知識
通過計(jì)算機(jī)編程語言的發(fā)展簡要說明了LabVIEW是一種從高級語言抽象出來的超級編程語言。當(dāng)然,稱LabVIEW為超級編程語言可能有些為過,因?yàn)樗吘惯€不是通用的編程語言。但就自動(dòng)化測試、測量方面的編程而言,LabVIEW的出現(xiàn)絕對是革命性、創(chuàng)造性的。原因就是它從根本上,改變了人們所習(xí)慣的、傳統(tǒng)的撰寫代碼的編程方式,取而代之的是使用鼠標(biāo)來點(diǎn)擊、拖拽圖形、圖標(biāo)、連線節(jié)點(diǎn)等方式來進(jìn)行編程。而這些圖形、圖標(biāo)所代表的“控件”或“函數(shù)(或方法)”是通過對高級語言進(jìn)行高度抽象所得,所以使得整個(gè)編程的過程變得更加簡單、方便、有效,從而徹底將編程人員從復(fù)雜的語法結(jié)構(gòu)及眾多的數(shù)據(jù)類型和不停的編寫代碼、編譯、查找錯(cuò)誤的過程中解放出來,使程序設(shè)計(jì)者能夠更加專注于應(yīng)用程序的設(shè)計(jì),而不用擔(dān)心語法、指針等是否使用的正確。這種編程方式大大降低了程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。
除了圖形化的編程方式簡單、方便外,LabVIEW的優(yōu)勢還體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
01
跨平臺特性
LabVIEW支持Windows、Mac OS X、Linux等多種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),這種跨平臺特性在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代是非常重要的。試想在Linux 操作系統(tǒng)下設(shè)計(jì)的VI,通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到其它平臺上無需改變?nèi)魏未a,即可使用或調(diào)試是一件多么爽快的事情。這大大改善了使用者之間的交流、溝通及評估的靈活性。
同時(shí),它還可以充分利用不同平臺自身所具有的優(yōu)異性能,例如:Windows系統(tǒng)的廣泛性;Mac OS X系統(tǒng)的美觀、時(shí)尚;Linux系統(tǒng)的安全性等等。
隨著,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的不斷升級和改進(jìn),使LabVIEW的開發(fā)環(huán)境也同樣得以不斷的改善。舉一個(gè)簡單的例子:我從網(wǎng)上下載升級了IE 7.0瀏覽器(英文版),它的界面風(fēng)格變得更加美觀、時(shí)尚。而它正是來自Microsoft 最新的操作系統(tǒng)Vista??梢韵胂蟮牡?,未來在新的操作系統(tǒng)上使用LabVIEW,它的GUI一定會(huì)同樣美觀、時(shí)尚。
02
對其它編程語言的支持
盡管LabVIEW已是一個(gè)獨(dú)立的圖形化軟件編程開發(fā)環(huán)境,但是為了照顧到已習(xí)慣使用其它的高級編程語言的編程者,它還提供了兼顧其它高級編程語言的開發(fā)環(huán)境,使已習(xí)慣于其它編程語言的使用者也能夠充分利用LabVIEW的強(qiáng)大的自動(dòng)化測試、測量及分析、處理能力。
LabWindows/CVI提供了對ANSI C 的支持。
Measurement Studio 提供了對Visual Basic、Visual C# 及Visual C++的支持。
03
開放的開發(fā)平臺
LabVIEW還是一個(gè)開放的開發(fā)平臺,提供廣泛的軟件集成工具、運(yùn)行庫和文件格式,可以方便的與第三方設(shè)計(jì)和仿真連接,例如:
DLL、共享庫
DDE、TCP/IP、UDP、以太網(wǎng)、藍(lán)牙
CAN、DeviceNet、Modbus、OPC
數(shù)據(jù)庫(ADO、SQL等)
04
對便攜式及嵌入式開發(fā)
LabVIEW PDA支持便攜式手持系統(tǒng)PDA(個(gè)人數(shù)字處理器)的開發(fā)應(yīng)用,支持Pocket PC OSs 及Windows CE。使用LabVIEW可以創(chuàng)建自定義的便攜式測試分系統(tǒng)。
LabVIEW嵌入式開發(fā)模塊支持對32位處理器的圖形化開發(fā)。目標(biāo)處理器如:PowerPC、ARM、TI C6xx86架構(gòu);支持的嵌入式操作系統(tǒng)如:VxWors、eCos、Windows和嵌入式的Linux。
LabVIEW DSP工具包還支持TI的DSP設(shè)計(jì)開發(fā)。
LabVIEW FPGA 模塊還支持FPGA設(shè)計(jì)。豐富了RIO系列模塊的自定義功能。
05
圖形化的強(qiáng)大的分析、處理能力
LabVIEW提供了無比強(qiáng)大的分析、處理VI庫及許多專業(yè)的工具包,例如:高級信號處理工具包、數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)工具包、調(diào)制工具包、譜分析工具包、聲音振動(dòng)工具包、階次分析工具包等(當(dāng)然都是要花錢購買的),這是任何其它高級編程語言無法提供的。結(jié)合LabVIEW獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(波形數(shù)據(jù)、簇、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型等)使得測量數(shù)據(jù)的分析、處理非常簡單、方便、并且實(shí)用性很強(qiáng)。很難想象,如果使用代碼編程進(jìn)行數(shù)字濾波設(shè)計(jì)或功率譜分析會(huì)增加多少工作量,甚至能否設(shè)計(jì)完成都值得去考慮。
特別是:NI新近推出的LabVIEW MathScript,將面向數(shù)學(xué)的文本編程擴(kuò)展加入到了圖形化的LabVIEW中來,提供了除圖形化數(shù)據(jù)流編程以外的另一種自定義開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的方法,為使用者提供了獲得最佳方案設(shè)計(jì)選擇的機(jī)會(huì)。 LabVIEW最大的優(yōu)勢就在于圖形化的分析處理方法。從應(yīng)用角度看,LabVIEW的分析處理能力絕對是超級的,它使得設(shè)計(jì)者會(huì)更加專注于應(yīng)用項(xiàng)目的設(shè)計(jì),而不是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理。從而給設(shè)計(jì)者帶來更多的是工作中的快樂和工作中的成就感。這一點(diǎn)我的體會(huì)是極為深刻的。 LabVIEW的另一個(gè)優(yōu)勢就是仿真能力,在設(shè)計(jì)原型階段可通過仿真來評估設(shè)計(jì)的合理性和正確性。由于使用的是圖形化的編程方法,這樣的工作很快就可以實(shí)施并及時(shí)得到真實(shí)的仿真結(jié)果。
做了電力質(zhì)量分析的項(xiàng)目:要求測試分析電網(wǎng)各相電壓、電流中的25次諧波內(nèi)的全部諧波含量(THD)。同時(shí),還要求對各次諧波含量以百分?jǐn)?shù)和柱狀圖形分別顯示出來。使用LabVIEW很快就完成了,真不知道如果使用其它編程語言會(huì)搞到什么時(shí)候。
06
編程效率極高
最后,要談?wù)剤D形化編程的最大特點(diǎn)。使用LabVIEW圖形化編程的最大特點(diǎn)就是編程效率極高。關(guān)于圖形化編程可以減少編程時(shí)間、縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本等說法,已在很多介紹 LabVIEW的書中進(jìn)行了表述,我不準(zhǔn)備再進(jìn)行復(fù)述。這里,從另外一個(gè)角度僅談?wù)勛约簩@方面的體會(huì)。
作為應(yīng)用項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開發(fā)者,通常的關(guān)注點(diǎn)是:設(shè)計(jì)的合理性和最終結(jié)果的正確性。當(dāng)然,他們也會(huì)注意到編程過程的效率。實(shí)際上,減少編程時(shí)間、縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本等大多都是從整體經(jīng)濟(jì)利益方面來考慮的。我個(gè)人認(rèn)為:在提高效率這方面,人們往往忽略了“人——設(shè)計(jì)者”的效率得到提高這個(gè)要素。由于LabVIEW采用的是圖形化編程的方法,所以大大降低了編程過程的復(fù)雜度,請看下圖1中一個(gè)有效值測量的程序框圖。這里僅僅使用幾個(gè)VI就可以非常簡單、迅捷的完成程序設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)分析和對結(jié)果的處理。如果在此基礎(chǔ)上還要進(jìn)行其它分析,比如:諧波分析、頻率測量、功率譜分析等,最多就是再添加三個(gè)圖標(biāo)(VI),以及連接到相應(yīng)的圖形指示器和數(shù)字指示器。對于多通道測試幾乎無須添加任何分析,僅添加幾個(gè)通道VI而已。
圖1連續(xù)有效值測量
舉這個(gè)例子要說明的問題是:圖形化編程簡單、方便、非常靈活的實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì),立即運(yùn)行就可以看到分析處理結(jié)果。特別是LabVIEW的即時(shí)編譯能力,可以在編程的同時(shí)進(jìn)行檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤代碼。正是因?yàn)榫幊绦矢?,改?dòng)及替換方便,程序代碼直易懂,所以會(huì)更加激發(fā)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性思維及成就感,自然就會(huì)把設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)放在如何更好的分析、處理上,而不是如何編程上。換句話說,當(dāng)一個(gè)新的設(shè)計(jì)思想出現(xiàn)后,馬上就可以得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或改進(jìn),甚至是邊設(shè)計(jì)邊改進(jìn)。其它高級編程語言都不會(huì)如此的快速、方便(因?yàn)橐獙懺S多代碼和進(jìn)行編譯后才能運(yùn)行)。所以,我們說:增強(qiáng)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新效率和信心是LabVIEW不可忽視的內(nèi)在特點(diǎn),其價(jià)值是無法估量的。
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原文標(biāo)題:【學(xué)院推薦】學(xué)習(xí)LabVIEW的理由
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