1.7.6. Программное обеспечение встроенных систем.

Одним из ключевых моментов, определивших быстрое развитие встро­енных систем, является наличие программных средств, позволяющих быстро и качественно создавать пользовательские программы на стандартных язы­ках программирования. Для этих целей разработаны различные программные средства, использующие различные высокоуровневые языки - текстовые и текстово-графические (Delphi, LabWindows/CVI, Measurement Studio, Visual C/C++ и др.), графические объектно-ориентированные (InTouch, "Трейс Моуд"). Однако, де-факто стандартом в области программного обеспечения встроенных систем и виртуальных приборов стала среда графического про­граммирования LabView производства фирмы National Instruments, США

В программной среде LabView используются функционально-логический принцип программирования и графического представления алгоритмов про­грамм – язык программирования «G». В состав системы LabVIEW входит множество пакетов прикладных программ, которые позволяют в короткие сроки создавать необходимые инструменты разработки программного обес­печения встроенных систем, начиная от элементарных приборов и заканчи­вая сложными многоуровневыми управляющими, информационно-поиско­выми и аналитическими системами. Технологии, заложенные в LabVIEW, позволяют реализовать на базе обычного персонального компьютера самые разнообразные средства, необходимые для моделирования и создания как чисто измерительных, так и комплексных распределенных и локальных управляющих систем. Сфера применения LabVIEW включает научные и прикладные исследования, средства автоматизации в медицине, космосе, промышленности, системах связи и т.д

Широкое и стремительное распространение LabVIEW связано с двумя главными принципами, лежащими в ее основе.

• Функционально-ориентированная среда графического программиро­вания

• Технология виртуальных приборов

Реализация этих принципов позволяет легко освоить работы с LabVIEW не только программистами- профессионалами, но и пользовате­лями, не имеющими опыта программирования. LabVIEW ориентирована прежде всего на инженеров, разработчиком приложения может быть сам по­становщик задачи – инженер, технолог. Главное, что требуется от него – яс­ное понимание структуры, принципов и алгоритма работы проектируемого устройства. Чрезвычайно широкий набор встроенных средств и функции де­лает LabView очень удобной средой для имитационного моделирования са­мых различных систем – измерительных, управляющих, электронных.

Среда графического программирования LabView позволяет создавать программы, практически не уступающие по эффективности программам, на­писанным в текстовых пакетах. При этом в большинстве случаев графиче­ские программы намного быстрее разрабатываются, получаются более на­глядными, легче модифицируются и отлаживаются. Программирование в системе LabVIEW максимально приближено к понятию алгоритма и напоми­нает сборку модели из элементов этого алгоритма. Отсутствует необходи­мость учитывать свойства аппаратной части, элементы системного програм­мирования. Прием, обработка, передача, сохранение данных осуществляется в соответствии с алгоритмом и управляться самим потоком данных (техноло­гия «Data Flow»). Встроенная система помощи и автоматической отладки программ многократно облегчает устранение неизбежных ошибок програм­миста.

В отличие от текстовых языков, таких как C, Pascal и др., где про­граммы составляются в виде строк текста, в LabVIEW программы создаются в виде графических диаграмм, подобных обычным блок-схемам. Любая про­грамма в LabView называется виртуальный прибор и состоит из двух частей – передней панели и блок-диаграммы. На передней панели (Рис. 1.35) из гото­вых элементов, которые находятся в стандартных графических библиотеках, разработчик собирает виртуальный пульт управления (интерфейс пользова­теля), включающий все необходимые органы управления и отображения ин­формации. Одновременно все эти элементы в виде пиктограмм автоматиче­ски появляются и на блок-диаграмме (рис. 1.36). Далее создание программы будет за­ключается в выборе необходимых функций обработки входного сигнала и определении порядка выполнения этих функций, т.е. определения направле­ния потока информации. Все функции обработки в виде графических симво­лов (пиктограмм) также находятся в стандартных библиотеках LabVIEW, а направление потока данных осуществляется по проводам, соединяющим от­дельные элементы (терминалы) блок-схемы.

Программные продукты, созданные с использованием LabVIEW, могут быть дополнены фрагментами, разработанными на традиционных языках программирования, например С++. И наоборот, можно использовать модули, разработанные в LabVIEW в проектах, создаваемых в других системах про­граммирования. В библиотеках LabView, кроме стандартных элементов, мо­гут находиться собственные разработки пользователя, а также множество дополнительно разработанных программ, в том числе свободно доступных через Internet.

О чень существенно, что LabVIEW является открытой системой про­граммирования и имеет встроенную поддержку всех применяемых в настоя­щее время программных интерфейсов и сетевых протоколов, библиотеки управления практически всеми аппаратными средствами, поддерживающими стандартные протоколы и интерфейсы. Т.е. разработчику нет необходимости разрабатывать специальные драйверы для подключения тех или иных уст­ройств.

Среда LabVIEW может использоваться с любой операционной систе­мой (Microsoft Windows 95/98/NT/2000/XP, Linux, MacOS и другие). При этом очень существенно то, программные продукты, созданные в различных операционных системах будут полностью идентичными. Например про­грамма, разработанная под Windows будет почти без изменений работать на компьютере с Linux.