虛擬示波器設(shè)計(jì)

1、目 錄1 前言11.1問(wèn)題的提出11.2虛擬儀器21.2.1 虛擬儀器的起源21.2.2 虛擬儀器的概念31.2.3 虛擬儀器工作原理41.2.4虛擬儀器的優(yōu)勢(shì)71.2.5虛擬儀器的現(xiàn)狀和應(yīng)用82虛擬示波器設(shè)計(jì)方案93軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境123.1關(guān)于LabVIEW123.2LabVIEW的工作原理123.3LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境133.3.1 LabVIEW 8.2 啟動(dòng)界面143.3.2 LabVIEW 8.2 前面板和流程圖設(shè)計(jì)窗口143.3.3 LabVIEW 8.2的三大選板184虛擬示波器設(shè)計(jì)264.1虛擬示波器的程序設(shè)計(jì)264.1.1數(shù)據(jù)采集264.1.2數(shù)據(jù)處理274.1.3結(jié)果顯示3

2、34.2前面板設(shè)計(jì)344.3小結(jié)35結(jié)束語(yǔ)37致謝38參考文獻(xiàn)391 前言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化。從最初的模擬儀器發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字化儀器、嵌入式系統(tǒng)儀器和智能儀器;新的測(cè)試?yán)碚摗y(cè)試方法不斷應(yīng)用于實(shí)際;新的測(cè)試領(lǐng)域隨著學(xué)科門類的交叉發(fā)展而不斷涌現(xiàn);儀器結(jié)構(gòu)也隨著設(shè)計(jì)思想的更新而不斷發(fā)展。儀器技術(shù)領(lǐng)域的各種創(chuàng)新積累起來(lái)使現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器的功能和作用發(fā)生一質(zhì)的飛躍。尤其是以計(jì)算機(jī)為核心的設(shè)計(jì)思想以及儀器系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的緊密結(jié)合，導(dǎo)致了儀器的概念發(fā)生了突破性的變化，出現(xiàn)了一種全新的儀器概念虛擬儀器（Virtual Instrumentat

3、ion,VI）。虛擬儀器實(shí)際上是一個(gè)按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。虛擬儀器研究中涉及的基礎(chǔ)理論主要有：計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理。1.1問(wèn)題的提出在高等院校電工及電子類課程中，實(shí)驗(yàn)是一種重要的教學(xué)手段，學(xué)生通過(guò)做實(shí)驗(yàn)，可以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣，提高動(dòng)手能力，鍛煉在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。但是，近年來(lái)各大高校紛紛擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)急劇增加，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和規(guī)模都難以滿足需要，實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備有的己經(jīng)老化，有的技術(shù)上有些落后，在當(dāng)前學(xué)校經(jīng)費(fèi)較少的情況下，如果大量增加常規(guī)儀器、儀表的配置，學(xué)校財(cái)力難以支付。又因?yàn)榛A(chǔ)實(shí)驗(yàn)室是面向所有的工科專業(yè)，任務(wù)異常繁重，實(shí)驗(yàn)室常常只

4、能應(yīng)付學(xué)生按教學(xué)大綱要求做一些最簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)去反復(fù)熟悉常用儀器儀表的使用，更很少有機(jī)會(huì)做設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，這對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，加強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力都十分不利。虛擬儀器的出現(xiàn)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。虛擬儀器是指具有虛擬儀器面板的個(gè)人計(jì)算機(jī)儀器。在虛擬儀器系統(tǒng)中，用計(jì)算機(jī)靈活強(qiáng)大的軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些部件，用人的智力資源代替許多物質(zhì)資源，通過(guò)一組軟件和硬件，形成既有普通儀器的基本功能，又有一般儀器所不具備的特殊功能的新型儀器。結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和軟件技術(shù)，可以在虛擬儀器的基礎(chǔ)上形成虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室相比，虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室具有以下優(yōu)勢(shì)：(1)減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備資金的投入。首先，

5、在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上就可以買現(xiàn)諸如示波器、函數(shù)發(fā)生器、電壓表、頻譜分析儀等儀器的功能，大大節(jié)約了儀器成本。其次，傳統(tǒng)儀器維護(hù)費(fèi)用高，需要耗費(fèi)大量的人力物力。虛擬儀器基于軟件的體系結(jié)構(gòu)大大節(jié)省了開(kāi)發(fā)和維護(hù)費(fèi)用。 (2)便于開(kāi)放式管理，擴(kuò)大教學(xué)規(guī)模。虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，指導(dǎo)老師通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)過(guò)程，可以同時(shí)管理幾十甚至上百個(gè)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。1.2虛擬儀器1.2.1 虛擬儀器的起源虛擬儀器技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和儀器系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)物，是當(dāng)今計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)。它推動(dòng)著傳統(tǒng)儀器朝著數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展至今，大體上可以分為四代:模擬儀器、

6、數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。第一代模擬儀器，這類儀器在某些實(shí)驗(yàn)室仍能看到，如指針式萬(wàn)用表、晶體管電壓表等。它們的基本結(jié)構(gòu)是電磁機(jī)械式的，借助指針來(lái)顯示最終結(jié)果。第二代數(shù)字化儀器，這類儀器目前相當(dāng)普及，如數(shù)字電壓表、數(shù)字示波器、數(shù)字頻率計(jì)等。這類儀器將模擬信號(hào)的測(cè)量值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并以數(shù)字方式輸出最終結(jié)果，適用于快速響應(yīng)和較高準(zhǔn)確度的測(cè)量。第三代智能儀器，這類儀器內(nèi)置微處理器，既能進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試又具有一定的數(shù)據(jù)處理能力，可取代部分腦力勞動(dòng)，習(xí)慣上稱為智能儀器。它的功能塊全部都是以硬件或固定軟件的形式存在，無(wú)論是開(kāi)發(fā)還是應(yīng)用，都缺乏靈活性。第四代虛擬儀器，它是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和測(cè)量技術(shù)

7、相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)儀器觀念的一次巨大變革，是將來(lái)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。虛擬儀器(Virtual Instruments，簡(jiǎn)稱VI)的概念，是美國(guó)國(guó)家儀器公司(National Instruments Corp.簡(jiǎn)稱NI)于1986年提出的。NI公司同時(shí)也提出了“軟件即儀器” 的口號(hào)，徹底打破了傳統(tǒng)儀器只能由廠家定義，用戶無(wú)法改變的局面，從而引起了儀器和自動(dòng)化工業(yè)的一場(chǎng)革命。隨著現(xiàn)代軟件和硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器的智能化和虛擬化已經(jīng)成為各級(jí)實(shí)驗(yàn)室以及研究結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向。虛擬儀器，它既具有傳統(tǒng)儀器的功能，又有別與其他傳統(tǒng)儀器。它能夠充分利用和發(fā)揮現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的先進(jìn)技術(shù)，使儀器的測(cè)試和測(cè)量及自

8、動(dòng)化工業(yè)的系統(tǒng)測(cè)試和監(jiān)控變得異常方便和快捷。1.2.2 虛擬儀器的概念虛擬儀器是指通過(guò)應(yīng)用程序?qū)⒂?jì)算機(jī)、軟件的功能模塊和儀器硬件結(jié)合起來(lái)，用戶可以通過(guò)友好的圖形界面(通常叫做虛擬前面板，簡(jiǎn)稱前面板)來(lái)操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)就像在操作自己定義、自己設(shè)計(jì)的一臺(tái)個(gè)人儀器一樣，從而完成對(duì)被測(cè)信號(hào)的采集、分析、判斷、顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。虛擬儀器以透明的方式，通過(guò)軟件對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理、表達(dá)以及圖形化用戶接口，把計(jì)算機(jī)資源(如微處理器、顯示器等)和儀器硬件(如A/D, D/A、數(shù)字I/O、定時(shí)器、信號(hào)調(diào)理等)的測(cè)量能力、控制能力結(jié)合在一起。虛擬儀器突破了傳統(tǒng)儀器以硬件為主體的模式，實(shí)際上使用者是在操作具有測(cè)試軟件的電

9、子計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)量，猶如操作一臺(tái)虛設(shè)的電子儀器。虛擬儀器技術(shù)的實(shí)質(zhì)是充分利用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。軟件是虛擬儀器的關(guān)鍵，當(dāng)基本硬件確定以后，就可以通過(guò)不同的軟件實(shí)現(xiàn)不同的功能。用戶可以根據(jù)自己的需要，設(shè)計(jì)自己的儀器系統(tǒng)，滿足多種多樣的應(yīng)用要求。利用計(jì)算機(jī)豐富的軟、硬件資源，可以大大突破傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)的分析、處理、表達(dá)、傳遞、儲(chǔ)存等方面的限制，達(dá)到傳統(tǒng)儀器無(wú)法比擬的效果。它不僅可以用于電子測(cè)量、測(cè)試、分析、計(jì)量等領(lǐng)域，而且還可以用于進(jìn)行設(shè)備的監(jiān)控以及工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化。虛擬儀器還可以廣泛應(yīng)用于電力工程、物礦勘探、醫(yī)療、振動(dòng)分析、聲學(xué)分析、故障診斷及教學(xué)科研等多個(gè)方面。1.2.3

10、虛擬儀器工作原理與傳統(tǒng)儀器一樣，虛擬儀器同樣劃分為數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)分析處理、結(jié)果表達(dá)三大功能模塊（如圖11）。虛擬儀器以透明的方式把計(jì)算機(jī)資源和儀器硬件的測(cè)試能力結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了儀器的功能運(yùn)作。信號(hào)處理數(shù)字濾波統(tǒng) 計(jì)分 析信號(hào)處理數(shù)字濾波統(tǒng) 計(jì)分 析PC-DAQ采集卡GPIB儀器串口儀器VXI儀器PXI儀器圖11 虛擬儀器的功能模塊虛擬儀器用各種圖標(biāo)或控件來(lái)表示傳統(tǒng)儀器面板上的各種器件。由各種開(kāi)關(guān)圖標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)儀器電源的通斷;由各種按鈕圖標(biāo)來(lái)設(shè)置被測(cè)信號(hào)的“放大倍數(shù)” 、“通道” 等參數(shù);由各種顯示控件以數(shù)值或波形的方式顯示測(cè)量或分析結(jié)果;由計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)和鍵盤操作來(lái)模擬傳統(tǒng)儀器面板上的實(shí)際 操

11、作;以對(duì)圖形化軟件流程圖的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)測(cè)量和數(shù)據(jù)分析功能。虛擬儀器由硬件平臺(tái)和應(yīng)用軟件兩大部分構(gòu)成。本節(jié)將分別從硬件、軟件和系統(tǒng)三個(gè)方面來(lái)介紹虛擬儀器的工作原理及具體構(gòu)成。（1） 硬件平臺(tái) 虛擬儀器的硬件平臺(tái)由計(jì)算機(jī)和I/O接口設(shè)備組成，如圖12所示。計(jì)算機(jī)是硬件平臺(tái)的核心，一般是工作站，也可用普通的PC機(jī)。 I/O接口設(shè)備負(fù)責(zé)被測(cè)信號(hào)的采集、調(diào)整、放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換。常用的I/O接口設(shè)備有以下5種：PC-DAQ接口、GPIB接口、串行接口、VXI接口和PXI接口。其中PC-DAQ接口是最基本、最常用的接口方式。 （2）軟件平臺(tái)工作站或臺(tái)式機(jī)PC-DAQ接口串行接口GPIB接口VXI接口P

12、XI接口被測(cè)信號(hào)圖12 虛擬儀器的構(gòu)成虛擬儀器軟件將可選硬件（如DAQ、GPIB、RS-232、VXI、PXI）和可以重復(fù)使用源碼庫(kù)函數(shù)等軟件結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)模塊間的通信、定時(shí)與觸發(fā)，源碼庫(kù)函數(shù)為用戶構(gòu)造自己的虛擬儀器系統(tǒng)提供了基本的軟件模塊。當(dāng)用戶的測(cè)試要求變化時(shí)，可以方便地由用戶自己增減軟件模塊，或重新配置現(xiàn)有系統(tǒng)以滿足現(xiàn)有系統(tǒng)的測(cè)試要求。虛擬儀器軟件包括應(yīng)用程序和I/O接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。應(yīng)用程序又由實(shí)現(xiàn)虛擬儀器前面板功能的軟件程序和定義測(cè)試功能流程圖的軟件程序兩部分構(gòu)成。I/O接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)特定外部硬件設(shè)備的控制。（2） 整體系統(tǒng)虛擬儀器整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖13所示。 面板程序應(yīng)用程序

13、虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)被測(cè)信號(hào)傳感器信號(hào)調(diào)整電路數(shù)據(jù)采集卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)工作站或PC機(jī)圖13 虛擬儀器整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)虛擬儀器信號(hào)流程如圖14所示。數(shù)據(jù)采集卡采集模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)?shù)字信號(hào)讀入計(jì)算機(jī)信號(hào)經(jīng)調(diào)整電路調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)在開(kāi)發(fā)平臺(tái)上設(shè)計(jì)信號(hào)測(cè)量流程及面板編譯成應(yīng)用程序傳感器將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)圖14 虛擬儀器信號(hào)測(cè)量流程圖1.2.4虛擬儀器的優(yōu)勢(shì) 一臺(tái)性能優(yōu)良的虛擬儀器不僅可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的大部分功能，而且在許多方面有傳統(tǒng)儀器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如使用靈活方便、功能豐富、價(jià)格低廉、可一機(jī)多用、可重復(fù)開(kāi)發(fā)等。虛擬儀器優(yōu)勢(shì)主要有:（1）性能高虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，所以完

14、全“繼承”了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤的同時(shí)就能實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析。此外，不斷發(fā)展的因特網(wǎng)和越來(lái)越快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得虛擬儀器技術(shù)展現(xiàn)其更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。 （2）擴(kuò)展性強(qiáng)NI的軟硬件工具使得工程師和科學(xué)家們不再圈囿于當(dāng)前的技術(shù)中。得益于NI軟件的靈活性，只需更新您的計(jì)算機(jī)或測(cè)量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無(wú)需軟件上的升級(jí)即可改進(jìn)您的整個(gè)系統(tǒng)。在利用最新科技的時(shí)候，您可以把它們集成到現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備，最終以較少的成本加速產(chǎn)品上市的時(shí)間。 （3）開(kāi)發(fā)時(shí)間少 在驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用兩個(gè)層面上，NI高效的軟件構(gòu)架能與計(jì)算機(jī)、儀器

15、儀表和通訊方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。NI設(shè)計(jì)這一軟件構(gòu)架的初衷就是為了方便用戶的操作，同時(shí)還提供了靈活性和強(qiáng)大的功能，使您輕松地配置、創(chuàng)建、發(fā)布、維護(hù)和修改高性能、低成本的測(cè)量和控制解決方案。 （4）無(wú)縫集成 虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)集成的軟硬件概念。隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜，工程師們通常需要集成多個(gè)測(cè)量設(shè)備來(lái)滿足完整的測(cè)試需求，而連接和集成這些不同設(shè)備總是要耗費(fèi)大量的時(shí)間。NI的虛擬儀器軟件平臺(tái)為所有的I/O設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口，幫助用戶輕松地將多個(gè)測(cè)量設(shè)備集成到單個(gè)系統(tǒng)，減少了任務(wù)的復(fù)雜性。1.2.5虛擬儀器的現(xiàn)狀和應(yīng)用目前流行的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)工具有兩類：文本式編程語(yǔ)言和圖形化

16、編程語(yǔ)言。文本式編程語(yǔ)言有C、C+、VB、Labwindows/CVI等;圖形化編程語(yǔ)言有LabVIEW、AgilentVEE等。其中LabVIEW最流行，是目前應(yīng)用最廣、發(fā)展最快、功能最強(qiáng)的圖形化軟件。虛擬儀器作為新興的儀器儀表，用戶可以定義其結(jié)構(gòu)和功能，構(gòu)建靈活，轉(zhuǎn)變?nèi)菀?，因此它在各個(gè)領(lǐng)域尤其是在超在規(guī)模集成電路測(cè)試、工廠測(cè)試、現(xiàn)代家用電器測(cè)試以及軍事、航空、航天、通信、汽車、半導(dǎo)體和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。2虛擬示波器設(shè)計(jì)方案虛擬示波器是采用基于計(jì)算機(jī)的虛擬技術(shù)，用以模擬通用示波器的面板操作和處理功能，也就是使用個(gè)人計(jì)算機(jī)及其接口電路來(lái)采集現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室信號(hào)，并通過(guò)圖形用戶界面(GU

17、I )來(lái)模仿示波器的操作面板，完成信號(hào)采集、調(diào)理、分析處理和顯示輸出等功能。虛擬儀器由儀器硬件和功能模塊軟件兩部分組成，虛擬示波器的設(shè)計(jì)也不例外。系統(tǒng)框圖如圖2.1所示。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理結(jié)果顯示時(shí)基控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)頻譜分析截 圖波形顯示頻譜顯示目錄截圖顯示圖2.1 虛擬示波器系統(tǒng)框圖軟件設(shè)計(jì)部分主要是軟件的選擇、前面板設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)。此處采用的軟件是NI公司的LabVIEW 8.2。前面板設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)是本文闡述的重點(diǎn)，也是本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)，圖2.2為虛擬示波器程序設(shè)計(jì)程序流程圖。虛擬示波器啟動(dòng)后，首先進(jìn)行初始化，然后開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，將采集來(lái)的數(shù)據(jù)送入緩沖區(qū)，根據(jù)觸發(fā)方式判斷是否觸發(fā)，若不符合觸發(fā)

18、條件，則重復(fù)采集過(guò)程，否則將緩沖區(qū)值送去顯示，再判斷是否有按鍵按下去執(zhí)行相應(yīng)的子程序。觸發(fā)點(diǎn)按 鍵信號(hào)采集采樣值存入緩區(qū)沖觸發(fā)識(shí)別顯示緩沖區(qū)的值按鍵處理初始化圖2.2 虛擬示波器程序流程圖數(shù)據(jù)采集部分由軟件配以一定的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要為接口驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和外部硬件電路。接口采用計(jì)算機(jī)串口，故硬件主要實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換和電平轉(zhuǎn)換。接口驅(qū)動(dòng)的程序設(shè)計(jì)將在第四章虛擬示波器設(shè)計(jì)中詳細(xì)介紹。硬件部分采用了常見(jiàn)的基于單片機(jī)的 圖2.3 數(shù)據(jù)采集電路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如圖2.3所示，將待測(cè)電信號(hào)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器件 AD574A，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳送給51單片機(jī)，再由單片機(jī)與計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。單片機(jī)與計(jì)算機(jī)串口遵

19、守RS232協(xié)議。本設(shè)計(jì)除了能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)示波器的一些基本功能外，也在功能擴(kuò)展方面做了一些嘗試，如截圖，頻譜分析等功能。3軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境3.1關(guān)于LabVIEWLabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一種圖形化的編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。這是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。利用它可以方便

20、地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過(guò)程都生動(dòng)有趣。圖形化的程序語(yǔ)言，又稱為“”語(yǔ)言。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或流程圖。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語(yǔ)、圖標(biāo)和概念，因此，LabVIEW是一個(gè)面向最終用戶的工具。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)時(shí)，可以大大提高工作效率。利用LabVIEW，可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，它是一個(gè)真正的32位編譯器。像許多重要的軟件一樣，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Maci

21、ntosh的多種版本。3.2LabVIEW的工作原理LabVIEW是一種通用的編程系統(tǒng)，但它也包括各種專用于數(shù)據(jù)采集和儀器控制的函數(shù)庫(kù)和開(kāi)發(fā)工具。由于LabVIEW程序的運(yùn)行及其表現(xiàn)形式都是仿照實(shí)際的儀器，所以，LabVIEW程序稱為虛擬儀器VIs（Virtual Instruments）。然而，VIs仍然類似于傳統(tǒng)語(yǔ)言程序的作用。一個(gè)VI包括一個(gè)人機(jī)對(duì)話用戶界面、一個(gè)作為源代碼的數(shù)據(jù)流框圖及圖標(biāo)。一個(gè)VI的圖標(biāo)使得其高一層的VI可以調(diào)用這個(gè)VI。更為確切地說(shuō)，VI具有如下特點(diǎn)：（1） VI的人機(jī)對(duì)話用戶界面由于VI的形式是依照實(shí)際儀器的面板，所以又稱為前面板。前面板可以包括旋鈕、按鍵、圖形顯

22、示器、其它的控制器和顯示器等。用戶可以使用鍵盤或鼠標(biāo)輸入數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)屏幕上看到結(jié)果。（2）VI從方框圖中得到指令方框圖使用圖形化的編程方式。方框圖也是VI的源代碼。（3）VI是層次化和模塊化的用戶既可以把VI作為頂層程序，也可以把它作為其它程序中的子程序。在一個(gè)VI中的另一個(gè)VI稱為子VI。VI的圖標(biāo)和連接器如同圖形化參數(shù)列表，用于與其它子VI傳遞數(shù)據(jù)。由于具有以上特征，LabVIEW實(shí)際上采用的是模塊編程的概念。設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，先把它分解成一系列任務(wù)，然后再把每個(gè)任務(wù)分解，直到分解成一系列簡(jiǎn)單的子任務(wù)。為每個(gè)子任務(wù)建立一個(gè)VI，然后用這些VI建立一個(gè)方框圖，以完成一個(gè)更大的任務(wù)，最后，

23、頂層的VI包含這些子VI。由于每個(gè)子VI都可以與應(yīng)用的其它VI分開(kāi)執(zhí)行，調(diào)試十分方便。更進(jìn)一步，許多底層的VI經(jīng)常完成的是相同任務(wù)的若干應(yīng)用，用戶可以專門建立一個(gè)子VI，以方便使用。3.3LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境本節(jié)對(duì)LabVIEW的開(kāi)發(fā)環(huán)境即常用模塊作一簡(jiǎn)要介紹。主要有啟動(dòng)界面、設(shè)計(jì)窗口、選板等。3.3.1LabVIEW 8.2 啟動(dòng)界面運(yùn)行LabVIEW 8.2 主程序，屏幕顯示如圖3.1所示的窗口。菜單欄有文件、操作、工具和幫助四項(xiàng)，菜單欄下面是新建、打開(kāi)、相關(guān)資源選項(xiàng)，在此處可以創(chuàng)建新VI、VI項(xiàng)目或者用模板來(lái)創(chuàng)建VI,也可以打開(kāi)一個(gè)已存在的VI或VI項(xiàng)目，同時(shí)也可以打開(kāi)最近使用過(guò)的VI

24、,或者瀏覽相關(guān)資源。圖3.1LabVIEW 8.2 啟動(dòng)界面3.3.2 LabVIEW 8.2 前面板和流程圖設(shè)計(jì)窗口虛擬儀器的設(shè)計(jì)包含兩個(gè)部分，一個(gè)是儀器前面板，一個(gè)是信號(hào)流程圖。這兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)分別在前面板設(shè)計(jì)窗口和流程圖設(shè)計(jì)窗口中完成。下面分別介紹這兩個(gè)設(shè)計(jì)窗口。（1）前面板設(shè)計(jì)窗口前面板設(shè)計(jì)窗口如圖3.2所示。前面板是圖形用戶界面，也就是VI的虛擬儀器前面板，這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類控件，具體表現(xiàn)有開(kāi)關(guān)、旋鈕、圖形以及其他控制和顯示控件。虛擬儀器前面板的設(shè)計(jì)只需工具模板中相應(yīng)的工具去取用控制模板中的相關(guān)控件，并排列到前面板設(shè)計(jì)窗口中的合適位置即可。圖3.3 VI前面板設(shè)計(jì)窗口

25、（2）流程圖設(shè)計(jì)窗口流程圖設(shè)計(jì)窗口如圖3.4所示，流程圖提供VI的圖形化源程序。在流程圖中對(duì)VI編程，以控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出功能。流程圖中包括前面板上控件的連線端子，還有一些前面板上沒(méi)有但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。虛擬儀器流程圖的設(shè)計(jì)需用工具模板中相應(yīng)的工具去取用功能模板中的相關(guān)控件，排列到流程圖設(shè)計(jì)窗口中的合適位置，并用相應(yīng)功能的連線連接成信號(hào)流程圖。圖3.4 流程圖設(shè)計(jì)窗口（3）模板和控件的調(diào)用在缺省情況下，工具模板隨兩種設(shè)計(jì)窗口顯示，控制模板隨前面板設(shè)計(jì)窗口顯示，功能模板隨流程圖設(shè)計(jì)窗口顯示。用鼠標(biāo)單擊工具模板中的相關(guān)工具，即可完成工具狀態(tài)的選定。用鼠標(biāo)單

26、擊控制模板或功能模板中的相關(guān)控件，然后在前面板設(shè)計(jì)窗口或流程圖設(shè)計(jì)窗口中的合適位置單擊，即可完成控件的調(diào)用。如果三大模板沒(méi)有顯示在設(shè)計(jì)窗口中，可以用如下方法調(diào)用。1）工具選板選擇主菜單查看工具選板，即彈出如圖3.3和圖3.4所示的工具模板。2）控件選板在前面板設(shè)計(jì)窗口中，選擇主菜單查看控件選板，即彈出如圖3.3所示的控件模板。3）函數(shù)選板在流程圖設(shè)計(jì)窗口中，選擇主菜單查看函數(shù)選板，即彈出如圖3.4所示的函數(shù)選板。（4）主菜單及快捷按鈕1）文件菜單選項(xiàng)完成VI文件的新建、打開(kāi)、打印、關(guān)閉、頁(yè)面設(shè)置、退出等操作。2）編輯菜單選項(xiàng)完成剪切、復(fù)制、粘貼、刪除、查找和替換、對(duì)齊所選項(xiàng)等操作。3）查看菜單

27、選項(xiàng)完成各選板、錯(cuò)誤列表等的顯示和隱藏。4）項(xiàng)目菜單選項(xiàng)完成項(xiàng)目的新建、打開(kāi)、關(guān)閉、保存、運(yùn)行、生成、屬性等操作。5）操作菜單選項(xiàng)主要完成對(duì)程序的相關(guān)操作，如運(yùn)行、停止、單步步入、單步跳過(guò)、數(shù)據(jù)記錄等。6）工具菜單選項(xiàng)主要有生成可執(zhí)行文件、源代碼控制、性能分析、安全、用戶名等相關(guān)操作。7）窗口菜單選項(xiàng)主要是前面板和程序框圖窗口的轉(zhuǎn)換、窗口顯示模式。8）幫助菜單選項(xiàng)完成顯示即時(shí)幫助、查找范例、查找儀器驅(qū)動(dòng)、搜尋網(wǎng)絡(luò)資源等?？旖莅粹o欄如圖3.5所示，從左至右依次為運(yùn)行、連續(xù)運(yùn)行、圖3.5快捷按鈕停止、暫停、文本設(shè)置、對(duì)齊對(duì)象、分布對(duì)象、調(diào)整對(duì)象大小、重新排列、顯示即時(shí)幫助窗口。在程序框圖窗口中，快

28、捷按鈕上還有高亮顯示執(zhí)行過(guò)程、保存連線值、開(kāi)始單步執(zhí)行、單步步出按鈕。3.3.3LabVIEW 8.2的三大選板LabVIEW 8.2提供了三大操作選板：工具、控件、函數(shù)。這些選板集中反映了LabVIEW的功能與特征。在虛擬儀器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，用戶主要利用這三大選板來(lái)完成VI前面板和信號(hào)流程圖的設(shè)計(jì)。工具選板可以同時(shí)出現(xiàn)在VI前面板設(shè)計(jì)窗口和流程圖設(shè)計(jì)窗口中，因?yàn)檫@兩個(gè)設(shè)計(jì)窗口均需要使用工具選板。控件選板只出現(xiàn)在VI前面板設(shè)計(jì)窗口中。前面板設(shè)計(jì)窗口所需的各種控制控件均包含在控制模板中。前面板設(shè)計(jì)只需要選擇工具模板中的相應(yīng)工具，從控件選板中取出有關(guān)的控件，擺放到前面板設(shè)計(jì)窗口中的合適位置，并設(shè)置好

29、相關(guān)屬性。函數(shù)選板只出現(xiàn)在信號(hào)流程圖設(shè)計(jì)窗口中。流程圖設(shè)計(jì)窗口所需的各種功能控件均包含在函數(shù)選板中。流程圖設(shè)計(jì)只需要選擇工具選板中的相應(yīng)工具，從函數(shù)選板中取出有關(guān)的控件，擺放到合適位置，并用相應(yīng)的連線將它們組成流程圖。下面分別介紹工具選板、控件選板和函數(shù)選板中的相關(guān)內(nèi)容。1）工具選板如圖3.6所示，工具選板提供了各種用于創(chuàng)建、修改和調(diào)試VI程序的工具。當(dāng)從選板內(nèi)選擇了任一種工具后，鼠標(biāo)箭頭就會(huì)變成該工具相應(yīng)圖3.6 工具選板的形狀。工具選板中的工具簡(jiǎn)介如表3.1表3.1圖標(biāo)名稱功能Operate Value（操作值）用于操作前面板的控制和顯示。使用它向數(shù)字或字符串控制中鍵入值時(shí)，工具會(huì)變成標(biāo)簽

30、工具Position/Size/Select （選擇）用于選擇、移動(dòng)或改變對(duì)象的大小。當(dāng)它用于改變對(duì)象的連框大小時(shí)，會(huì)變成相應(yīng)形狀。Edit Text（編輯文本）用于輸入標(biāo)簽文本或者創(chuàng)建自由標(biāo)簽。當(dāng)創(chuàng)建自由標(biāo)簽時(shí)它會(huì)變成相應(yīng)形狀。Connect Wire（連線）用于在流程圖程序上連接對(duì)象。如果聯(lián)機(jī)幫助的窗口被打開(kāi)時(shí)，把該工具放在任一條連線上，就會(huì)顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。Object Shortcut Menu（對(duì)象菜單）用鼠標(biāo)左鍵可以彈出對(duì)象的彈出式菜單。Scroll Windows（窗口漫游）使用該工具就可以不需要使用滾動(dòng)條而在窗口中漫游。Set/Clear Breakpoint（斷點(diǎn)設(shè)置清除）

31、使用該工具在VI的流程圖對(duì)象上設(shè)置斷點(diǎn)。Probe Data（數(shù)據(jù)探針）可在框圖程序內(nèi)的數(shù)據(jù)流線上設(shè)置探針。通過(guò)控針窗口來(lái)觀察該數(shù)據(jù)流線上的數(shù)據(jù)變化狀況。 Get Color（顏色提?。┦褂迷摴ぞ邅?lái)提取顏色用于編輯其他的對(duì)象。Set Color（顏色設(shè)置）用來(lái)給對(duì)象定義顏色。它也顯示出對(duì)象的前景色和背景色。2）控件選板如圖3.7所示，控件選板包括多種子選板，圖中每個(gè)圖標(biāo)代表一類子模板。圖3.7 控件選板控件選板中的各子模板功能簡(jiǎn)介如表3.2，其中最常用的是數(shù)值子模板、布爾量子模板、數(shù)組子模板、圖形子模板。表3.2圖標(biāo)子模板名稱功能Numeric（數(shù)值量）數(shù)值的控制和顯示。包含數(shù)字式、指針式顯示

32、表盤及各種輸入框。Boolean（布爾量）邏輯數(shù)值的控制和顯示。包含各種布爾開(kāi)關(guān)、按鈕以及指示燈等。String & Path（字符串和路徑）字符串和路徑的控制和顯示。Array & Cluster（數(shù)組和簇）數(shù)組和簇的控制和顯示。List & Table（列表和表格）列表和表格的控制和顯示Graph（圖形顯示）顯示數(shù)據(jù)結(jié)果的趨勢(shì)圖和曲線圖。Ring & Enum（環(huán)與枚舉）環(huán)與枚舉的控制和顯示。I/O（輸入/輸出功能）輸入/輸出功能。于操作OLE、ActiveX等功能。Refnum參考數(shù)10Digilog Controls（數(shù)字控制）數(shù)字控制11Clussic

33、 Controls（經(jīng)典控制）經(jīng)典控制，指以前版本軟件的面板圖標(biāo)。12Activex用于ActiveX等功能。13Decorations（裝飾）用于給前面板進(jìn)行裝飾的各種圖形對(duì)象。14Select a Controls（控制選擇）調(diào)用存儲(chǔ)在文件中的控制和顯示的接口。15User Controls（用戶控制）用戶自定義的控制和顯示。3）函數(shù)選板如圖3.8所示，函數(shù)選板是創(chuàng)建流程圖程序的工具。功能模板包括多種子模板，圖中每一個(gè)頂層圖標(biāo)都表示一個(gè)子模板。圖3.8 函數(shù)選板函數(shù)選板中常用的子模板的功能簡(jiǎn)介如表3.3，其中最常用的是結(jié)構(gòu)、布爾、數(shù)組、數(shù)值子模板等。表3.3圖標(biāo)子模板名稱功能Structu

34、re（結(jié)構(gòu)）包括程序控制結(jié)構(gòu)命令，例如循環(huán)控制等，以及全局變量和局部變量。Numeric（數(shù)值運(yùn)算）包括各種常用的數(shù)值運(yùn)算，還包括數(shù)制轉(zhuǎn)換、三角函數(shù)、對(duì)數(shù)、復(fù)數(shù)等運(yùn)算，以及各種數(shù)值常數(shù)。Boolean（布爾運(yùn)算）包括各種邏輯運(yùn)算符以及布爾常數(shù)。String（字符串運(yùn)算）包含各種字符串操作函數(shù)、數(shù)值與字符串之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及字符(串)常數(shù)等。Array（數(shù)組）包括數(shù)組運(yùn)算函數(shù)、數(shù)組轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及常數(shù)數(shù)組等。Cluster（簇）包括簇的處理函數(shù)，以及群常數(shù)等。這里的群相當(dāng)于C語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)。Comparison（比較）包括各種比較運(yùn)算函數(shù)，如大于、小于、等于。Time & Dialog（時(shí)

35、間和對(duì)話框）包括對(duì)話框窗口、時(shí)間和出錯(cuò)處理函數(shù)等。File I/O（文件輸入/輸出）包括處理文件輸入/輸出的程序和函數(shù)。Data Acquisition（數(shù)據(jù)采集）包括數(shù)據(jù)采集硬件的驅(qū)動(dòng)，以及信號(hào)調(diào)理所需的各種功能模塊。Waveform（波形）各種波形處理工具Analyze（分析）信號(hào)發(fā)生、時(shí)域及頻域分析功能模塊及數(shù)學(xué)工具 。Instrument I/O（儀器輸入/輸出）包括GPIB(488、488.2)、串行、VXI儀器控制的程序和函數(shù)，以及VISA的操作功能函數(shù)。4Mathematics（數(shù)學(xué)）包括統(tǒng)計(jì)、曲線擬合、公式框節(jié)點(diǎn)等功能模塊，以及數(shù)值微分、積分等數(shù)值計(jì)算工具模塊。5Communi

36、cation（通訊）包括TCP、DDE、ActiveX和OLE等功能的處理模塊。6Application Control（應(yīng)用控制）包括動(dòng)態(tài)調(diào)用VI、標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行程序的功能函數(shù)。7Graphics & Sound（圖形與聲音）包括3D、OpenGL、聲音播放等功能模塊。包括調(diào)用動(dòng)態(tài)連接庫(kù)和CIN節(jié)點(diǎn)等功能的處理模塊。8Tutorial（示教課程）包括LabVIEW示教程序。4虛擬示波器設(shè)計(jì)在本章中將詳細(xì)介紹各個(gè)功能模塊的程序設(shè)計(jì)和前面板。虛擬示波器程序設(shè)計(jì)部分主要有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示三大模塊。數(shù)據(jù)采集主要由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，如采用數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)聲卡等來(lái)實(shí)現(xiàn)，本文采用計(jì)算機(jī)串口并配

37、以模數(shù)轉(zhuǎn)換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。4.1虛擬示波器的程序設(shè)計(jì)4.1.1數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集部分是外部數(shù)據(jù)與虛擬示波器之間溝通的橋梁，是硬件與軟件的結(jié)合，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成如圖4.1所示。硬件部分主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換的電子電路，具體電路已在本文第二章中做了說(shuō)明。軟件部分則是所用接口的讀寫程序。內(nèi)存BufferA/D信號(hào) 驅(qū)動(dòng)程序LabVIEW程序硬件顯示圖4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)LabVIEW中的接口配置和讀寫程序如圖4.2所示，該程序作為圖4.2 接口配置和讀寫程序圖一子程序在主程序中調(diào)用。設(shè)計(jì)中采用了LabVIEW中的VISA Configure Serial Port函、VISA Write函數(shù)

38、和VISA Read函數(shù)來(lái)完成對(duì)串口的讀寫。4.1.2數(shù)據(jù)處理本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)保存、讀取、觸發(fā)和截圖。（1）數(shù)據(jù)保存和讀取本部分是對(duì)硬件采集到的數(shù)據(jù)做簡(jiǎn)單的處理后，進(jìn)行保存，其程序圖如圖4.3所示，此處還調(diào)用了兩個(gè)子程序：讀取和保存子程序。圖4.3 數(shù)據(jù)保存和讀取示波器有正常和記憶兩種狀態(tài)，在記憶狀態(tài)下，可以直接開(kāi)啟保存功能對(duì)從外部采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，結(jié)果以文本格式進(jìn)行存放，如圖4.4所示，也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。圖4.4 保存的采集數(shù)據(jù)其中保存和讀取子程序的框圖如圖4.5和圖4.6所示圖4.5 保存子程序圖圖4.6 讀取子程序圖兩個(gè)子程序中都用到了子子程序：寫入電子表格文件.vi

39、，該vi為L(zhǎng)abVIEW 8.2自帶的，如圖4.7所示，此子子程序的各引腳說(shuō)明如圖中所述。圖4.7 寫入文件子子程序圖標(biāo)及其幫助（2）觸發(fā)模塊在虛擬示波器中的觸發(fā)同步與傳統(tǒng)示波器有某些相同的地方，也有很多不同的地方?；痉椒ㄊ牵喊巡杉綌?shù)據(jù)與設(shè)定的某個(gè)作為觸發(fā)電平的值進(jìn)行比較，滿足觸發(fā)條件時(shí)，啟動(dòng)觸發(fā)，并輸出數(shù)組中對(duì)應(yīng)元素的索引值，將這些值形成一個(gè)新的數(shù)組，并確定其長(zhǎng)度，然后將這組數(shù)據(jù)做為波形數(shù)據(jù)的Y值。如圖4.8所示，在此模圖4.8 觸發(fā)模塊程序圖塊中，調(diào)用了一個(gè)觸發(fā)選擇子程序，其程序框圖如圖4.9所示，觸發(fā)選擇子程序有四個(gè)輸入：數(shù)據(jù)輸入、是否觸發(fā)、極性、電平。兩個(gè)輸出：觸發(fā)后數(shù)據(jù)輸出和索引

40、。在此子程序中，還用到了一個(gè)圖4.9 觸發(fā)選擇子程序圖LabVIEW 8.2自帶的一個(gè)子VI-slope.vi，此處記作觸發(fā)如圖4.9中所示，其程序框圖如圖4.10，數(shù)組元素進(jìn)入該程序后，分為三路。最下面一路作為循環(huán)次數(shù)，中間一路給定數(shù)組的第一個(gè)元素，最上面的直接進(jìn)入判斷。首先判斷設(shè)定的電壓是否相等，且大于或小于數(shù)組上一個(gè)值，然后觸發(fā)內(nèi)部CASE結(jié)構(gòu)。觸發(fā)內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，該數(shù)組的某個(gè)元素（此元素和電平相等）和上一個(gè)元素相互比較大小，來(lái)確定波形是從上方還是從下方通過(guò)該設(shè)定觸發(fā)值，該部分的邏輯由內(nèi)部小CASE結(jié)構(gòu)的判斷來(lái)進(jìn)行，不同的上觸發(fā)和下觸發(fā)是通過(guò)電平來(lái)選擇的，相應(yīng)的內(nèi)部判斷是大于或小于，當(dāng)判斷成

41、功后，輸出索引值，即該觸發(fā)點(diǎn)在數(shù)組中的位置，然后返回上一個(gè)子程序。圖4.10 觸發(fā)選擇子子程序圖（3）截圖截圖模塊主要借助一些函數(shù)實(shí)現(xiàn)，如圖4.11所示，用到的函數(shù)主要圖4.11 截圖程序圖是調(diào)用節(jié)點(diǎn)函數(shù)和寫入BMP文件.vi。4.1.3結(jié)果顯示結(jié)果顯示包括波形顯示、所截圖形的顯示和頻譜圖顯示，如圖4.12所示。此處用到了Build Waveform函數(shù)，本文忽略其波形輸入端，重新定義參數(shù)構(gòu)建波形數(shù)據(jù)，并在輸出端輸出。Y作為波形圖中縱軸的顯示參數(shù)，t0表示波形圖中橫軸的起始點(diǎn)坐標(biāo)，dt表示橫軸的步進(jìn)值。其輸出數(shù)據(jù)分為三路，送給波形圖4.12 結(jié)果顯示程序圖圖、截圖的數(shù)據(jù)直接顯示，另一路送給FFT頻譜（幅度相位）.vi（如圖4.13所示）處理后顯示。圖4.13 FFT頻譜（幅度相位）.vi圖標(biāo)4.2前面板設(shè)計(jì)前面板上主要是圖形顯示區(qū)、坐標(biāo)控制區(qū)和功能按鈕區(qū)。如圖圖4.14 虛擬示波器前面板4.14所示，