1、 I 目目 录录 目 录 .I 1.引言 1 2.虚拟仪器开发软件 Labview 入门 . 2 2.1 Labview 介绍. 2 2.2 利用 Labview 编程完成习题设计 2 3. 利用 Labview 实现连续时间系统的时域分析的设计 . 19 3.1 连续时间系统的时域分析的基本原理 . 19 3.2 连续时间系统的时域分析的编程设计及实现 19 3.3 运行结果及分析 . 20 4.总结 20 5.参考文献 20 1 1.引言引言 虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展 的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式
2、，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就 是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越 来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计 算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。上面的框图反 映了常见的虚拟仪器方案。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。 虚拟仪器的研究中涉及的基础 理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言 是美国 NI 公司的 LabVIEW。 虚拟仪器的起源可以追溯到 20 世纪 70 年代，那时计算机测控系统在国防
3、、航天等领域已 经有了相当的发展。PC 机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsof t 公司的 Windows 诞生之前，NI 公司已经在 Macintosh 计算机上推出了 LabVIEW2.0 以前的版本。对 虚拟仪器和 LabVIEW 2长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前 LabVIEW 的最新版本为 LabVIEW2011，LabVIEW 2009 为多线程功能添加了更多特性，这种 特性在 1998 年的版本 5 中被初次引入。使用 LabVIEW 软件，用户可以借助于它提供的软 件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real
4、-Time 工具对嵌入式平台开发的多核支 持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。 普通的 PC 有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。 目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定了 VXI 标准，这是一种插卡式的仪器。每 一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没 有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的 VXI 机箱，再与 计算机相连， 就组成了一个测试系统。VXI 仪器价格昂贵， 目前又推出了一种较为便宜的 PXI 标准仪器。 LabVIEW（Laboratory
5、 Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本行 创建应用程序的图形化编程语言。 Labview 程序又称为虚拟仪器 （Virtual Instrument， 简称 VI） 。 它的表现形式和功能类似于实际的仪器，而它同时又很容易改变设置和功能。因此，Labview 特别适用于实验室、多品种小批量的生产线等需要改变仪器和设备参数和功能的场合，以及对 信号进行分析、研究、传输等场合。 通过本次课程设计进一步对 LABVIEW 学习和应用， 从而更熟悉 LABVIEW 的原理和相关设计 并提高了开发软件，硬件的能力。本设计主要设计基于 LA
6、BVIEW 的函数信号发生器，频谱分 析仪。从而达到对信号的产生、测量、处理和传输特性的深入理解。 2 2.虚拟仪器开发软件虚拟仪器开发软件 Labview 入门入门 2.1 Labview 介绍介绍 LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器工程平台）是 美国 NI 公司（National Instrument Company）推出的一种 G 语言（Graphics Language，图形化 编程语言）的虚拟仪器软件开发工具。是一个划时代的图形化编程系统，它提供了一套全新的 程序编写方法，用于测试与测量、数据采集与控制，及过程监控等方面，可通过图形化前面板 来控制系统，并显示所得结果。 在测试、测量和自动化等领域具有最大的优势，因为 LabVIEW 提供了大量的工具与函数 用于数据采集、分析、显示和存储。用户可以在数分钟内完成一套完整的从仪器连接、数据采 集到分析、显示和存储的自动化测试测量系统。它被广泛地应用于汽车、通信、航空、半导体、 电子设计生产、过程控制和生物医学等各个领域。
