第3.7节 LabVIEW图像化语言——效率乃立足治本,创新乃发展之源
3.7.1 时间就是金钱,效率就是生命!
我把开革开放之都——深圳的创业口号放在这里,其实就想表达这样的一个意思:效率就是生命。我在《札记》的引子中,所提及的几个事例都是在强调时间、效率的重要性。
世界上有那么多的企业和科学工作者都选择了LabVIEW,其实最看重的也就是它程序设计的高效率,可以说:LabVIEW二十多年来能够持续不断的发展,效率是它的立足治本。
LabVIEW的高效率体现在这么几个地方:
1、开发环境的高效率
我们LabVIEW前面谈过,LabVIEW是一个系统级的虚拟仪器开发环境,它绝不同与其它语言的开发工具包SDK(Software development kit)。
它以内容简洁、功能明了的图标加以拖拽的方式进行程序代码的编写,以数据流的方式通过不同颜色的线段进行节点间的数据传递,以根本察觉不到的速度进行图形化代码的编译及错误诊断,以详和、温馨的帮助文档指导操作者领会所用部件的各种功能和含义。无疑,这些鲜明的特点构成了高效的虚拟仪器应用软件开发环境。
2、前面版——众多的仪器控件
LabVIEW为虚拟仪器开发,配备了众多垂手可得的仪器、仪表类控件。这些控件又被分为:系统、经典、新式等种类,供设计者根据自己的喜好来选择。
这些控件还具备多种多样的属性,可在程序设计时及运行时设置、修改,大大增加了程序设计的灵活性和实用性。
如果对现有的控件还不满意,那么还可以自定义设计控件和使用自行设计的Xcontrol。
如果采用其它语言,即便是可视化的编程语言,也无法做到垂手可得。
要知道Java的Swing(Java的图形设计手册)厚达近1000页。
3、程序框图——强大的分析、处理函数
LabVIEW内置了几百个分析函数,从数学、信号处理、视觉和运动到控制设计和仿真等等,提供给使用者在设计中使用。
仅从例图的声音、振动工具包的分析函数中就可以看出有多么丰富,可不要忽视例图中的每个函数图标上的小黑箭头,那意味着里面还有子函数分析功能。
这些分析函数的信号输入非常简单、方便,只要将采集来的数据(波形、数组)连接到图标中的信号端既可。分析处理的结果可以提供给数字、图形、表格等显示控件。
强制数据类型转换、动态数据类型都保证了对信号的快速、高效的分析、处理。
4、自动匹配数据类型
在程序框图中,试图连接函数间的数据连线时,LabVIEW开发环境将自动检查数据类型是否匹配,并试图数据类型强制转换或使用动态数据等等。
波形数据和簇的引入更降低数据类型的复杂度,给设计者带来更大的便利。
而基于文本编程的语言,对使用的数据类型有着很严格的要求。
5、更能强大、使用方便的工具包
LabVIEW开发环境中,提供了许多高效的工具包,用来进一步提高编程效率或分析效率。状态机工具包就是非常高效的状态图形代码生成工具包。
使用它可以快速设计测试系统的测试流程构架,定义测量程序设计模式。其修改、变更都很方便灵活。
在我的程序设计和开发中,它已经是不可缺少的实用工具。
其它工具包象“报告生成”工具包等等,都是程序设计开发的中非常实用的工具包。
NI开发者套件中包含了这些工具包。
3.7.2 二十多年来的不断创新,保证了可持续发展
例图中的LabVIEW无处不在,恰恰说明了NI公司二十多年来不断创新的结果。从GPIB控制器开始到PCI、PXI无处不体现创新的技术成果。顺应世界科学技术的发展潮流,发展自主品牌是NI公司二十多年的发展战略。
1、软件体系旗舰产品——LabVIEW
NI的虚拟仪器开发平台中的旗舰产品LabVIEW,自1986年发布第一版以来,二十多年间经过不断改进、提升,目前已经是LabVIEW8.6版。
LabVIEW每个版本的推出,都增加了新的功能,体现出重大的技术进步特点。
多核技术、PCIe技术更使得LabVIEW如虎添翼。
2、硬件体系——PXI
PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)规格于1998年正式制定。PXI采用最先进的商业化的硬件和软件技术,以及自动测试系统的概念和技术,为高性能的测量提供了精确的定时和触发。通过采用这些商业化的PC和数字化技术,PXI能够以较低的成本为用户提供专用自动测试系统的高性能。
PXI测试平台具有完整的硬件和软件相容规范,可以满足绝大多数测试系统的要求。开放的PXI规范使得可以组成模块化的测试系统,它可以容易的整合多个厂家的测试系统。PXI规范也能把不同平台的仪器轻易的集成到PXI的测试系统中。
3、FPGA和嵌入式系统
2008年8月 NI 近日发布全新的NI Single-Board RIO设备,可为工程师及科学家在发布嵌入式控制及数据采集应用时提供低成本的集成硬件选项。8款全新sbRIO-96xx设备在一块印刷电路板(PCB)上集成了嵌入式实时处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、模拟和数字I/O,对于需要在小体积上实现灵活、高性能、高可靠性的应用是理想的选择。工程师及科学家可通过NI LabVIEW 图形化系统设计平台来自定义Single-Board RIO硬件,开发嵌入式系统的各方面,从而增加生产力,缩短产品上市时间。
4、USB和无线系统(Wi-Fi)
NI 无线数据采集(DAQ)设备通过结合IEEE 802.11无线或太网通信、直接的传感器连接以及灵活的NI LabVIEW软件,实现着对电子、物理、机械和声音信号的远程监控。NI 无线数据采集设备设备具有内置的信号调理功能和商用安全性最高的网络,能够实时进行数据采集,完成性能卓越且简便易用的远程测量。