- •Оглавление
- •Рекомендации слушателю курса
- •B. Что нужно для начала
- •C. Установка программного обеспечения курса
- •Восстановление или удаление материалов курса
- •D. Цели курса
- •Урок 1 Решение задач
- •A. Методика разработки ПО
- •Определение входных данных
- •Определение выходных данных
- •Определение дополнительных требований
- •Разработка алгоритма решения задачи
- •Разработка блок-схемы
- •Разработка диаграммы переходов
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Тестирование
- •Сопровождение
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные данные
- •Выходные данные
- •Диаграмма переходов
- •G. Курсовой проект
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 2 Введение в LabVIEW
- •A. Виртуальные приборы
- •B. Составные части ВП
- •Лицевая панель
- •Блок-диаграмма
- •Иконка и соединительная панель
- •C. Начало разработки ВП
- •Создание/открытие ВП или проекта
- •Создание «с чистого листа»
- •Создание ВП или проекта по шаблону
- •Открытие существующего ВП
- •Сохранение ВП
- •D. Project Explorer
- •Окно Project Explorer
- •Инструментальные панели проекта
- •Создание проекта LabVIEW
- •Добавление существующих файлов к проекту
- •Удаление элементов проекта
- •Организация элементов в проекте
- •Просмотр файлов проекта
- •Сохранение проекта
- •E. Лицевая панель
- •Элементы управления и индикаторы
- •Числовые элементы управления и индикаторы
- •Логические элементы управления и индикаторы
- •Строковые элементы управления и индикаторы
- •Палитра элементов управления
- •Контекстные меню
- •Диалоги свойств
- •Инструментальная панель лицевой панели
- •Терминалы
- •Узлы блок-диаграммы
- •Функции
- •ПодВП
- •Расширяемые узлы в сравнении с иконками
- •Проводники
- •Типы данных
- •Автоматическое соединение объектов
- •Ручное соединение объектов
- •Палитра функций
- •Инструментальная панель блок-диаграммы
- •Цель
- •Описание
- •G. Поиск элементов управления, ВП и функций
- •Цель
- •Описание
- •H. Выбор инструмента
- •Инструмент УПРАВЛЕНИЕ
- •Инструмент ПЕРЕМЕЩЕНИЕ
- •Инструмент ВВОД ТЕКСТА
- •Инструмент СОЕДИНЕНИЕ
- •Другие инструменты палитры Tools
- •Цель
- •Описание
- •I. Поток данных
- •Цель
- •Описание
- •J. Создание простого ВП
- •Сбор данных
- •DAQ Assistant
- •Instrument I/O Assistant
- •Simulate Signal
- •Read From Measurement File
- •Анализ данных
- •Amplitude and Level Measurements
- •Statistics
- •Spectral Measurements
- •Tone Measurements
- •Filter
- •Представление данных
- •Write To Measurement File
- •Build Text
- •Запуск ВП
- •Индикация ошибок кнопкой Run
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Блок-схема
- •Вопросы по архитектуре программы
- •Ответы на вопросы по архитектуре программы
- •Реализация
- •При наличии аппаратуры
- •Без аппаратуры
- •При наличии аппаратуры
- •Без аппаратуры
- •Тестирование
- •K. Справочные средства LabVIEW
- •Окно контекстной справки
- •Справочная система LabVIEW
- •Система поиска примеров
- •Цель
- •Описание
- •NI Example Finder
- •Окно Context Help
- •Справочная система LabVIEW
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 3 Создание ВП
- •A. Проектирование лицевой панели
- •Проектирование элементов управления и индикации
- •Метки и подписи
- •Настройка элементов управления и индикации
- •Использование цвета
- •Размещение и выравнивание
- •Текст и шрифты
- •Инструменты и подсказки в пользовательском интерфейсе
- •Системные элементы управления
- •Многостраничный элемент управления
- •Декоративные элементы
- •Меню
- •Автоматическое масштабирование объектов лицевой панели
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные пользовательского интерфейса
- •Внешние входные и выходные данные
- •Диаграмма переходов
- •Реализация
- •B. Терминалы блок-диаграммы
- •Элементы управления, индикаторы и константы
- •Типы данных LabVIEW
- •Числовой тип данных
- •Числа с плавающей точкой
- •Целые числа
- •Комплексные числа
- •Логический тип данных
- •Строковый тип данных
- •Перечислимый тип данных
- •Динамический тип данных
- •C. Документирование кода
- •Всплывающие подсказки
- •Свойства ВП
- •Именование элементов управления и индикаторов
- •Графическое программирование
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •D. Цикл While
- •Туннели
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •E. Цикл For
- •Преобразование числовых типов данных
- •Цель
- •Описание
- •Сценарий 1
- •Сценарий 2
- •Сценарий 3
- •Сценарий 4
- •Ответы
- •Сценарий 1
- •Сценарий 2
- •Сценарий 3
- •Сценарий 4
- •F. Синхронизация ВП
- •Функции ожидания
- •Истекшее время
- •G. Передача данных между итерациями
- •Инициализация сдвиговых регистров
- •Стек сдвиговых регистров
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •При наличии аппаратуры
- •Без аппаратуры
- •Тестирование
- •H. Графическое представление данных
- •Waveform Chart
- •Соединения на диаграммах
- •Waveform Graph
- •Waveform Graph с одной кривой
- •Waveform Graph со многими кривыми
- •XY Graph с одной кривой
- •XY Graph со многими кривыми
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Тестирование
- •I. Структура выбора Case
- •Выбор варианта
- •Входные и выходные туннели
- •Примеры
- •Логическая структура Case
- •Целочисленная структура Case
- •Строковая структура Case
- •Перечислимая структура Case
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Тестирование
- •J. Узел формул
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные
- •Блок-схема
- •Архитектура ВП
- •Реализация
- •Тестирование
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 4 Объединение данных
- •Ограничения
- •Создание массивов из элементов управления и индикаторов
- •Двумерные массивы
- •Инициализация массивов
- •Создание константного массива
- •Автоматическая индексация массивов
- •Ввод массивов в цикл
- •Вывод массивов из цикла
- •Создание двумерных массивов
- •Цель
- •Описание
- •Часть 1: индексация, модификация и отображение массива.
- •Часть 2: упрощенная индексация, модификация и отображение массива.
- •Часть 3: создание подмножеств массива
- •Часть 1: реализация
- •Часть 2: реализация
- •Часть 3: реализация
- •B. Кластеры
- •Создание кластеров из элементов управления и индикаторов
- •Создание кластерных констант
- •Порядок элементов в кластере
- •Функции для работы с кластерами
- •Сборка кластеров
- •Модификация кластера
- •Разборка кластеров
- •Кластеры ошибок
- •Цель
- •Описание
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •C. Определения типов
- •Заказные элементы управления
- •Режим редактирования
- •Режим настройки
- •Сохранение элементов управления
- •Определение типа
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы на вопросы
- •Урок 5 Отладка ВП
- •Поиск причин неработоспособности ВП
- •Типичные причины неработоспособности ВП
- •B. Методы отладки
- •Подсветка выполнения
- •Пошаговое выполнение
- •Инструмент ПРОБНИК
- •Типы пробников
- •Универсальный пробник
- •Просмотр данных с помощью индикаторов лицевой панели
- •Специализированные пробники
- •Заказные пробники
- •Контрольные точки
- •Состояние ожидания
- •Определение текущего экземпляра подВП
- •C. Неопределенные или непредвиденные данные
- •D. Обработка ошибок
- •Автоматическая обработка ошибок
- •Ручная обработка ошибок
- •Кластеры ошибок
- •Объяснение ошибок
- •Обработка ошибок при помощи структуры Case
- •Обработка ошибок при помощи цикла While
- •Цель
- •Описание
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 6 Разработка модульных приложений
- •B. Иконка и соединительная панель
- •Создание иконки
- •Настройка соединительной панели
- •Выбор и модификация шаблонов терминалов
- •Привязка терминалов к элементам управления и индикаторам
- •C. Использование подВП
- •Открытие и редактирование подВП
- •Обязательные, рекомендуемые и необязательные входы и выходы
- •Создание подВП из кода существующего ВП
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Тестирование
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 7 Основы измерений
- •Ввод сигналов
- •Источники сигналов
- •Заземленный источник сигнала
- •Плавающий источник сигнала
- •Формирование сигнала
- •Усиление
- •Линеаризация
- •Возбуждение датчика
- •Изоляция
- •Измерительные системы
- •Дифференциальные измерительные системы
- •Несимметричные заземленные и незаземленные системы
- •Источники сигнала и измерительные системы
- •C. Повышение качества измерений
- •Достижение предельной чувствительности
- •Разрешение
- •Входной диапазон
- •Усиление
- •Шаг квантования
- •Повышение точности восстановления формы
- •Уменьшение шума
- •Цель
- •Описание
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 8 Сбор данных
- •Блок терминалов и кабель
- •Панель DAQ Signal Accessory
- •Устройство DAQ
- •B. Программная архитектура
- •Конфигурирование аппаратуры DAQ
- •Windows
- •Measurement & Automation Explorer
- •Шкалы
- •C. Имитация устройства DAQ
- •Создание имитированных устройств NI-DAQmx
- •Удаление имитированных устройств NI-DAQmx
- •Цель
- •Описание
- •Часть А. Создание имитированного устройства
- •Часть B. Изучение конфигурации устройства DAQ
- •Часть C. Тестирование компонентов устройства DAQ
- •Часть D. Создание заказной шкалы
- •D. Аналоговый ввод
- •Аналого-цифровое преобразование
- •Управление задачами
- •Однократная выборка
- •Многократная выборка
- •Непрерывная выборка
- •Синхронизация задач
- •Цель
- •Описание
- •Проектирование
- •Входы и выходы пользовательского интерфейса
- •Внешние входы и выходы
- •Реализация
- •Тестирование
- •Аппаратура
- •Без аппаратуры
- •E. Аналоговый вывод
- •Управление задачами
- •Однократное обновление
- •Генерация N точек
- •Непрерывная генерация
- •Синхронизация задач
- •Цифро-аналоговое преобразование
- •F. Счетчики
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Датчик положения
- •Входы и выходы пользовательского интерфейса
- •Внешние входы
- •Реализация
- •Тестирование
- •G. Цифровой ввод-вывод
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Цифровой ввод-вывод
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •Урок 9 Управление приборами
- •Завершение передачи данных
- •Пропускная способность
- •C. Последовательная связь
- •Скорость передачи данных
- •Стандарты последовательных портов
- •D. Другие интерфейсы
- •E. Программная архитектура
- •MAX (Windows, GPIB)
- •Цель
- •Описание
- •F. Instrument I/O Assistant
- •Цель
- •Часть A: последовательный интерфейс
- •Часть B: GPIB
- •Терминология VISA
- •VISA и последовательный порт
- •Цель
- •Описание
- •Тест A: последовательный порт
- •Тест B: GPIB
- •H. Драйверы приборов
- •Что такое драйвер прибора?
- •Где найти драйверы приборов?
- •Пример работы с драйвером прибора
- •Как работает драйвер прибора?
- •Цель
- •Описание
- •Установка драйвера прибора
- •Знакомство с драйвером прибора
- •Работа с примерами программ
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 10 Анализ и сохранение результатов измерений
- •Выбор правильного метода анализа
- •Оперативный и отложенный анализ
- •Программный и интерактивный анализ
- •Категории анализа
- •Цель
- •Описание
- •Сценарий 1
- •Сценарий 2
- •Сценарий 3
- •Сценарий 4
- •Сценарий 1
- •Сценарий 2
- •Сценарий 3
- •Сценарий 4
- •B. Чтение и запись данных в файл
- •Форматы файлов
- •Каталог LabVIEW Data
- •ВП файлового ввода-вывода
- •Потоковый вывод на диск
- •Высокоуровневый файловый ввод-вывод
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входы и выходы
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 11 Стандартные методы и образцы проектирования
- •Инфраструктура конечного автомата
- •Управление конечным автоматом
- •Элемент управления перечислимого типа
- •Переход по умолчанию
- •Переход между двумя состояниями
- •Переход между двумя и более состояниями
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входы и выходы пользовательского интерфейса
- •Внешние входы и выходы
- •Реализация
- •Состояние сбора данных
- •Аппаратура
- •Без аппаратуры
- •Состояние анализа
- •Состояние сохранения
- •Состояние проверки времени
- •Завершение работы конечного автомата
- •Тестирование
- •D. Параллелизм
- •Заключение
- •Приложение A Дополнительная информация и ресурсы
- •Публикации о LabVIEW
- •Бюллетень LabVIEW Technical Resource (LTR)
- •Книги по LabVIEW
- •Информационная рассылка info-labview
Урок 9 Управление приборами
Выберите пункт меню File>>Exit для выхода из подВП. Не сохраняйте изменения.
13.Закончив работу, закройте ВП.
Часть B: GPIB
1.Сконфигурируйте NI Instrument Simulator для работы через интерфейс GPIB.
Выключите NI Instrument Simulator.
Сконфигурируйте левый блок переключателей на боковой стороне корпуса, как показано на рис. 9-10.
OFF
ON
1
2
1 Адрес GPIB |
2 Режим G (GPIB) |
|
|
Рис. 9-10. Настройки GPIB для NI Instrument Simulator.
Убедитесь, что NI Instrument Simulator подключен к плате
GPIB.
Включите NI Instrument Simulator.
Проверьте, горят ли одновременно светодиоды Power и Ready.
2.Откройте пустой ВП.
3.Сохраните ВП под именем GPIB IIOA Read.vi в каталоге
C:\Exercises\LabVIEW Basics I\Instrument IO Assistant.
Далее вам нужно построить блок-диаграмму по образцу рис. 9-11.
Рис. 9-11. Блок-диаграмма ВП GPIB IIOA.
4.Откройте блок-диаграмму.
5.Сконфигурируйте экспресс-ВП Instrument I/O Assistant для работы с NI Instrument Simulator через GPIB.
6.Поместите экспресс-ВП на блок-диаграмму. Откроется диалог конфигурации.
©National Instruments Corporation |
9-17 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 9 Управление приборами
Рис. 9-12. Конфигурирование GPIB в Instrument I/O Assistant.
В раскрывающемся списке Select an instrument выберите devsim.
Выберите VISA Code Generation в раскрывающемся меню
Code generation type.
Щелкните на кнопке Add Step.
Щелкните на Query and Parse, чтобы выдать команду и считать данные от имитатора прибора.
Введите команду *IDN?.
Нажмите кнопку Run this step. Если в нижней части диалога появится сообщение об отсутствии ошибок, то шаг успешно завершен.
Чтобы проанализировать полученные данные, нажмите кнопку Auto parse.
Введите в поле Token name имя ID String вместо Token.
Еще раз щелкните на кнопке Add Step.
Щелкните на Query and Parse.
Введите команду MEAS:DC?.
Нажмите кнопку Run this step.
©National Instruments Corporation |
9-18 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 9 Управление приборами
Чтобы проанализировать полученные данные, нажмите кнопку Auto parse. Данные представляют собой случайное число.
Введите в поле Token name имя Voltage вместо Token. Окно конфигурации должно выглядеть так, как показано на рис. 9-12.
Нажмите кнопку OK для выхода из Instrument I/O Assistant и возврата на блок-диаграмму.
7.Создайте индикатор для строки идентификации.
Щелкните правой кнопкой на терминале ID String и выберите в контекстном меню пункт Create>>Indicator.
8.Создайте индикатор для длины строки ответа прибора.
Щелкните правой кнопкой на терминале String Length и выберите в контекстном меню пункт Create>>Indicator.
Совет Чтобы LabVIEW автоматически обрабатывал ошибки, не присоединяйте ВП Simple Error Handler к выходу error out.
9.Откройте лицевую панель. Она должна выглядеть аналогично рис. 9-13.
Рис. 9-13. Лицевая панель ВП GPIB IIOA.
10.Сохраните ВП.
11.Запустите ВП. При необходимости измените размер строкового индикатора.
12.Изучите код, сгенерированный Instrument I/O Assistant.
Щелкните правой кнопкой на иконке Instrument I/O Assistant и выберите в контекстном меню пункт Open Front Panel.
Щелкните на кнопке Convert, когда появится вопрос о том, хотите ли вы преобразовать экспресс-ВП в подВП.
Просмотрите код, сгенерированный Instrument I/O Assistant. Где происходит выдача команды *IDN? в имитатор прибора? Где считывается напряжение?
Выберите пункт меню File>>Exit для выхода из подВП. Не сохраняйте изменения.
13.Закончив работу, закройте ВП.
Конец упражнения 9-2
©National Instruments Corporation |
9-19 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 9 Управление приборами
G.VISA
Архитектура VISA (Virtual Instrument Software Architecture)
представляет собой совокупность функций низшего уровня в ВП драйверов приборов, взаимодействующих с драйверами интерфейсов. VISA не предназначена для непосредственного программирования приборов. Это высокоуровневый API, который обращается к драйверам низкого уровня. VISA позволяет управлять приборами с последовательным интерфейсом, VXI, GPIB и приборами на основе компьютера. В зависимости от типа прибора вызывается тот или иной драйвер. При отладке приложений, использующих VISA, необходимо помнить, что кажущиеся проблемы с VISA могут быть вызваны одним из драйверов.
В LabVIEW VISA представлена единой библиотекой функций, используемых для программирования последовательных, GPIB, VXI и компьютерных приборов. Для программирования прибора не нужно использовать разные палитры ввода-вывода. Например, некоторые приборы позволяют выбирать тип интерфейса. Если бы драйвер прибора был написан с использованием функций из палитры Functions>>All Functions>>Instrument I/O>>GPIB, то при переходе к последовательному интерфейсу ВП драйвера перестал бы работать. VISA решает эту проблему, предоставляя единый набор функций для работы с интерфейсом любого типа. По этой причине многие драйверы приборов используют VISA в качестве языка ввода-вывода.
Терминология VISA
Перечисленные ниже термины похожи на те, что используются в ВП драйверов приборов.
•Ресурс (resource): любой прибор в системе, в том числе с последовательным или параллельным портом.
•Сеанс (session): для использования ресурса необходимо открыть сеанс VISA, эквивалентный каналу связи. При открытии сеанса LabVIEW возвращает номер сеанса, который служит уникальной ссылкой на данный прибор. Номер сеанса необходимо использовать во всех последующих вызовах функций VISA.
•Дескриптор прибора (instrument descriptor): точное имя ресурса. В дескрипторе указан тип интерфейса (GPIB, VXI, ASRL), адрес устройства (логический или первичный) и тип сеанса VISA (INSTR или Event).
Дескриптор прибора можно сравнить с номером телефона, ресурс — с человеком, которому вы звоните, а сеанс — с телефонной линией. Для каждого звонка выделяется своя линия, и пересечение этих линий приводит к ошибке. В табл. 9-1 показан правильный синтаксис дескриптора прибора.
©National Instruments Corporation |
9-20 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |