LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一種用圖標代替文本行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。傳統文本編程語言根據語句和指令的先后順序決定程序的執(zhí)行順序,而LabVIEW則采用數據流編程方式,程序框圖中節(jié)點之間的數據流向決定了程序的執(zhí)行順序。在這方面,它不同于傳統的編程語言,如VisualBasic、 C、C++或Java,這些語言使用文本方式編程。
LabVIEW軟件特色
LabVIEW不僅僅是一款編程語言,它還是為科學家和工程師等設計的一-種編程開發(fā)環(huán)境和運行系統,編程只是這些人員工作的一部分。它用圖標表示函數,用連線表示數據流向。LabVIEW提供很多外觀與傳統儀器(如示波器、萬用表)類似的控件,可用來方便地創(chuàng)建用戶界面。
用戶界面在LabVIEW中被稱為前面板。使用圖標和連線,可以通過編程對前面板上的對象進行控制。這就是圖形化源代碼,又稱G(Graphics) 代碼。
LabVIEW可以用來創(chuàng)建通用的應用程序,因此被稱為一種通用的編程語言。但是它在測試、測量和自動化等領域具有更大的優(yōu)勢,因為LabVIEW 提供了大量的工具與函數用于數據采集、分析、顯示和存儲。
它還提供了大量常用于自動化測試測量領域的圖形控件。這使得用戶可以在數分鐘內完成-套完整的從儀 器連接、數據采集到分析、顯示和存儲的自動化測試測量系統。
LabVIEW軟件亮點
LabVIEW的運行基于數據流的原理,一個函數只有收到必要的數據后才可以運行?;谶@些特點,對于沒有編程經驗的人來說也是可以學會LabVIEW的。
選擇LabVIEW開發(fā)測試和測量應用程序的一大決定性因素是其開發(fā)速度。通常,使用LabVIEW開發(fā)應用系統的速度比使用其他編程語言快4~10倍。
LabVIEW是專為測量、數據分析并提交結果而設計的,且LabVIEW擁有如此功能眾多的圖形用戶界面又易于編程,使得它對于仿真、結果顯示、通用編程甚至講授基本編程概念也同樣是很理想的語言。它所提供的工具使創(chuàng)建測試和測量應用變得更為輕松。
被廣泛地應用于汽車、通信、航空、半導體、電子設計生產、過程控制和生物醫(yī)學等各個領域,涵蓋了從研發(fā)、測試、生產到服務的產品開發(fā)所有階段。
LabVIEW軟件優(yōu)勢
(1)提供了豐富的圖形控件,并采用圖形化的編程方法,徹底把工程師們從復雜枯澀的文本編程工作中解放出來。
(2)內建的編譯器在用戶編寫程序的同時就在后臺自動完成了編譯。因此用戶在編寫程序的過程中如果有語法錯誤,它會被立即顯示出來。
(3)由于采用數據流模型,它實現了自動的多線程,從而能充分利用處理器尤其是多處理器的處理能力。
(4)通過DLL、CIN節(jié)點、ActiveX、 .NET或MATLAB腳本節(jié)點等技術,可以輕松實現LabVIEW與其他編程語言混和編程。
(5)通過應用程序生成器可以輕松地發(fā)布EXE、動態(tài)鏈接庫或安裝包。
(6) LabVIEW 提供了大量的驅動與專用工具,幾乎能與任何接口的硬件輕松連接。
(7) LabVIEW 內建了600多個分析函數,用于數據分析和信號處理。
(8) NI同時提供了豐富的附加模塊,用于擴展LabVIEW在不同領域中的應用,例如實時模塊、PDA模塊、FPGA模塊、數據記錄與監(jiān)控(DSC) 模塊、機器視覺模塊與觸摸屏模塊等。
(9)LabVIEW 開發(fā)環(huán)境可以運行在Windows、Mac或Linux系統的計算機上,用LabVIEW編寫的應用程序可以運行在上述系統上,還可以運行在Microsoft Pocket PC、Microsoft Windows CE、Palm OS以及多種嵌入式平臺上,包括FPGA、DSP、ARM等微處理器上。
(10)LabVIEW擁有龐大的函數和子程序庫,這些庫可以幫助用戶完成編程中的大部分任務,使得LabVIEW用戶免于被傳統編程語言中指針、內存分配以及其他莫名的編程問題所困擾。
(11)LabVIEW也包含特定的應用程序庫代碼,如數據采集( DAQ).通用功能接口總線(GPIB)、串行接口儀器控制、數據分析、數據顯示、數據存儲、Internet 通信等。分析庫包含了大量實用的函數,如信號產生、信號處理、濾波器、窗口、統計、回歸、線性代數、矩陣運算等。
為什么使用LabVIEW軟件
在虛擬儀器軟件開發(fā)領域,LabVIEW是一種簡單易學、形象直觀的圖形化編程語言,具有豐富的同傳統儀器外觀類似的控件庫(如旋鈕、儀表盤、溫度計、波形圖表等),可以構建漂亮專業(yè)的用戶界面,同時,內部提供了龐大的函數庫(如數據采集、分析處理、圖形顯示、數據存儲及總線驅動控制等),可以滿足各行業(yè)各領域的開發(fā)需求。 另外,由于它并非一種封閉的語言,而是具有強大的外部接口能力,可實現與諸如C/C++、Basic、Matlab等編程語言互通的能力,現在,LabVIEW不僅僅局限于虛擬儀器軟件類的開發(fā),而是已經發(fā)展成為了一種通用的、完善的、開放的高級編程語言。
LabVIEW起源與發(fā)展歷程
1983年以前,NI 公司主要生產GPIB接口設備,用于儀器和計算機之間的連接。當時幾乎所有的儀器控制軟件都是用:BASIC,語言編寫的。它存在個最大的缺點,那就是要求用戶懂得編程。這就使得儀器控制對于具有很少編程經驗的人而言是比較繁瑣和耗時的。為了使科學家和工程師能夠簡單快速地構建起測量和控制程序,NI 公司的創(chuàng)始人 Jef Kdosky(后來被稱為 LabVIEW 之父)、Jim Truchard 和他們的朋友Jack MacCrisken 起成立了一個開發(fā)小組,準備開發(fā)而套高效的用于測試和儀器控制領域的軟件。采用圖形化編程的思想最初來源于1984年蘋果公司推出的 Macintosh 計算機,因為相對于以前輸入+串串的命令進行操作,使用鼠標和圖形化界面所帶來的便利和高效率是前所未有的。開發(fā)小組發(fā)現圖形化的前面板是人與測試程序交互的最佳途徑,因此決定新開發(fā)的這套軟件采用圖形化編程的思想。
經歷了艱苦的努力,NI公司終于在1986年4月正式宣布了LabVIEW 的誕生。又經過一定的后期調試,NI 公司于1986年10 月正式發(fā)布了 LabVIEW 1.0版。最初版本的LabVIEW 只能運行在 Macintosh 平臺上,并且僅限于儀器控制領域。經過20多年的持續(xù)創(chuàng)新,從最初的 Macintosh 平臺發(fā)展到與 Windows、Linux等平臺兼容,從單純的儀器控制發(fā)展到包括數據采集、控制、系統設計等各個領域,并且有了英文、中文、德文、法文、日文和韓文版,使得各領域的科學家和工程師都能受益于LabVIEW 的高效、強大、開放。
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