大学本科生毕业设计(论文)
操作,利用LabVIEW内置的 TCP/IP协议组和图形化的通讯模型,就可以使用多 种设备,包括GPIB、VXI、PXI、串口、PLC以及插入式数据采集板等进行数据采集,经济方便地实现网络通讯和程序通讯以及现场测控和远程测控。
特点:
尽可能采用了通用的硬件,各种仪器的差异主要是软件
可充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的仪器。 用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 未来
虚拟仪器研究的另一个问题是各种标准仪器的互连及与计算机的连接。目前使用较多的是IEEE488 或 GPIB协议。未来的仪器也应当是网络化的。
LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言的开发环境,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW 集成了与满足 GPIB、VXI、RS-232和 RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
图形化的程序语言,又称为 “G” 语言。使用这种语言编程时,基本上不写程序代码,取而代之的是流程图或框图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念,因此,LabVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力,提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时,可以大大提高工作效率。
利用 LabVIEW,可产生独立运行的可执行文件,它是一个真正的32位/64位编译器。像许多重要的软件一样,LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多种版本。
它主要的方便就是,一个硬件的情况下,可以通过改变软件,就可以实现不同的仪器仪表的功能,非常方便,是相当于软件即硬件!现在的图形化主要是上层的系统,国内现在已经开发出图形化的单片机编程系统(支持32位的嵌入式系统,并且可以扩展的),不断完善中(大家可以搜索 CPUVIEW 会有更详细信息;) LABVIEW的应用领域
LABVIEW有很多优点,尤其是在某些特殊领域其特点尤其突出。
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测试测量:LABVIEW最初就是为测试测量而设计的,因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。经过多年的发展,LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。至今,大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序,使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时,用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能,用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数,就可以组成一个完整的测试测量应用程序。
控制:控制与测试是两个相关度非常高的领域,从测试领域起家的LabVIEW自然而然地首先拓展至控制领域。LabVIEW拥有专门用于控制领域的模块----LabVIEWDSC。除此之外,工业控制领域常用的设备、数据线等通常也都带有相应的LabVIEW驱动程序。使用LabVIEW可以非常方便的编制各种控制程序。
仿真:LabVIEW包含了多种多样的数学运算函数,特别适合进行模拟、仿真、原型设计等工作。在设计机电设备之前,可以现在计算机上用LabVIEW搭建仿真原型,验证设计的合理性,找到潜在的问题。在高等教育领域,有时如果使用LabVIEW进行软件模拟,就可以达到同样的效果,使学生不致失去实践的机会。
儿童教育:由于图形外观漂亮且容易吸引儿童的注意力,同时图形比文本更容易被儿童接受和理解,所以LabVIEW非常受少年儿童的欢迎。对于没有任何计算机知识的儿童而言,可以把LabVIEW理解成是一种特殊的“积木”:把不同的原件搭在一起,就可以实现自己所需的功能。著名的可编程玩具“乐高积木”使用的就是LabVIEW编程语言。儿童经过短暂的指导就可以利用乐高积木提供的积木搭建成各种车辆模型、机器人等,再使用LabVIEW编写控制其运动和行为的程序。除了应用于玩具,LabVIEW还有专门用于中小学生教学使用的版本。
快快速开发:根据笔者参与的一些项目统计,完成一个功能类似的大型应用软件,熟练的LabVIEW程序员所需的开发时间,大概只是熟练的C程序员所需时间的1/5左右。所以,如果项目开发时间紧张,应该优先考虑使用LabVIEW,以缩短开发时间。
跨平台:如果同一个程序需要运行于多个硬件设备之上,也可以优先考虑使用LabVIEW。LabVIEW具有良好的平台一致性。LabVIEW的代码不需任何修改就可以运行在常见的三大台式机操作系统上:Windows、Mac OS 及 Linux。除此之外,LabVIEW还支持各种实时操作系统和嵌入式设备,比如常见的PDA、FPGA以及运行VxWorks和PharLap系统的RT设备。
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版本信息
简单回顾一下LabVIEW最近的发展历史(也仅限于我能够收集到的版本),从这里也可以间接的体会到LabVIEW的发展速度有多快。从LabVIEW的软件版本来看(我能收集到的),应该有LabVIEW 5系列、LabVIEW 6系列、LabVIEW 7系列和LabVIEW 8系列。发布年份可能有误,以NI为准。 LabVIEW 5.0 发布于:1998年 LabVIEW 5.1.1 发布于:2000年3月 LabVIEW 6.02 发布于:2001年2月 LabVIEW 6.1 发布于:2002年1月 LabVIEW 7.0 发布于:2003年5月 LabVIEW 7.1 发布于:2004年4月 LabVIEW 7.1.1 发布于:2004年11月 LabVIEW 8.0 发布于:2005年10月 LabVIEW 8.0.1 发布于:2006年2月 LabVIEW 8.20 发布于:2006年8月 LabVIEW 8.2.1 发布于:2007年3月 LabVIEW 8.2.1f4 发布于:2007年9月 LabVIEW 8.5 发布于:2007年8月 LabVIEW8.5.1 发布于:2008年4月 LabVIEW8.6 发布于:2008年8月 LabVIEW8.6.1 发布于:2009年2月 LabVIEW 2010 发布于:2010年8月 LabVIEW 2011 发布于:2011年8月 从NI的LabVIEW版本号,可以看出:
1、 系列号:5、6、7、8表示新的系列,软件结构或功能可能有重大改进(付费升级)
2、 版本号:5.x、6.x、7.x、8.x表示软件有新的内容或比较大的改进(付费升级)
3、 版本号:5.x.x、6.x.x、7.x.x、8.x.x表示软件较上个版本进行了修补(免费升级)
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总之,由于LabVIEW能够为用户提供简明、直观、易用的图形编程方式,能够将繁琐复杂的语言编程简化成为以菜单提示方式选择功能,并且用线条将各种功能连接起来,十分省时简便,深受用户青睐。与传统的编程语言比较,LabVIEW图形编程方式能够节省85%以上的程序开发时间,其运行速度却几乎不受影响,体现出了极高的效率。使用虚拟仪器产品,用户可以根据实际生产需要重新构筑新的仪器系统。例如,用户可以将原有的带有RS232接口的仪器、 VXI总线仪器以及GPIB仪器通过计算机,联接在一起,组成各种各样新的仪器系统,由计算机进行统一管理和操作。
可以预见,由于LabVIEW这些其他语言无法比拟的优势,已经成为该领域的一朵奇葩!最终将引发传统的仪器产业一场新的革命。
可以预见,由于LabVIEW这些其他语言无法比拟的优势,已经成为该领域的一朵奇葩!最终将引发传统的仪器产业一场新的革命。
第三章 通信系统的实现
3.1通信系统的介绍
通信系统的一般模型
实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。以基本的点对点通信为例,通信系统的组成(通常也称为一般模型)如图所示。
图中,信源(信息源,也称发终端)的作用是把待传输的消息转换成原始电信号,如电话系统中电话机可看成是信源。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号,其特点是信号频谱从零频附近开始,具有低通形式,。根据原始电信号的特征,基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号,相应地,信源也分为数字信源和模拟信源。
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来,即将信源产生的原始电信号(基带信号)变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的,在需要频谱搬移的场合,调制是最常见的变换方式;对传输数字信号来说,发送设备又常常包含信源编码和信道编码等。
信道是指信号传输的通道,可以是有线的,也可以是无线的,甚至还可以包含某
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