- •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 3 Создание ВП
Рис. 3-31. Вывод нескольких наборов данных на индикатор Waveform Chart.
Терминал Waveform Chart автоматически принимает тип выходного значения функции Bundle. Чтобы увеличить количество кривых на индикаторе, растяните функцию Bundle инструментом ПЕРЕМЕЩЕНИЕ. Кластеры подробно рассматриваются в уроке 4,
Объединение данных.
Waveform Graph
Виртуальные приборы, в которых используется индикатор Waveform Graph, обычно записывают данные в массив, а затем отображают их на экране. На рис. 3-32 показаны элементы графика.
11 |
|
|
1 |
|
|||
|
2 |
3
4
5 6
10
9
|
8 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Панель управления кривыми (Plot Legend) |
7 |
Панель управления курсором (Cursor Legend) |
|
2 |
Курсор (Cursor) |
|
8 |
Панель управления шкалами (Scale Legend) |
3 |
Координатная сетка (Grid Mark) |
|
9 |
Шкала X (X-Scale) |
4 |
Вспомогательная сетка (Mini-Grid Mark) |
10 Шкала Y (Y-Scale) |
||
5 |
Палитра графич. инструментов (Graph Palette) 11 Метка (Label) |
|||
6 |
Панель перемещения курсора (Cursor Mover) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Рис. 3-32. Индикатор Waveform Graph. |
||
|
На палитре графических индикаторов (Graph) расположены |
|||
|
Waveform Graph и XY Graph. На индикаторе Waveform Graph можно |
|||
|
построить |
только однозначную функцию вида y = f(x), причем |
||
|
значения аргумента x должны быть эквидистантными, как, |
|||
|
например, |
у сигнала |
с |
постоянным периодом выборки. На |
©National Instruments Corporation |
|
3-52 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 3 Создание ВП
индикатор XY Graph можно вывести произвольный набор точек, не обязательно эквидистантных.
Для построения более одной кривой растяните панель с параметрами кривых. Одновременный вывод на график нескольких кривых позволяет сэкономить место на лицевой панели, а также легко сравнивать кривые между собой. Графики обоих типов автоматически настраиваются на отображение нескольких наборов данных.
Waveform Graph с одной кривой
Для построения одной кривой на вход индикатора можно подавать данные нескольких типов. Если на вход подан одномерный массив, он интерпретируется как набор значений y, а значения x генерируются автоматически с шагом 1, начиная с нуля. На индикатор можно подать кластер, состоящий из начального значения x, шага x и массива значений y. Индикатор также принимает сигнальный тип данных (waveform), который содержит значения сигнала, начальное время и период выборки t.
Примеры типов данных, которые принимает индикатор Waveform Graph, можно посмотреть в ВП Waveform Graph из библиотеки labview\examples\general\graphs\gengraph.llb.
Waveform Graph со многими кривыми
Для одновременного построения нескольких кривых на вход индикатора можно подавать данные разных типов. Если на вход подан двумерный массив, каждая его строка интерпретируется как набор значений для построения одной кривой, а значения x генерируются автоматически с шагом 1, начиная с нуля. Кривые можно строить не по строкам, а по столбцам. Для этого соедините 2D массив с индикатором, щелкните на индикаторе правой кнопкой и выберите в контекстном меню пункт Transpose Array (Транспонировать массив). Это удобно при сборе данных с многоканального устройства, поскольку данные передаются в программу как 2D массив, каждый столбец которого соответствует одному каналу.
Примером индикатора Waveform Graph, принимающего этот тип данных, является индикатор (Y) Multi Plot 1 из ВП Waveform Graph,
находящегося в библиотеке labview\examples\general\ graphs\gengraph.llb.
Waveform Graph может принимать кластер, состоящий из начального значения x, шага x и двумерного массива y. Координаты x генерируются путем последовательного прибавления x к начальному значению x. Этот тип данных удобен для отображения нескольких сигналов с одинаковой частотой выборки. Примером может служить индикатор (Xo = 10, dX = 2, Y) Multi Plot 2 из ВП Waveform Graph, находящегося в библиотеке labview\ examples\general\graphs\gengraph.llb.
Waveform Graph может принимать массив кластеров, каждый из которых, в свою очередь, содержит одномерный массив значений y.
©National Instruments Corporation |
3-53 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 3 Создание ВП
Внутренний массив описывает отдельную кривую, а внешний массив содержит по одному кластеру для каждой кривой. Ниже показано, как этот тип данных выглядит на лицевой панели.
Используйте массив кластеров вместо 2D массива, когда кривые имеют разное количество точек. Такая ситуация возникает, например, при вводе сигналов разной длительности с нескольких каналов. Внутренние массивы в кластерах могут иметь разную длину, в отличие от строк двумерного массива. Примером индикатора, принимающего этот тип данных, является (Y) Multi Plot 2 из ВП Waveform Graph, находящегося в библиотеке labview\
examples\general\graphs\gengraph.llb.
Waveform Graph может принимать кластер, состоящий из начального значения x, шага x и массива кластеров. Каждый кластер содержит одномерный массив значений y. Для формирования кластеров из массивов используется функция Bundle, а для построения результирующего массива кластеров — функция
Build Array. Можно использовать функцию Build Cluster Array,
которая создает массив кластеров, содержащих заданные входные данные. Примером индикатора, принимающего этот тип данных,
является (Xo = 10, dX = 2, Y) Multi Plot 3 из ВП Waveform Graph,
находящегося в библиотеке labview\examples\general\ graphs\gengraph.llb.
Waveform Graph может принимать массив кластеров, содержащих начальное значение x, шаг x и массив y. Это наиболее общий тип данных, поскольку вы можете задавать начало и шаг шкалы X для каждой кривой. Примером индикатора, принимающего этот тип данных, может служить (Xo = 10, dX = 2, Y) Multi Plot 1 из ВП
Waveform Graph, находящегося в библиотеке labview\ examples\general\graphs\gengraph.llb.
Waveform Graph принимает также динамические данные, используемые в экспресс-ВП. Кроме данных, представляющих сам сигнал, динамический тип включает в себя атрибуты, которые содержат информацию о сигнале (например, название или дату/ время записи). Атрибуты определяют, как будет выглядеть сигнал на графике. Когда динамический тип содержит данные нескольких каналов, на графике строится отдельная кривая для каждого канала, а параметры кривых и метка времени шкалы X устанавливаются автоматически.
XY Graph с одной кривой
Индикатор XY Graph принимает три типа данных для построения одиночных кривых. Одним из типов является кластер, содержащий массивы x и y. Примером индикатора с этим типом данных является
©National Instruments Corporation |
3-54 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 3 Создание ВП
(X and Y arrays) Single Plot из ВП XY Graph, находящегося в библиотеке labview\examples\general\graphs\gengraph.llb.
XY Graph также принимает массив точек, каждая из которых является кластером, содержащим значения x и y. Примером может служить индикатор (Array of Pts) Single Plot из ВП XY Graph,
находящегося в библиотеке labview\examples\general\ graphs\gengraph.llb. На индикатор XY Graph можно подать комплексный массив, в этом случае действительная интерпретируется как координата X, а мнимая — как координата Y.
XY Graph со многими кривыми
Для построения нескольких кривых индикатор XY Graph принимает данные трех типов. Прежде всего, это массив кластеров, в котором каждый кластер содержит массив x и массив y. Пример — индикатор (X and Y arrays) Multi Plot из ВП XY Graph,
находящегося в библиотеке labview\examples\general\ graphs\gengraph.llb.
На вход XY Graph можно подавать массив кластеров, содержащих массивы точек. Точка — это кластер с величиной x и величиной y. Примером является индикатор (Array of Pts) Multi Plot из ВП XY Graph, находящегося в библиотеке labview\examples\ general\graphs\gengraph.llb. Наконец, XY Graph может принимать массив кластеров, где каждый кластер содержит массив комплексных чисел. Действительная часть откладывается по оси X, а мнимая — по оси Y.
©National Instruments Corporation |
3-55 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |