基于LabVIEW的数据采集及波形输出系统的开发外文翻译资料

LabVIEW

overview

LabVIEW is a program development environment, by the national instruments (NI) research and development company, similar to the C and BASIC development environment, but with other computer language LabVIEW significant difference is: other computer language is based on the text, and the language code of graphical LabVIEW use scripting language G program, application is in the form of block diagram.

A complete LabVIEW virtual instrument system of open application software development, and use it to form instrument testing system and data collecting system can simplify the design procedure.With Visual C LabVIEW, Visual Basic,LabWindows/CVI, etc, which adopts different programming language is based on the text language program Code (Code), and abVIEW L is using graphical programming language), Graphic (G instead of the traditional diagram of the Code. The Lab VIEW of equipment with the scientists and engineers icon in the habit of basic agreement, this makes the icon programming process and thinking process is very similar.

LabVIEW convenient calls Windows DLL and user-defined function in the DLL, LabVIEW also provides CIN (C) Node with any users can use by C language or, if the ANSI C, compiled program modules, makes a open LabVIEW development platform. LabVIEW also directly support dynamic data exchange (DDE), structured query language (SQL), TCP and UDP network protocol. In addition, the LabVIEW also provides special used for program development kit, users can easily set breakpoints, dynamic program execution to very intuitive image observation data transmission process, and convenient debug.

The operation mechanism is LabVIEW macroeconomic sense is no longer the von neumann traditionally computer system structure of the method. The traditional computer language (such as C) to the order of execution by parallel structure in LabVIEW mechanism; Essentially, it is a kind of control Flow structure with graphical Data Flow pattern (Data Flow Mode), this kind of means to ensure the process of any Node Function in hire those knowledgeable programmers only after all it can only be executed Data.

That is to say, in the data flow in the concept of program execution, and it is the data driven by operating system, calculate machine and so on.

Since LabVIEW program is data flow driven, data flow design program, a goal only when its all input can only be effective, And the goal of output only when it is complete. So, in VIEW of the Lab is connected the data flow between nodes function control program execution sequence, and dont like text program execution sequence by rows of constraint. Thus, we can be connected through the rapid development of concise function node applications, even can have multiple data synchronization operation channel, the so-called Multithreading (Multithreading).

Data Storage and Reporting with NI LabVIEW

The continued increase in processing and storage capacity and the decrease of hardware and software costs has resulted in an explosion of collected data being acquired. But while technology is enabling faster and richer data retention, storing, managing, and sharing data remains the real challenge. Traditional software packages tend to take one of two limiting approaches: 1) they force you into a particular format that is not exchangeable with other applications or users or 2) saving data is left so open ended you waste time trying to determine the best way to organize and save your data to disk so you can share it.

NI LabVIEW, designed for the entire engineering process, includes built-in functionality to help you easily save data to disk and create professional reports. By providing easy yet robust interfaces for file I/O and reporting, you can make the most of your acquired data to make decisions faster.

File I/O Designed Specifically for Engineering Data

Despite the fact that LabVIEW offers a wide variety of file I/O options, these traditional file types rarely meet all the criteria you need in a file format. For example, ASCII files are exchangeable, but are very large and slow to read and write. On the other hand, binary file read and write speeds can keep up with high-speed hardware, but are difficult to share with others.

Because of the drawbacks of traditional file I/O, National Instruments developed the Technical Data Management Streaming (TDMS) file format to meet the specific needs and high demands of engineers and scientists. TDMS files are based on the TDM data model for saving well-organized and documented test and measurement data. The TDM data model offers three levels of hierarchy——file, group, and channel. The file level can contain an unlimited number of groups, and each group can contain and unlimited number of channels. Because of this channel grouping, you can organize your data to make it easier to understand. For example,

you may have one group for your raw data and another group for your analyzed data within one file, or you may have multiple groups that correspond to sensor types or locations.

Also, you can insert your own custom properties at each of the three levels. Each level accepts an unlimited number of custom-defined attributes to achieve well-documented and search-ready data files. The descriptive information located in the TDMS file, a key benefit of this model, provides an easy way to document the data much like you would document code. As your documentation requirements increase, you do not have to redesign your application, you simply extend the data model to meet your needs.

Multiple Easy-to-Use Programming Interfaces

Because it was developed to meet the needs of all engineers, TDMS offers ease of use, high-speed streaming, and exchangeability. Like many operations in LabVIEW, you can use multiple interfaces to write TDMS files. You can quic

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LabVIEW

概述

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，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：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。

LabVIEW是一个完全的、开放式的虚拟仪器开发系统应用软件，利用它组建仪器测试系统和数据采集系统可以大大简化程序的设计。LabVIEW与Visual C 、Visual Basic、 LabWindows/CVI等编程语言不同，后者采用的是基于文本语言的程序代码（Code），而LabVIEW则是使用图形化程序设计语言G（Graphic），用框图代替了传统的程序代码。LabVIEW所运用的设备图标与科学家、工程师们习惯的大部分图标基本一致，这使得编程过程和思维过程非常的相似。

LabVIEW可方便的调用Windows动态链接库和用户自定义的动态链接库中的函数；LabVIEW 还提供了CIN (C Interface Node) 节点使得用户可以使用由C或C 语言，如ANSI C, 编译的程序模块，使得LabVIEW成为一个开放的开发平台。LabVIEW还直接支持动态数据交换 （DDE）、结构化查询语言（SQL）、TCP和UDP网络协议等。此外，LabVIEW还提供了专门用于程序开发的工具箱，使得用户能够很方便的设置断点，动态的执行程序来非常直观形象的观察数据的传输过程，以及进行方便的调试。

LabVIEW的运行机制就宏观上讲已经不再是传统上的冯·诺伊曼计算机体系结构的执 行方式了。传统的计算机语言（如C）中的顺序执行结构在LabVIEW中被并行机制所代替； 从本质上讲，它是一种带有图形控制流结构的数据流模式（Data Flow Mode），这种方式确保了程序中的函数节点（Function Node）只有在获得它的全部数据后才能够被执行。也就是说，在这种数据流程序的概念中，程序的执行是数据驱动的，它不受操作系统、计算机等因素的影响。

既然LabVIEW程序是数据流驱动的，数据流程序设计规定，一个目标只有当它的所有输入有效时才能够被执行；而目标的输出只有当它的功能完全时才是有效的。这样，Lab VIEW中被连接的函数节点之间的数据流控制着程序的执行次序，而不像文本程序受到行顺序执行的约束。从而，我们可以通过相互连接函数节点快速简洁的开发应用程序，甚至还可以有多个数据通道同步运行，即所谓的多线程（Multithreading）。

结合NI LabVIEW的数据存储和报告

处理与存储容量的持续增长、硬件与软件成本的降低，造成收集的数据在采集时呈爆炸式增长。但尽管技术正促成更快也更丰富的数据截留，存储、管理和共享数据仍是真正的挑战。传统软件包往往在两种限制方式中选择一种：1) 它们迫使您采用一种不与其他应用程序或用户互换的特定格式；或者 2) 保存数据的方式过于开放，导致您需要花时间确定为共享而组织和保存数据至磁盘的最佳方式。

NI LabVIEW，专为整体工程处理设计，通过纳入内置功能，将数据轻松保存至磁盘并创建专业报告。通过提供适合文件I/O与报告生成的简单却强健的界面，您能让大多数采获的数据加快决策。

工程数据专门设计的文件I/O

尽管LabVIEW实际提供多种文件I/O选件，这些传统的文件类型极少满足文件格式中需要的所有标准。例如，ASCII文件可以互换，却非常庞大而且无法很快读写。另一方面，二进制文件的读写速度能赶上高速硬件，却难以和其他组份共享。由于传统文件I/O的缺点，National Instruments开发出技术数据管理流(TDMS)文件格式来满足工程师和科学家的特殊需求和高要求。TDMS文件基于TDM数据模型，用于保存结构分明并且用文档表现的测试与测量数据。TDM数据模型具有三级层次结构——文件、组和通道。文件级别可包含数量不限的组；各个组可包含数量不限的通道。利用这种通道分组，您能组织数据以便理解。例如，您可以用一个组处理原始数据，用另一个组处理一份文件里经过分析的数据；或者，您可以用多个组来呼应传感器类型或位置。

而且，您能在三个级别中都插入由自己自定义的属性。各个级别接受数量不限的自定义属性，以取得编写完善且有助搜索的数据文件。TDMS文件中的描述信息，作为该模型的一项主要优势，有助轻松记录数据，酷似您记录代码。随着文档需求的增加，您不必重新设计应用程序，只需扩展数据模型来满足自身需要。

易于使用的编程界面

因为自身的开发目的是为了满足所有工程师需求，TDMS具备易用性、高速流盘和交换性。类似LabVIEW中的诸多操作，您能使用多个界面来编写TDMS文件。您能使用“写入测量文件”Express VI等虚拟仪器(VI)，快速读写TDMS文件；或者为取得最佳性能和定制，使用原始的源自文件I/O选板的TDMS VI。另外，当结合LabVIEW与NI-DAQmx时，您能使用源自DAQ选板的配置记录VI或直接由NI DAQ助手记录。

可与Microsoft Excel等其他程序互换

由于可能须要在更多应用程序中运行，TDMS能够和其他程序轻松互换。您能使用TDM Excel加载在Microsoft Excel中打开TDMS文件；TDM Excel加载结合NI软件实现安装并且由ni.com免费提供。您还能采用C DLL，以其他编程语言读写TDMS文件。NI矢志帮助您使用TDMS文件格式来编写结构分明并且用文档表现的数据，无论您使用哪些产品。

自定义和传统文件格式的读写

尽管理想状态下，您能够为每个负责的应用程序选择文件格式，传统文件或使用自定义格式的硬件却仍可能迫使您以自定义格式读写。了解到许多工程师面临此项挑战，NI开发出DataPlugin技术，从而帮助您在LabVIEW中使用这些自定义格式。DataPlugin作为文件解析器，可告知LabVIEW和其他NI软件如何读取自定义文件格式并将它们映射至内存中的TDM层次模型。

虚拟仪器（LabVIEW）

虚拟仪器是一种高效用于构建数据采集与监测系统图形化编程语言。使用虚拟仪器，您快速创建用户界面，让您交互控制您的软件系统。要指定您系统的功能，您只需装配块关系图—一种自然的设计表示科学家和工程师。测量硬件紧密集成方便了数据采集、分析与演示文稿解决方案的快速发展。虚拟仪器包含强大的内置度量分析和一个图形的编辑器实现最佳性能。虚拟仪器是使用于 Windows 2000/NT/Me/9x、Mac OS、Linux、Sun Solaris 和 HP-UX，有三种不同的开发系统选项。

更快地发展

虚拟仪器通过加快发展了对传统的编程提升了 4 至 10 倍！使用模块化和层次结构的虚拟仪器，可以原型，设计，并且在一个短时间内修改系统。您也可以重用虚拟仪器代码轻松快速地在其他应用程序中应用。

更好的投资

使用虚拟仪器系统，每个用户有权访问单一的商业文书的成本低于一个完整的检测实验室。此外，用户还可配置的虚拟仪器系统足够的灵活性，从而更好地长期投资的技术变化与适应。

优化性能

虚拟仪器的所有应用程序执行以获得最佳性能的编译速度。用虚拟仪器专业开发系统或应用程序生成器，可为您的代码的安全通讯生成独立可执行文件或 dll。您甚至可以创建共享的库或从其他编程语言中调用虚拟仪器代码的 dll。

开放的开发环境

用虚拟仪器在开放开发环境，您可以连接到通过 ActiveX、Web、dll、共享的库、SQL

（数据库）、DataSocket、TCP/IP 和许多其他协议的其他应用程序。虚拟仪器用于快速创建网络的测量和 Web 发布和远程数据共享最新的科技集成的自动化系统。虚拟仪器也可以用于插件数据采集、信号调理、GPIB、VXI、PXI、基于计算机的仪器、串行协议、图像采集和运动控制的驱动程序。除了在虚拟仪器的开发系统国家仪器还提供多种附加模块和扩展功能的虚拟仪器的工具集。这使您可以快速构建可定制、鲁棒的测量和自动化系统。

虚拟仪器数据记录和监督控制模块

高通道数的分布式应用程序日志记录的虚拟仪器数据和监督控制模块，提供了一个完整的解决方案。此模块提供了 I/O 管理、事件日志和警报管理、分布式日志记录、历史和实时趋势分析、内置安全、网络功能，可配置、OPC 设备的连接和超过 3,300 内置图形。

实时虚拟仪器

对于需要实时性能的应用国家仪器，提供了实时虚拟仪器。虚拟仪器从 Windows 运行独立的实时操作系统实时下载标准虚拟仪器代码到专用的硬件目标。

虚拟仪器视觉开发模块

虚拟仪器视觉开发模块是为科学家、自动化的工程师和技术人员正在开发虚拟机器视觉和科学的图像处理应用程序。虚拟仪器视觉开发模块包括 IMAQ 视觉，视觉的函数库和 IMAQ

视觉一起工作来简化视觉软件开发，以便您可以应用视觉测量和自动化应用程序。

广泛的应用

在很多行业全球包括汽车、电讯、航空航天、半导体、电子设计和生产、过程控制生物医学，以及许多其他实现虚拟仪器的应用程序。应用程序覆盖产品从设计到生产和服务的研究开发的所有阶段。利用虚拟仪器在整个组织您可以节省时间和金钱的共享信息和软件。

测试与测量

虚拟仪器已经成为一个行业标准开发工具，用于测试和测量的应用程序。与试验台，基于虚拟仪器的测试的程序和业界最大检测驱动程序库，为您的整个系统有一个单一、一致的开发和执行环境。

过程控制和工厂自动化

在众多的过程控制与工厂自动化应用中使用虚拟仪器。很多科学家和工程师希望虚拟仪器的高速度、高通道累计测量和控制该图形编程提供。大型、复杂工业自动化和控制应用程序，为日志记录的虚拟仪器数据和监督控制模块提供相同图形编程作为虚拟仪器，但专门用于监视大量的I/O点、工业控制器和网络，沟通和提供基于PC的控制。

计算机检测与控制

虚拟仪器是计算机检测和预测性维护应用程序需要具有确定性控制、振动分析、视觉和图像处理，和运动控制的理想选择。产品包括虚拟仪器实时确定性实时控制和日志记录的虚拟仪器数据及监督控制模块的该虚拟仪器平台与科学家和工程师可以快速而准确地创建功能强大的计算机监视和控制应用程序。

研究与分析

集成的虚拟仪器测量分析库提供了一个分析软件包中的所需的一切。科学家和研究人员己用虚拟仪器来分析和计算的实际结果生物医学，航天和能源研究应用程序，和很多其它行业。可用的信号的生成和处理、数字滤波、窗口、曲线的拟合和限制掩码测试功能列出的联合时一频分析，小波，并基于模型的虚拟频谱分析提供特别设计的信号处理工具集。声音和振动工具集提供octave分析，平均和非平均的频率分析、瞬态分析、如权的筛选，与声级测量，等等。

绘制自己的解决方案

虚拟仪器，使用中，您将构建称为虚拟仪器(VIs)的而不是编写基于文本的程序的图形程序。您快速创建前面板的用户界面为您提供您的系统的交互式控件的用户界面。将功能添加到用户界面，您直观地装配块关系图一一种提供给工程师和科学家自然的设计表示法。

创建前面板

您的虚拟仪器的前面板上，控件和数据显示为您的系统通过放置在控件调色等数字显示、米、仪表、温度计、指示灯、图表和图表中选择对象。当您完成运行您的虚拟仪器时您使用前面板来控制您的系统是否移动放大的图形，或输入用键盘的值。

构建该图形的框图

要在虚拟仪器进行编程您需要构建块关系图无需担心的基于文本的编程语言的语法的详细信息。您执行此操作的功能调色板中选择对象（图标），一起用来传输数据块关系图对象间的电线连接它们。这些对象包括先进的采集和分析例程、网络和文件I/O操作和更多的简单算法的函数。

数据流编程

虚拟仪器使用一个专利的数据流编程模型，使您得以从基于文本的编程语言的线性体系结构。因为由节点，之间的数据流和不连续的文本行，确定在虚拟仪器中的执行顺序，您可以创建并行执行多个操作的框图。 因此，能够以并行方式运行乡个执行线程和多个可见的多任务系统虚拟仪器。

模块化合层次结构

虚拟仪器可见是模块化设计，本身或作为另一个虚拟仪器的一个分运行任何流。所以您可以设计VIs和subVIs，作为应用程序构造块的层次结构，您甚至可以创建您自己的可见，图标。可以修改、交互，并将它们与其他可见，来满足您不断变化的应用需求结合起来。

图形化编译器

在许多的应用程序执行速度至关重要。虚拟仪器是用比作己编译的C程序的执行速度优化的代码生成一个编译器只图形编程系统。甚至可以使用虚拟仪器探查器用于分析和优化时间关键操作。因此，可以提高您的工作效率，图形化编程与执行速度的前提

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