基于虚拟仪器的信号产生与测试系统设计(4)

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（3）智能化软件开发平台是虚拟仪器一个重要的发展方向

尽管目前虚拟仪器的研究已取得许多重大进展,但现在的虚拟仪器体系仍存在以下问题:

（a）仪器开发严重依赖经验。调查表明，虚拟仪器一般都是用户根据自己的实际需要由自己开发完成的。但在普通的虚拟仪器用户中，同时具有软件设计经验和仪器专业知识的十分有限。因此，对普通的用户来说，自我开发虚拟仪器还具有比较大的难度。

（b）仪器设计的效率低。在现行的虚拟仪器设计中,尽管OO、ActiveX、COM技术的广泛采用在一定程度上提高了软件的重用性，但设计时仍需要编写大量代码才能把这些部件联接成一个完整的系统。

（c）仪器的可扩展性和可重构性差。用户若需要改变仪器的某些功能，必须要通过开发平台在代码层次上重新修改、编译才能实现。

因此，采用人工智能技术提高虚拟仪器软件系统的可重构能力，降低虚拟仪器的设计难度，真正实现用户自己定义仪器的目标，是虚拟仪器研究中亟待解决的一项重要工作。

2 系统软件的开发平台LabVIEW简介

2.1 LabVIEW的基本概念

LabVIEW是美国国家仪器公司开发的，基于G语言（Graphics Language）的虚拟仪器开发工具。其特点是用图形化的符号来代替传统的文本语言，从而达到直观，简洁，易懂的目的。

1992年8月LabVIEW2.5实现了从MaCintosh平台到Windows平台的移植，从LabVIEW3.0版本开始，LabVIEW作为一个完整优异的图形化软件开发环境得到了工业界和学术界的认可，并开始迅速占领市场，赢得了广大用户的青睐。文献综述

它的基本特点是：

（1）具有良好的用户接口。其用户接口类似于传统仪器的面板，包括按钮、旋钮、图形显示组件、控制组件等。通过鼠标和键盘向程序输入数据，操作结果由软件在计算机屏幕上生成。

（2）编程方式简单。它采用图形语言(G语言)、图标和联机代替文本形式编写程序，形成对具体编程问题的图形化解决方案。

（3）具有层次结构和模块化的特点。每一个VI都可以作为顶层程序，也可以作为其它程序的子程序。

（4）提供程序调试功能。程序调试工具包括在源代码中设置断点，单步执行，以及启动。

创建虚拟仪器的过程分为四步:

（1）创建前面板。前面板是图形化用户界面，用于设置输入数值和观察输出量。它模仿了实际仪器的面板，包含了旋钮、按钮、图形和其他控制与显示对象。通过鼠标和键盘输入数据、控制按钮，可在计算机显示器上直接观看结果。若想要在数字控制中输入或修改数值，只需要用操作工具点击控制部件和增减按钮，或者用操作工具或标签工具双击数值栏进行输入数值修改。

（2）创建框图程序。将前面板窗口切换到框图程序窗口，此时会看到与前面板对象对应的端口。根据需要在功能模板中找到所需的节点，并将节点图标放置到程序框图窗口。用数据连线将这些端口和节点的图标连接起来，形成一个完整的框图程序。

（3）创建图标。一个虚拟仪器的图标和连接端口就像一个图形(表示某一虚拟仪器)的参数列表。这样，其它的虚拟仪器才能将数据传输给子仪器。图标和连接端口允许将此仪器作为最高级的程序，也可以作为其它程序或子程序的子程序。

（4）运行和调试程序。运行和调试程序是任何一门编程语言的最重要的一步。在LabVIEW中，用户可以通过两种方式来运行程序:运行和连续运行。如果一个VI程序存在语法错误，则在面板工具条上的运行按钮将会变成一个折断的箭头，表示程序不能被执行。这时这个按钮被称作错误列表。点击它，则LabVIEW弹出错误清单窗口，点击其中任何一个所列出的错误，选用显示错误功能，则出错的对象或端口就会变成高亮。调试程序时可以利用单步执行、设置断点、设置探针来显示数据流动方向。来!自~751论-文|网www.751com.cn