知識(shí)

通過(guò)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的發(fā)展簡(jiǎn)要說(shuō)明了LabVIEW是一種從高級(jí)語(yǔ)言抽象出來(lái)的超級(jí)編程語(yǔ)言。當(dāng)然，稱LabVIEW為超級(jí)編程語(yǔ)言可能有些為過(guò)，因?yàn)樗吘惯€不是通用的編程語(yǔ)言。但就自動(dòng)化測(cè)試、測(cè)量方面的編程而言，LabVIEW的出現(xiàn)絕對(duì)是革命性、創(chuàng)造性的。原因就是它從根本上，改變了人們所習(xí)慣的、傳統(tǒng)的撰寫代碼的編程方式，取而代之的是使用鼠標(biāo)來(lái)點(diǎn)擊、拖拽圖形、圖標(biāo)、連線節(jié)點(diǎn)等方式來(lái)進(jìn)行編程。而這些圖形、圖標(biāo)所代表的“控件”或“函數(shù)（或方法）”是通過(guò)對(duì)高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行高度抽象所得，所以使得整個(gè)編程的過(guò)程變得更加簡(jiǎn)單、方便、有效，從而徹底將編程人員從復(fù)雜的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)及眾多的數(shù)據(jù)類型和不停的編寫代碼、編譯、查找錯(cuò)誤的過(guò)程中解放出來(lái)，使程序設(shè)計(jì)者能夠更加專注于應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，而不用擔(dān)心語(yǔ)法、指針等是否使用的正確。這種編程方式大大降低了程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。

除了圖形化的編程方式簡(jiǎn)單、方便外，LabVIEW的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

01

跨平臺(tái)特性

LabVIEW支持Windows、Mac OS X、Linux等多種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，這種跨平臺(tái)特性在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代是非常重要的。試想在Linux 操作系統(tǒng)下設(shè)計(jì)的VI，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞到其它平臺(tái)上無(wú)需改變?nèi)魏未a，即可使用或調(diào)試是一件多么爽快的事情。這大大改善了使用者之間的交流、溝通及評(píng)估的靈活性。

同時(shí)，它還可以充分利用不同平臺(tái)自身所具有的優(yōu)異性能，例如：Windows系統(tǒng)的廣泛性；Mac OS X系統(tǒng)的美觀、時(shí)尚；Linux系統(tǒng)的安全性等等。

隨著，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的不斷升級(jí)和改進(jìn)，使LabVIEW的開發(fā)環(huán)境也同樣得以不斷的改善。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：我從網(wǎng)上下載升級(jí)了IE 7.0瀏覽器（英文版），它的界面風(fēng)格變得更加美觀、時(shí)尚。而它正是來(lái)自Microsoft 最新的操作系統(tǒng)Vista?？梢韵胂蟮牡剑磥?lái)在新的操作系統(tǒng)上使用LabVIEW，它的GUI一定會(huì)同樣美觀、時(shí)尚。

02

對(duì)其它編程語(yǔ)言的支持

盡管LabVIEW已是一個(gè)獨(dú)立的圖形化軟件編程開發(fā)環(huán)境，但是為了照顧到已習(xí)慣使用其它的高級(jí)編程語(yǔ)言的編程者，它還提供了兼顧其它高級(jí)編程語(yǔ)言的開發(fā)環(huán)境，使已習(xí)慣于其它編程語(yǔ)言的使用者也能夠充分利用LabVIEW的強(qiáng)大的自動(dòng)化測(cè)試、測(cè)量及分析、處理能力。

LabWindows/CVI提供了對(duì)ANSI C 的支持。

Measurement Studio 提供了對(duì)Visual Basic、Visual C# 及Visual C++的支持。

03

開放的開發(fā)平臺(tái)

LabVIEW還是一個(gè)開放的開發(fā)平臺(tái)，提供廣泛的軟件集成工具、運(yùn)行庫(kù)和文件格式，可以方便的與第三方設(shè)計(jì)和仿真連接，例如：

DLL、共享庫(kù)

ActivcX、COM和.NET（微軟）

DDE、TCP/IP、UDP、以太網(wǎng)、藍(lán)牙

CAN、DeviceNet、Modbus、OPC

高速USB、IEEE1394、GPIB、RS232/485

數(shù)據(jù)庫(kù)（ADO、SQL等）

04

對(duì)便攜式及嵌入式開發(fā)

LabVIEW PDA支持便攜式手持系統(tǒng)PDA（個(gè)人數(shù)字處理器）的開發(fā)應(yīng)用，支持Pocket PC OSs 及Windows CE。使用LabVIEW可以創(chuàng)建自定義的便攜式測(cè)試分系統(tǒng)。

LabVIEW嵌入式開發(fā)模塊支持對(duì)32位處理器的圖形化開發(fā)。目標(biāo)處理器如：PowerPC、ARM、TI C6xx86架構(gòu)；支持的嵌入式操作系統(tǒng)如：VxWors、eCos、Windows和嵌入式的Linux。

LabVIEW DSP工具包還支持TI的DSP設(shè)計(jì)開發(fā)。

LabVIEW FPGA 模塊還支持FPGA設(shè)計(jì)。豐富了RIO系列模塊的自定義功能。

05

圖形化的強(qiáng)大的分析、處理能力

LabVIEW提供了無(wú)比強(qiáng)大的分析、處理VI庫(kù)及許多專業(yè)的工具包，例如：高級(jí)信號(hào)處理工具包、數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)工具包、調(diào)制工具包、譜分析工具包、聲音振動(dòng)工具包、階次分析工具包等（當(dāng)然都是要花錢購(gòu)買的），這是任何其它高級(jí)編程語(yǔ)言無(wú)法提供的。結(jié)合LabVIEW獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（波形數(shù)據(jù)、簇、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型等）使得測(cè)量數(shù)據(jù)的分析、處理非常簡(jiǎn)單、方便、并且實(shí)用性很強(qiáng)。很難想象，如果使用代碼編程進(jìn)行數(shù)字濾波設(shè)計(jì)或功率譜分析會(huì)增加多少工作量，甚至能否設(shè)計(jì)完成都值得去考慮。

特別是：NI新近推出的LabVIEW MathScript，將面向數(shù)學(xué)的文本編程擴(kuò)展加入到了圖形化的LabVIEW中來(lái)，提供了除圖形化數(shù)據(jù)流編程以外的另一種自定義開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的方法，為使用者提供了獲得最佳方案設(shè)計(jì)選擇的機(jī)會(huì)。 LabVIEW最大的優(yōu)勢(shì)就在于圖形化的分析處理方法。從應(yīng)用角度看，LabVIEW的分析處理能力絕對(duì)是超級(jí)的，它使得設(shè)計(jì)者會(huì)更加專注于應(yīng)用項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，而不是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理。從而給設(shè)計(jì)者帶來(lái)更多的是工作中的快樂(lè)和工作中的成就感。這一點(diǎn)我的體會(huì)是極為深刻的。 LabVIEW的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是仿真能力，在設(shè)計(jì)原型階段可通過(guò)仿真來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)的合理性和正確性。由于使用的是圖形化的編程方法，這樣的工作很快就可以實(shí)施并及時(shí)得到真實(shí)的仿真結(jié)果。

做了電力質(zhì)量分析的項(xiàng)目：要求測(cè)試分析電網(wǎng)各相電壓、電流中的25次諧波內(nèi)的全部諧波含量（THD）。同時(shí)，還要求對(duì)各次諧波含量以百分?jǐn)?shù)和柱狀圖形分別顯示出來(lái)。使用LabVIEW很快就完成了，真不知道如果使用其它編程語(yǔ)言會(huì)搞到什么時(shí)候。

06

編程效率極高

最后，要談?wù)剤D形化編程的最大特點(diǎn)。使用LabVIEW圖形化編程的最大特點(diǎn)就是編程效率極高。關(guān)于圖形化編程可以減少編程時(shí)間、縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本等說(shuō)法，已在很多介紹 LabVIEW的書中進(jìn)行了表述，我不準(zhǔn)備再進(jìn)行復(fù)述。這里，從另外一個(gè)角度僅談?wù)勛约簩?duì)這方面的體會(huì)。

作為應(yīng)用項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開發(fā)者，通常的關(guān)注點(diǎn)是：設(shè)計(jì)的合理性和最終結(jié)果的正確性。當(dāng)然，他們也會(huì)注意到編程過(guò)程的效率。實(shí)際上，減少編程時(shí)間、縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本等大多都是從整體經(jīng)濟(jì)利益方面來(lái)考慮的。我個(gè)人認(rèn)為：在提高效率這方面，人們往往忽略了“人——設(shè)計(jì)者”的效率得到提高這個(gè)要素。由于LabVIEW采用的是圖形化編程的方法，所以大大降低了編程過(guò)程的復(fù)雜度，請(qǐng)看下圖1中一個(gè)有效值測(cè)量的程序框圖。這里僅僅使用幾個(gè)VI就可以非常簡(jiǎn)單、迅捷的完成程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)分析和對(duì)結(jié)果的處理。如果在此基礎(chǔ)上還要進(jìn)行其它分析，比如：諧波分析、頻率測(cè)量、功率譜分析等，最多就是再添加三個(gè)圖標(biāo)（VI），以及連接到相應(yīng)的圖形指示器和數(shù)字指示器。對(duì)于多通道測(cè)試幾乎無(wú)須添加任何分析，僅添加幾個(gè)通道VI而已。

圖1連續(xù)有效值測(cè)量

舉這個(gè)例子要說(shuō)明的問(wèn)題是：圖形化編程簡(jiǎn)單、方便、非常靈活的實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)，立即運(yùn)行就可以看到分析處理結(jié)果。特別是LabVIEW的即時(shí)編譯能力，可以在編程的同時(shí)進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤代碼。正是因?yàn)榫幊绦矢?，改?dòng)及替換方便，程序代碼直易懂，所以會(huì)更加激發(fā)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性思維及成就感，自然就會(huì)把設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)放在如何更好的分析、處理上，而不是如何編程上。換句話說(shuō)，當(dāng)一個(gè)新的設(shè)計(jì)思想出現(xiàn)后，馬上就可以得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或改進(jìn)，甚至是邊設(shè)計(jì)邊改進(jìn)。其它高級(jí)編程語(yǔ)言都不會(huì)如此的快速、方便（因?yàn)橐獙懺S多代碼和進(jìn)行編譯后才能運(yùn)行）。所以，我們說(shuō)：增強(qiáng)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新效率和信心是LabVIEW不可忽視的內(nèi)在特點(diǎn)，其價(jià)值是無(wú)法估量的。