《精通LabVIEW虛拟儀器程式設計與案例實作》一1.2 LabVIEW與虛拟儀器

本節書摘來自異步社群《精通labview虛拟儀器程式設計與案例實作》一書中的第1章，第1.2節，作者 章佳榮 , 王璨 , 趙國宇，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視

精通labview虛拟儀器程式設計與案例實作

1．什麼是虛拟儀器？

虛拟儀器（virtual instrument）是基于計算機的儀器。計算機和儀器的密切結合是目前儀器發展的一個重要方向。粗略地說，這種結合有兩種方式，一種是将計算機裝入儀器，其典型例子就是所謂智能化的儀器。随着計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經出現了含嵌入式系統的儀器。另一種方式是将儀器裝入計算機。以通用的計算機硬體及作業系統為依托，實作各種儀器功能。虛拟儀器主要是指後一種方式。

虛拟儀器實際上是一個按照儀器需求組織的資料采集系統。在虛拟儀器的研究中涉及的基礎理論主要有計算機資料采集和數字信号處理。在這一領域内，目前使用較為廣泛的計算機語言是美國ni公司的labview。

2．虛拟儀器與傳統儀器有什麼不同？

虛拟儀器由使用者定義，而傳統儀器則功能固定且由廠商定義。如圖1-1所示，傳統儀器（左圖）與虛拟儀器（右圖）有許多相同的元件結構，但在體系結構原理上完全不同。

每一台虛拟儀器系統都由兩部分組成：軟體和硬體。不使用廠商定義的、預封裝好的軟體和硬體，工程師和科學家獲得了最大的使用者定義的靈活性。傳統儀器把所有軟體和測量電路封裝在一起，利用儀器前面闆為使用者提供一組有限的功能。而虛拟儀器系統提供的則是完成測量或控制任務所需的所有軟體和硬體裝置，功能完全由使用者自定義。此外，利用虛拟儀器技術，工程師和科學家們還可以使用高效且功能強大的軟體來自定義采集、分析、存儲、共享和顯示功能。

3．labview與虛拟儀器

虛拟儀器的起源可以追溯到20世紀70年代，那時計算機測控系統在國防、航天等領域已經有了相當發展。pc出現以後，儀器級的計算機化成為可能，甚至在microsoft公司的windows誕生之前，ni公司已經在macintosh計算機上推出了labview2.0以前的版本。對虛拟儀器和labview長期、系統、有效的研究開發使得該公司成為業界公認的權威。目前labview的最新版本為labview2011。使用labview軟體，使用者可以借助于它提供的軟體環境。該環境由于其資料流程式設計特性、labview real-time工具對嵌入式平台開發的多核支援，以及自上而下的為多核而設計的軟體層次，是進行并行程式設計的首選。

labview作為一種圖形化的程式設計語言，廣泛地被工業界、學術界和研究實驗室所接受，被視為一個标準的資料采集和儀器控制軟體。labview內建了與滿足gpib、vxi、rs-232和rs-485協定的硬體及資料采集卡通信的全部功能。它還内置了便于應用tcp/ip、activex等軟體标準的庫函數。這是一款功能強大且靈活的軟體。利用它可以友善地建立自己的虛拟儀器，其圖形化的界面使得程式設計及使用過程都十分生動有趣。

利用labview，可産生獨立運作的可執行檔案，它是一個真正的32位編譯器。像許多重要的軟體一樣，labview提供了windows、unix、linux、macintosh的多種版本。