Реферат: Новые технологии измерений на основе виртуальных измерительных систем

· Интерактивный интерфейс пользователя VI назван Передней Панелью , потому что он моделирует панель реального прибора. Передняя панель может содержать кнопки, переключатели, индикаторы, диаграммы, графики, и другие средства отображения и управления. Вы вводите данные, используя мышь и клавиатуру (имитируя действия с реальной передней панелью ) , и затем просматриваете результаты на экране компьютера.

· VI получает команды от блок-схемы,(состоящей из VIs более низкого уровня и примитивов), которую Вы создаете в языке визуального проектирования “G”. Блок-схема - это иллюстрированный алгоритм действий VI, одновременно являющийся исходным текстом VI.

· Пиктограммы соединений VI и связи между ними работают подобно разъёмам и соединяющей шине в реальных приборах, и необходимы для того, чтобы VIs могли обмениваться данными друг с другом. Пиктограммы соединений и связи между ними позволяют Вам использовать свои VIs как модули в других VIs.

При наличии всех этих свойствами, LabVIEW однозначно является средством визуального модульного проектирования. Вы разбиваете свою прикладную алгоритм на ряд субалгоритмов, которые Вы также можете разбить ещё раз, до тех пор, пока сложный прикладной алгоритм не превратиться в ряд простых подзадач. Вы формируете VI, чтобы выполнить каждую подзадачу, а затем объединять эти VIs на другой блок-схеме, чтобы выполнить глобальную задачу. В заключение, ваш основной VI содержит совокупность субVIs, которые являются совокупностями функций LabVIEW.

Отладка алгоритма намного облегчается тем, что Вы можете выполнять каждый субVI отдельно от кроме остальной части прикладной задачи. Кроме того, многие субVIs низкого уровня часто выполняют типовые действия, общие для различных прикладных задач, так, что Вы можете разработать специализированный набор субVIs хорошо подходящий для нужных вам задач.

3.2.Передняя панель

Интерфейс пользователя VI подобен интерфейсу пользователя реального прибора. Передняя панель VI может выглядеть примерно так, как на рис.1:

Рисунок 1. Возможный вариант передней панели VI.

Передняя панель VI - прежде всего комбинация средств управления и индикаторов. Средства управления моделируют реальные устройства ввода данных и обеспечивают их поступление в блок-схему VI. Индикаторы , моделируют реальные устройства вывода, которые отображают данные, полученные на выходе блок-схемы VI.

Вы добавляете средства управления и индикаторы на переднюю панель, выбирая их из т.н. “всплывающей палитры средств управления”(из списка имеющихся в наличии компонент), показанной на рис.2:

Рисунок 2."Всплывающая палитра компонент LabVIEW"

Вы можете изменять размер, форму, и позицию переключателей или индикаторов. Кроме того, каждый переключатель или индикатор имеет всплывающее меню, которое Вы можете использовать, чтобы изменить различные свойства или выбрать различные параметры редактируемого объекта.

3.3.Блок-схема

Окно диаграммы содержит блок-схему VI, которая является графическим исходным текстом VI для LabVIEW. Вы создаете блок-схему путем объединения вместе объектов, которые выдают или принимают данные, выполняют необходимые функции, и управляют процессом выполнения задачи.

Рисунок 3.Блок-схема и часть передней панели VI сложения и вычитания двух чисел.

На рис .3. приведены передняя панель и блок-схема простого VI, который вычисляет сумму и разность между двумя числами. На блок-схеме приведены базисные объекты, необходимые для решения задачи - узлы, выходы элементов управления и набора исходных данных, входы индикаторов, и провода.

Когда Вы помещаете элемент управления и набора исходных данных, или индикатор на переднюю панель, LabVIEW помещает соответствующий ему пиктограмму входа/выхода в блок-схему. Вы не можете удалить пиктограмму входа/выхода, которая принадлежит элементу управления или индикатору. Пиктограмма исчезнет сама тогда, когда Вы удалите элемент управления или индикатор.

Функции Add(Добавить) и Subtract(Уменьшить) также имеют пиктограммы входа/выхода. Их можно воспринимать как порты(разъёмы) выхода и входа. Данные, которые Вы вводите в элементах управления на передней панели (в данном случае это “a” и “b”) передаются через пиктограммы входа/выхода в блок-схему. Затем данные поступают в функции Add и Subtract. Когда функции Add и Subtract завершают свои внутренние вычисления, они выдают обработанные данные в свои пиктограммы выхода. Данные поступают на пиктограммы входа у индикаторов и повторно выводятся на переднюю панель.

Узлы - это выполнимые элементы программы. Они аналогичны инструкциям, операторам, функциям, и подпрограммам в стандартных языках программирования. Функции Add и Subtract являются одним и тем же типом узла. LabVIEW имеет мощную библиотеку функций для математических вычислений, сравнений, преобразований, Ввода/вывода, и других действий. Другой тип узлов - структура. Структуры - это графические представления циклов и операторов выбора традиционных языков программирования, которые повторяют блоки исходного текста или выполняют их в зависимости от условия. LabVIEW также имеет специальные узлы для компоновки с внешним текстово-основанным кодом и для обработки текстово-основанных формул.

Провода - линии данных между источником и приемником. Вы не можете присоединить пиктограмму выхода к другой пиктограмме выхода, или пиктограмму входа к пиктограмме входа. Вы имеете возможность присоединять один источник к нескольким приемникам. Каждый провод имеет различный вид или цвет, в зависимости от типа данных, которые передаются по этому проводу. Предыдущий пример показывает вид провода для числового скалярного значения - тонкая, сплошная линия.

Принцип, который управляет выполнением программы LabVIEW, назван Принципом Передачи Данных :

· Узел выполняется только тогда, когда все на все его входы поступили данные;

· Узел выдаёт данные на все выходы, только тогда, когда заканчивает выполняться заложенный в нем алгоритм;

· Данные передаются от источника к приёмнику без задержки.

Этот принцип заметно отличается от методов выполнения стандартных программ, в которых команды выполняются в той последовательности, в который они написаны.

3.4.Пиктограммы и Разъёмы входа/выхода

Когда пиктограмма VI “A” помещена в диаграмму VI “B”, то VI “A” становится субVI, (в LabVIEW аналог подпрограммы). Элементы управления и индикаторы субVI получают и возвращают данные из/в VIs, которые произвели их вызов .

Разъём входа/выхода - набор пиктограмм, через который происходит присоединение VI к элементам управления или индикаторам. Пиктограмма - это иллюстрированное представление алгоритма VI, или текстовое описание этого VI.

Рисунок 4.Пример пиктограммы VI.

Каждый VI имеет заданную по умолчанию пиктограмму, которая отображается в области “Окна Пиктограммы ” в верхнем правом углу “Окна блок-схемы ” и “Окна передней панели ”. Такая пиктограмма приведена на рис.4.:

Каждый VI также имеет разъем входа/выхода, который можно найти выбрав, “Show Connector ” в области окна пиктограммы на передней панели. Когда Вы определяете разъём входа/выхода впервые, LabVIEW предлагает Вам образец такого разъёма. Вы можете выбрать необходимое вам число входов и выходов в разъёме .

4.Заключение