被广泛应用于测量、监控、工程处理、远程教育、报表生成技术等方面。 关键词：虚拟仪器，测试系统，特点，应用，互联网

引言 从十九世纪初到二十世纪末，测量仪器经历了模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器这四个阶段。相较于前面三代的测量仪器，虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面显示的软件组成的测控系统，是一种由计算机操纵的模块化仪器系统[1]。计算机管理着虚拟仪器的硬软件资源，是虚拟仪器的硬件基础。此外，还有基于计算机总线和模块化仪器总线的各种主要用于完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换功能的测控功能硬件，如：利用PCI计算机总线的数据采集卡（DAQ）、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口总线仪器等。虚拟仪器的软件系统主要包括I/O接口软件、仪器驱动程序、仪器开发软件、应用软件。 1虚拟仪器系统构成 虚拟仪器由硬件系统和软件系统两部分组成，其中硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件；软件系统从底层到顶层，包括三部分：VISA 库、仪器驱动程序和应用软件，如图1、2。 图1-1虚拟仪器的基本构成

图1-2虚拟仪器的构成框图 1.1 硬件构成 （1）计算机硬件平台 计算机硬件平台可以是各种类型的计算机，如普通台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。[2] （2）测试功能硬件 通过A/D转换将模拟信号转化成数字信号，送入计算机进行分析、处理、显示等；再通过D/A转换把数字控制量转化成模拟控制量，送到执行器，从而实现反馈控制，如数据采集卡系统、GPIB仪器控制系统、VXI仪器系统以及它们之间的任意组合。所涉及到的硬件接口模块包括：插入式数据采集卡(DAQ)、串/并口、IEEE488接口(GPIB)卡、VXI控制器以及其它接口卡。 1.2软件系统 计算机硬件平台可以是各种类型的计算机，如普通台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。虚拟仪器是一种主要靠软件实现的仪器,软件才

虚拟仪器设计 计算器设计步骤及方法 (2)

标准计算器的设计 一、设计思想: .创建3个字符串显示控件ｎｕｍ1,num2,nuｍ３,其中： 1、第一个输入数据存储在nuｍ1中 2、第二个输入数据存入nｕｍ２中 3、将其赋给 num3,并使nuｍ2为空，以便输入的数据存入num2 ４、所有的运算是在nｕm１和 num3间进行 5、运算结果都赋给resuｌt,同时赋给ｎum1，用于下一次的运算 .创建４个布尔开关按钮ｃhanｇe,ｃhanｇe1，ｃｈａｎgｅ2,change3，其中： 1、Cｈaｎｇe的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据 2、ｃhanｇe1的功能是在输入=，运算完后，不需要初始化即可进行下一次运算 ３、chａnge２用来去掉数据小数末尾的0 4、changｅ3用来保证bａｃkspace键仅对输入的数据有效,对运算结果无效 .创建２个数值显示控件type1，tｙpe2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中: 1、ｔypｅ1用来存储运算符号 2、type2用来保证连续“+、—、＊、/”的正确性 3、所有的运算结果都赋给reｓult ４、reｓuｌt经过去零处理后得到ｒesulｔ1，将数据显示在前面板上。 二、实现过程 1、面板按键的设计及感应 首先，在前面板上建立一个簇 然后在簇中再建立布尔量,复制20个以满足键的需求(0——9十个数字键，一个小数点键,一个等号键,四则运算键,一个开方键,一个倒数键，一个反号键，一个清零键及一个退出键并注意按键的顺序）。 将按键给值并作适当的美化处理

在后面板中通过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每 个键与数字（０-—20)之间的对应。每次按下一个键时,通过查找出对应的键并把结果(对应的数字)连接到一个cａse结构，然后执行对应case结构中的程序,至此就完成了

LABVIEW计算器设计报告

虚拟仪器大作业——模拟计算器 班级:电1004 姓名： 学号：20102389

一、设计思想： .创建3个字符串显示控件num1，num2，num3，其中： 1、第一个输入数据存储在num1中 2、第二个输入数据存入num2中 3、将其赋给 num3，并使num2为空，以便输入的数据存入num2 4、所有的运算是在num1和 num3间进行 5、运算结果都赋给result，同时赋给num1，用于下一次的运算 .创建4个布尔开关按钮change，change1，change2，change3，其中： 1、Change的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据 2、change1的功能是在输入=，运算完后，不需要初始化即可进行下一次运算 3、change2用来去掉数据小数末尾的0 4、change3用来保证backspace键仅对输入的数据有效，对运算结果无效 .创建2个数值显示控件type1，type2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中： 1、type1用来存储运算符号 2、type2用来保证连续“+、-、*、/”的正确性 3、所有的运算结果都赋给result 4、result经过去零处理后得到result1，将数据显示在前面板上。 二、实现过程 1、面板按键的设计及感应 首先，在前面板上建立一个簇 然后在簇中再建立布尔量，复制20个以满足键的需求（0--9十个数字键，一个小数点键，一个等号键，四则运算键，一个开方键，一个平方键，一个倒数键，一个反号键，一个清零键及一个退出键并注意按键的顺序）。 将按键给值并作适当的美化处理

在后面板中通过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每个键与数字(0--20)之间的对应。每次按下一个键时，通过 查找出对应的键并把结果(对应的数字)连接到一个case结构，然后执行对应case结构中的程序，至此就完成了对一个键的感应过程。 2、数字的键入（0~8键入1~9数字） 由于第一个输入和第二个输入所存放的地方不同（第一个存于num1，第二个存于num2→mun3再清空num2），所以有必要对此分开处理。创建2分支（真、假）的case结构。 用change控制分支的选择：在处创建局部变量并转换为读入。由于数字的键入是数据输入，change3用来保证backspace键仅对输入的数据有

虚拟仪器技术实验报告

成都理工大学工程技术学院 虚拟仪器技术实验报告 专业: 学号: 姓名: 2015年11月30日

1 正弦信号的发生及频率、相位的测量实验内容： ●设计一个双路正弦波发生器，其相位差可调。 ●设计一个频率计 ●设计一个相位计 分两种情况测量频率和相位： ●不经过数据采集的仿真 ●经过数据采集〔数据采集卡为PCI9112〕 频率和相位的测量至少有两种方法 ●FFT及其他信号处理方法 ●直接方法 实验过程： 1、正弦波发生器，相位差可调 双路正弦波发生器设计程序：

相位差的设计方法：可以令正弦2的相位为0，正弦1的相位可调，这样调节正弦1的相位，即为两正弦波的相位差。 2设计频率计、相位计 方法一：直接读取 从调节旋钮处直接读取数值，再显示出来。 方法二：直接测量 使用单频测量模块进行频率、相位的测量。方法为将模块直接接到输出信号的端子，即可读取测量值。 方法三：利用FFT进行频率和相位的测量 在频率谱和相位谱上可以直接读取正弦信号的主频和相位。 也可通过FFT求得两正弦波的相位差。即对信号进行频谱分析，获得信号的想频特性，两信号的相位差即主频率处的相位差值，所以这一方法是针对单一频率信号的相位差。 前面板如下：

程序框图： 2幅频特性的扫频测量 一、实验目的 1、掌握BT3 D扫频仪的使用方法。 2、学会用扫频法测量放大电路的幅频特性、增益及带宽。 二、工作原理 放大电路的幅频特性，一般在中频段Ｋ中最大，而且基本上不随频率而变化。在中频段以外随着频率的升高或降低，放大倍数都将随之下降。一般规定放大电路的频率响应指标为3dB，即放大倍数下降到中频放大倍数的70.7%，相应的频率分别叫作下限频率和上限频率。上下限频率之间的频率范围称为放大电路的通频带，它是表征放大电路频率特性的主要指标之一。如果放大电路的性能很差，在放大电路工作频带内的放大倍数变化很大，则会产生严重的频率失真，相应的

虚拟仪器的应用

实验报告 实验题目 基于虚拟仪器技术的 涡流传感器位移测量实验 专业测控技术与仪器班级仪112班 学号3110241032 学生王金利 同组人王俊俊，王琦 指导教师晏克俊 2014 年

一、实验内容 本实验是利用所学虚拟仪器编程实现涡流传感器位移特性的测量，涡流传感器的基本工作系统由探头，前置器以及被测体构成，当前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈时由电磁感应定律可知，交变电流会在探头头部的线圈中产生交变磁场。当有被测金属体靠近这一磁场时在金属表面会产生感应电流，由于其呈漩涡状故称之为电涡流。与此同时该电涡流场也会产生一个与头部线圈方向相反的交变磁场与其反作用，以使得头部线圈的高频电流幅度和相位得到改变，这一改变与金属导体的磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。 当控制金属导体的磁导率、电导率等参数相同时，电涡流的强度大小就只与头部线圈到金属导体表面的距离有关，通过前置器电子线路的处理，即可将头部线圈与金属导体之间距离的变化转换成电压的变化，输出信号的大小岁探头到被测体便面之间的间距而变化，电涡流传感器根据这一原理实现对金属物体位移的测量。 虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上配备相应的板卡，由用户设计定义，具有虚拟面板，其测试功能由软件实现的一种计算机仪器系统。本次实验通过对被测的电涡流相应电压强度的变化量信号的采集和分析利用波形图、波形图表和数字表格形象生动的描述出涡流传感器的位移特性。并利用虚拟仪器所编程序完成对电涡流传感器的灵敏度、非线性度、最大偏差、最大位移等参数的测量。 二、实验仪器 1：带虚拟仪器软件的计算机一台； 2：NI6014数据采集卡； 3：数字万用表； 4：涡流传感器实验平台。

虚拟仪器与传统仪器的区别与联系

虚拟仪器与传统仪器的区别与联系 所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器，逻辑分析仪，信号发生器，频谱分析仪等；可集成于自动控制，工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。它由计算机，应用软件和仪器硬件组成。无论哪种虚拟仪器系统，都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑，台式 PC 或工作站等各种计算机平台（甚至可以是掌上电脑）加上应用软件而构成的。虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。从发展史看，电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器，由于计算机性能以摩尔定律（每半年提高一倍）飞速发展，已把传统仪器远远抛到后面，并给虚拟仪器生产厂家不断带来较高的技术更新速率。 虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。尤其在科研、开发、测量、检测、计量、测控等领域更是不可多得的好工具。虚拟仪器技术先进，十分符合国际上流行的硬件软件化的发展趋势，因而常被称作软件仪器。它功能强大，可实现示波器、逻辑分析仪、频谱仪、信号发生器等多种普通仪器全部功能，配以专用探头和软件还可检测特定系统的参数，如汽车发动机参数、汽油标号、炉窑温度、血液脉搏波、心电参数等多种数据；它操作灵活，完全图形化界面，风格简约，符合传统设备的使用习惯，用户不经培训既可迅速掌握操作规程；它集成方便，不但可以和高速数据采集设备构成自动测量系统，而且可以和控制设备构成自动控制系统。 在仪器计量系统方面，示波器、频谱仪、信号发生器、逻辑分析仪、电压

虚拟仪器实验3

实验三程序结构 1．用两种方式求连续生成的10个随机数的最小值。答： 程序框图显示结果 方法1 方法2 2．产生100个随机数，求其中的最大值，最小值和这100个数的平均值。 答： 程序框图显示结果3．分析下列两个程序的不同： 答：第一个循环开始前读入数据，如3，之后产生100个15显示，循环过程中改变滑钮值对循环无影响；第二个循环过程中可随时改变，且在循环结束后输出波形。

4．分别利用for循环的移位寄存功能和反馈节点两种方法求0＋5＋10＋15…＋45＋50的值（等差数列的和）。 答： 位移寄存器法 反馈节点法结果显示 5．用while循环结构产生随机数，画出当前随机数的波形以及当前值和前一次随机数的平均值的波形。 答： 程序框图波形显示图 6．创建一个VI，实现对按钮状态的指示和按钮“按下”持续时间简单计算功能，按下按钮时，对应的指示灯亮，对应的数字量显示控件中开始计时。松开

按钮时，指示灯灭，计时停止。 答： 程序框图显示结果 7．温度报警程序，当温度值大于30则报警，小于-25则退出运行状态。 答： 程序框图显示结果 8．建立一个布尔按钮以及一个字符串显示控件，要求当按钮被按下时，显示“按钮被按下”，当按钮被松开时，显示“按钮被松开”。 答： 程序框图显示结果 9．建立一个枚举控件，其内容为张三，李四，王五三位先生，要求当枚举控件显示“张三”时，输出“张三在这里”；同理，当枚举控件显示“李四”，“王五”时输出“李四在这里”和“王五在这里”。 答：

程序框图结果显示 10．设计一评分程序，输入不同的分数会得到不同的评论，分数小于60，“警告”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你没有通过测试！”；分数在60～99之间，“通过”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你测试通过了！”；分数为100，“恭喜”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你是第一名！”；如果输入为0～100以外的数字，会有错误提示，同时显示字符串“错误！”。 答： 程序框图

labview计算器设计步骤完整设计

一、引言： 本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，“虚拟”的含义主要是强调软件在仪器中的作用，体现了虚拟仪器与主要通过硬件实现各种功能的传统仪器的不同。由于虚拟仪器结构形式的多样性和适用领域的广泛性，目前对于虚拟仪器的概念还没有统一的定义。美国国家仪器公司（National Instrunents Corpotion ，NI）认为，虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统。 过去40年的时间里，美国国家仪器公司（NI）通过虚拟仪器技术为测试测量和自动化领域带来了一场革新：虚拟仪器技术把现成即用的商业技术与创新的软、硬件平台相集成，从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量提供了一种独特的解决方案。使用虚拟仪器技术，工程师可以利用图形化开发软件方便、高效的创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势。 本次设计的计算器是利用虚拟仪器技术而完成的，可以完成利用计算器可以进行简单的四则运算、可以进行平方、开根号和倒数运算、计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。 二、前面板设计： 前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。 在前面板设计过程中先在前面板整齐排列放置22个确定按钮，将这22按钮的标签隐藏，然后修改这22个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、小数点、正负号、加、减、乘、除、等号、倒数、根号、清零、退格和X的Y次方。 前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果和计算器的某些提示，

虚拟仪器设计计算器设计步骤及方法

` 标准计算器的设计 一、设计思想： .创建3个字符串显示控件num1，num2，num3，其中： 1、第一个输入数据存储在num1中 2、第二个输入数据存入num2中 3、将其赋给 num3，并使num2为空，以便输入的数据存入num2 4、所有的运算是在num1和 num3间进行 5、运算结果都赋给result，同时赋给num1，用于下一次的运算 .创建4个布尔开关按钮change，change1，change2，change3，其中： 1、Change的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据 2、change1的功能是在输入=，运算完后，不需要初始化即可进行下一次运算 3、change2用来去掉数据小数末尾的0 4、change3用来保证backspace键仅对输入的数据有效，对运算结果无效 .创建2个数值显示控件type1，type2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中： 1、type1用来存储运算符号 2、type2用来保证连续“+、-、*、/”的正确性 3、所有的运算结果都赋给result 4、result经过去零处理后得到result1，将数据显示在前面板上。 二、实现过程 1、面板按键的设计及感应 首先，在前面板上建立一个簇 然后在簇中再建立布尔量，复制20个以满足键的需求（0--9十个数字键，一个小数点键，一个等号键，四则运算键，一个开方键，一个倒数键，一个反号键，一个清零键及一个退出键并注意按键的顺序）。 将按键给值并作适当的美化处理 文档Word `

在后面板过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每个键 与数字(0--20)之间的对应。每次按下一个键时，通过查找出对应的键并把结果(对应的数字)连接到一个case结构，然后执行对应case结构中的程序，至此就完成了对一个键文档Word ` 的感应过程。

基于LabVIEW的简易计算器设计

华侨大学厦门工学院虚拟测试技术课程设计报告 题目：基于LabVIEW的简易计算器设计专业、班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2014 年 6 月16 日

目录 一、设计实现的功能 (3) 二、前面板设计 ............................................................................................. . (3) 三、程序框图设计 (4) 1、运算变量的初始化 (4) 2、“+、-、*、/”四则运算 (6) 3、输出运算结果 (6) 4、清零的过程 (7) 5、退出操作 (7) 6、程序的原理框图 (8) 四、调试过程 (8) 五、结论 (9) 六、致谢 (10) 七、参考文献 (10) 附录、成绩评定表 (11)

一、设计实现的功能 本次课程设计是基于LabVIEW所设计的计算器，目的是为了实现两个数之间的加、减、乘、除四则运算，达到简易计算器的功能。编程的思想是完成一种运算的完整过程是：输入第一个数，存储并显示输入要进行运算的类型并存储输入第二个数，存储并显示按“=”或则按其它运算符号“+、－、*、/”进行连续的运算时显示运算结果。本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。 计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。 二、前面板设计 前面板是Labview的图形用户界面，在Labview环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，Labview提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。首先，在前面板上建立一个簇，然后在簇中再建立布尔量，在前面板整齐排列放置16个确定按钮，将这16按钮的标签隐藏，然后修改这16个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、加、减、乘、除、等号和清零、。前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。如下图所示：

虚拟仪器1

1虚拟仪器定义:一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。 2所谓虚拟仪器(Virtual Instrument，简称VI)，就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。 3所有测量测试仪器的主要功能可由①数据采集②数据测试和分析③结果输出显示等三大部分组成 4所有测量测试仪器的主要功能可由①数据采集②数据测试和分析③结果输出显示等三大部分组成 5“虚拟”二字主要包含两方面的含义： 第一，虚拟仪器的面板是虚拟的 第二，虚拟仪器测量功能是由软件编程来实现的。 6虚拟仪器的特点 ①在通用硬件平台确定后，由软件取代传统仪器中的硬件来完成仪器的 功能。 ②仪器的功能是用户根据需要由软件来定义的，而不是事先由厂家定义 好的。 ③仪器性能的改进和功能扩展只需进行相关软件的设计更新，而不需购 买新的仪器。 ④ 研制周期较传统仪器大为缩短。 ⑤虚拟仪器开放、灵活，可与计算机同步发展，可与网络及其它周边设 备互联。 7 “虚拟仪器的关键是软件”。 8构成虚拟仪器的硬件平台有两部分：(1) 计算机(2) I/O接口设备虚拟仪器由通用仪器硬件平台(简称硬件平台)和应用软件两大部分构成。Labeview 的两部分组成： 前面板：LabVIEW 提供众多输入控件和显示控件用于创建用户界面，即前面板。输入控件指旋钮、按钮、转盘等输入装置。显示控件指图形、指示灯等输出显示装置。 后面板（程序面板）：创建用户界面后，可添加各种VI 和结构作为代码，从而控制前面板对象。代码在程序框图中编写。 9在“虚拟前面板”上的控件有两种类型： ①输入控制类②输出显示类 10几乎所有的测试、测量和控制应用都可以分成3部分: 采集、分析、表达。 1、虚拟仪器系统是由 计算机应用软件仪器硬件三大要素构成的。计算机与仪器硬件又称为VI的（通用仪器硬件平台）。虚拟仪器的软件结构包括（前面板）、（后面板） 12前面板的对象按其类型：数值型，布尔型，字符串型，数组型，族型，图形型等 11前面版（1）控件= 输入（2）显示件= 输出 程序框图（1）对应前面板的程序（2）各对象用连线连接起来 1VIs三要素—前面板, 程序框图, 图标和连接器。 2前面板是LabVIEW程序和用户的接口界面；程序框图是可执行的代码。

LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用

《LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用》learning with labview 8.5 吴成东人民邮电 16k 第1章 LabVIEW概述 1.1 LabVIEW的起源与发展 LabVIEW的全称为Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（实验室虚拟仪器集成环境），是由美国国家仪器公司（National Instruments，NI）创立的一种功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机编程语言。在以PC为基础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅次于 C++/C语言。LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。 LabVIEW使用的编程语言通常称为G语言。G语言与传统文本编程语言的主要区别在于：传统文本编程语言是根据语句和指令的先后顺序执行，而LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。G语言用图标表示函数，用连线表示数据流向。 1.2.1 LabVIEW的优势选择LabVIEW进行开发测试和测量应用程序的一个决定性因素是它的开发速度。LabVIEW的优势主要体现在以下几个方面：（1）提供了丰富的图形控件，采用了图形化的编程方法，把工程师从复杂枯涩的文件编程工作中解放出来；（2）采用数据流模型，实现了自动的多线程，从而能充分利用处理器（尤其是多处理器）的处理能力；（3）内建有编译器，能在用户编写程序的同时自动完成编译，因此如果用户在编写程序的过程中有语法错误，就能立即在显示器上显示出来；（4）通过DLL、CIN节点、ActiveX、.NET或MATLAB脚本节点等技术，能够轻松实现LabVIEW与其他编程语言的混合编程；（5）内建了600多个分析函数用于数据分析和信号处理；（6）通过应用程序生成器可以轻松地发布可执行程序、动态链接库或安装包；（7）提供了大量的驱动和专用工具，几乎能够与任何接口的硬件轻松连接；（8）NI同时提供了丰富的附加模块，用于扩展LabVIEW在不同领域的应用，如实时模块、PDA模块、数据记录与监控（DSC）模块、机器视觉模块与触摸屏模块。 第2章 LabVIEW程序对象的基本操作 第3章 LabVIEW的数据类型LabVIEW作为一种通用的编程语言，与其他文本编程语言一样，它的数据操作是最基本的操作。LabVIEW是用“数据流”的运行方式来控制VI程序。 数据流是LabVIEW的生命，运行程序就是将所有输入端口上的数据通过一系列节点送到目的端口。LabVIEW主要的数据类型包括标量类型（单元素），如数值型、字符型和布尔型；还包括了结构类型（包括一个以上的元素），如数组和群集。LabVIEW数据控件模板将各种类似的数据类型集中在一个子模板上以便于使用。 数据类型主要有数值量、逻辑量、字符串、文件路径等几类。相同的数据类型可能有不同的表现形式，所以一个数据类型子模板有相当多的项目，如一个数值类型可以显示为一个简单的数字、一个条图、一个滑块、一个模拟计量器或者显示在一个图表中。LabVIEW作为一个完整的编程语言，基本可以支持所有的数据类型。还拥有特殊的一些数据类型。 数值型数值型是LabVIEW的一种基本的数据类型，可以分为浮点型、整型数和复数型3种基本形式 布尔型的值为1或者0，即真（True）或者假（False），通常情况下布尔型即为逻辑型。 LabVIEW提供了功能丰富的数组函数供用户在编程时调用。LabVIEW中的数组是数值型、布尔型、字符串型等多种数据类型中的同类数据集合。 3.3 数组型数据 LabVIEW提供了功能丰富的数组函数供用户在编程时调用。LabVIEW中的数组是数值型、布尔型、字符串型等多种数据类型中的同类数据集合。 数组由元素和维度组成。数组中的每一个元素都有其唯一的索引数值，对每个数组成员的访问都是通过索引数值来进行的。索引值从0开始，一直到n?1。n是数组成员的个数。 3.4 簇型数据 与数组类似，簇也是LabVIEW中一种集合型的数据结构，它对应于C语言等文本编程语言中的结构体变量。 3.5 字符串型数据字符串与路径字符串是LabVIEW中一种基本的数据类型。路径也是一种特殊的字符串，专门用于对文件路径的处理。字符串型与路径子选板中共有三种对象供用户选择：字符串输入/显示、组合框和文件路径输入/显示。 第4章 LabVIEW的循环与结构 本章主要介绍了LabVIEW的2循环（For循环、While循环）和3结构（条件结构、顺序结构、事件结构）。For循环和While循环主要用于重复执行位于循环内部的程序。条件结构和顺序结构主要用于控件数据流。事件结构主要用于对来自于用户界面、外部I/O或其他方式事件的异步通知。 本章还介绍了在程序框图中如何设置局部变量和全局变量、属性节点，如何直接使用公式节点、MathScript节点、MATLAB节点。通过这些循环与结构、节点的使用，在很多情况下可以大大简化程序框图。