基于NImyDAQ的数据采集系统的设计.doc

江苏科技大学本 科 毕 业 设 计（论文）学 院 电子信息学院 专 业 电子信息工程 学生姓名 赵越 班级学号 指导老师 张贞凯 二零一五年六月江苏科技大学本科毕业论文基于NI myDAQ数据采集系统设计Design of data acquisition system based on myDAQ 摘 要在以前，多种数据采集全部是经过人工方法进行，所以一直存在很大不足，即无法做到对大量试验数据分析处理。伴随电子科技发展,大家能够同时采集大量信号数据而且经过计算机处理分析这些数据。虚拟仪器仅是一个程序化仪器，这种仪器和计算机结合使用，使得大家能够在事先编好程序下完成对数据一系列处理分析工作。本文着重研究了多个经典基于NI myDAQ数据采集系统，设计了很多实用虚拟仪器。如虚拟数字电压表，它替换了传统电压表，提升了测量效率和正确度。连续脉冲序列产生VI，它能够产生任意占空比，任意频率方波。在脉冲宽度测量中，能够经过设置计数方法等方便快捷地测量出脉冲序列宽度。连续信号采集则是经过DAQmxAPI采集信号，实施连续硬件定时信号采集。简单边缘计数VI能够选择计数方法，方便快捷地统计出一个方波波峰个数。同时本文在原有数据采集系统基础上对部分系统进行升级改善，实现了愈加丰富功效。关键词：虚拟仪器；LabVIEW；NI myDAQAbstractIn the past, a variety of data acquisition is performed by artificial means, it has a lot of limitations, which can not be done on a large number of experimental data .With the development of electronic technology, people can collect and processing large amounts of signal data and analyze the data through computers .Virtual instrument is only a procedural instrument. It is possible to complete a series of data processing and analysis work in the pre-programmed procedures with the combination of virtual instrument and computers.This paper focuses on some typical data acquisition system based on NI myDAQ and designs many useful virtual instrument. Such as Virtual digital voltmeter, which replaced the traditional voltmeter and improved the efficiency and accuracy. Continuous pulse sequence VI, it can generate a any duty and any frequency square wave. Pulse width measurement can measure the width of the pulse sequence quickly and easily by setting the counting methods. Continuous signal acquisition is to acquire signals by using DAQmx API. Simple Edge Count VI can choose the way of counting, it can count the number of a square wave crest quickly and easily. Meanwhile, based on the original data acquisition system .This paper upgrade part of the system to achieve a richer function.Keywords: Virtual instrument; LabVIEW,; NI myDAQ目录 第一章 绪论11.1 研究背景及意义11.2 中国外发展现实状况11.3 虚拟仪器21.3.1 虚拟仪器产生背景21.3.2 虚拟仪器概念31.3.3 虚拟仪器开发语言31.4 本文关键结构4第二章 DAQ介绍52.1 数据采集卡硬件介绍52.2 数据采集卡软件介绍62.3 设置NI myDAQ设备62.4 本章小结10第三章 LabVIEW介绍113.1 LabVIEW和G语言概述113.2 LabVIEW编程环境123.2.1 开启界面133.2.2 前面板133.2.3 程序框图143.3 浅谈G语言163.3.1 G 语言介绍163.3.2 G 语言特色数据流183.3.3 G 语言基础结构203.4 LabVIEW界面设计233.5 本章小结23第四章 基于NI myDAQ数据采集系统244.1 虚拟数字电压表244.1.1 电压表前面板部署244.1.2 电压表程序框图244.1.3 测试过程254.1.4 测试结果254.2 连续信号采集264.2.1 程序框图设计264.2.2 系统前面板部署264.2.3 测试过程274.2.4 测试结果274.3 简单边缘计数274.3.1 程序框图设计274.3.2 系统前面板部署284.3.3 测试过程284.3.4 测试结果294.4 脉冲宽度测量294.4.1 程序框图设计294.4.2 系统前面板部署304.4.3 测试过程304.4.4 测试结果314.5 连续脉冲序列产生314.5.1 程序框图设计314.5.2 系统前面板部署324.5.3 测试过程324.5.4 测试结果334.6 本章小结33本文总结34致 谢35参考文件36 第一章 绪论本章关键讲述了基于NI MyDAQ数据采集系统设计背景和意义，中国外所设计数据采集系统开发觉实状况和还未处理问题，随即简明提及了虚拟仪器基础知识，最终列出本文关键结构。1.1研究背景及意义因为科技局限，先前测试现场几乎全部数据全部是采取人工方法进行读取和统计，无法同时正确有效处理分析大量试验数据，所带来后果就是无法对其进行正确全方面分析，计算，所以阻碍了科学技术发展和仪器大量普及1。第三次工业革命发生以后，计算机技术得到了飞速发展，伴伴随精度越来越高、性能越来越好数据采集系统广泛应用，使得多路数据不需要使用人工进行采集而且分析全部由计算机自动完成，从而提升了测量精度和可信度。而虚拟仪器良好灵活多变性，使得虚拟仪器能够在PC端完美地兼容运行，同时在这个整体中是必不可少2。把传感器和硬件设备连接起来，需要一个媒介能够进行信号处理，使得该信号能够被计算机识别，分析，处理。虚拟数据采集系统通常是由以下多个部分组成，首先是一个软件程序，其次要有一个能够分析处理数据PC端，然后必备一个数据采集卡，最终是多种传感器和数据分析仪3。1.2中国外发展现实状况(1)在科技比较发达现代，数据采集系统几乎全部有高速度，高性能计算机影子，高性能计算机应用，极大提升了对数据处理分析正确性和可靠性，更关键是数据采集系统不再需要很多硬件支持，节省了人力，物力，财力。(2)配套软件控制在每一次数据测量采集中饰演着关键角色，从而使得系统设计变得愈加方便和高效。(3)数据采集和数据处理完美地结合成一个整体，所以能够完成数据采集和数据处理、数据分析几乎全部工作。(4)数据采集过程几乎全部是随时随地，随时随地标准是能满足实际需要；对于通常见户所使用数据采集系统，开发者则期望此系统能有比先前更高速率和更大正确率，以满足更复杂，更多变实际情况。(5)工业革命以来，微型电子电路技术也得到了空前发展。电路设计得比先前更小更精炼，数据采集系统速度得到了质飞跃，同时可信度很之大，近几年来单片机也被应用到该系统中，出现了突破传统数据采集系统4。(6)多年来，伴随总线技术概念提出，该技术在数据采集系统中取得了关键地位，总线技术在一整套测量测试系统中饰演着关键角色。1.3虚拟仪器1.3.1虚拟仪器产生背景传统仪器技术经历了漫长改善，一直到现在，已经度过了从传统模拟仪器、以后数字仪器和近代虚拟仪器这三个过程，从1980年开始这些测量工具发展进入到了一个更高阶段即：虚拟仪器时代。在大多数实际情况下，在要测量一些数据时需要很多工具，如函数发生器、示波器、电压表、频率仪、电流表等，假如要测量愈加庞大，功效更多数字或模拟电路系统还需要分析仪、IC测试仪等。这么多测量仪器有很多缺点和不便，比如：需要很多钱、测量仪器太过庞大、小试验室容纳不下，相互关联起来使用时很轻易发生错误，而且常常因为仪器之间连接、信号带宽等方面问题给每一次测试测量造成很多不便利原因，使得数据测量变得愈加困难5。要提升电子测量仪器测量可信度和正确性，就要求设计仪器本身含有自动调整、自动校准、量程转换、处理分析和寻求故障功效，实现了自己保留大量测量数据并在开发者需要调用时候自动调出并参与运行处理，这些指标对于传统仪器来说几乎不可能实现，在智能虚拟仪器实现之前几乎被认为是不可能完成任务。然而，计算机科学和微型电路电子技术一步步发展壮大，极大地加紧了近几年来虚拟仪器科技向前前进步伐。现在，科学家正在努力钻研第五代全自动测试测量系统中，计算机饰演着很关键角色，计算机软件技术和测量控制系统强大兼容性，使得她们能够很有效融为一体而且愈加高效，愈加便捷6。伴随观念改变，科学家对传统意义上仪器设计思绪和方法等全部发生了质转化，大家提出了不一样于传统仪器概念虚拟仪器。因为虚拟仪器软件能够拥有测量采集、过程指导、数据分析、数据处理、结果显示和人机交互界面等能力，使得先前破旧传统仪器能够被以后开发者设计软件程序所替换。1.3.2 虚拟仪器概念虚拟仪器首次是由美国国家仪器企业提出来，虚拟仪器实际上是虚拟现实技术一个分支，其实虚拟仪器是仅仅是一个功效意义上仪器，但它能充足发挥高性能计算机系统快速分析数据，处理数据能力优势，在高度集成和必需硬件条件许可情况下，利用事先编好程序完成数据一系列复杂处理分析工作。，利用软件程序、计算机配合来完成那些破旧传统仪器不能完成任务，大大地提升了传统仪器在一系列数据分析和处理方面能力，让使用者能够随时随地对虚拟仪器进行更新升级，甚至增强其功效7。虚拟仪器离不开计算机支持，因为它是经过计算机编写程序，高性能计算机和仪器紧密结合是以后虚拟仪器发展关键突破口，所谓虚拟仪器就是在常见计算机上编写部分软件程序，并经过外界接口搭建硬件环境，使得使用者在使用这些虚拟仪器时候，就像在使用为自己量身定制测量测试仪器。在上述系统中，外接硬件用来接收外界所要测量处理信号，开发者自己编写软件程序才是整个系统关键内容。几乎全部操作者全部能够利用编写程序方法，很快速而且高效地改变、添加，删除虚拟仪器系统能实现模块，业内把它称之为“软件程序等同于传统仪器”。1.3.3 虚拟仪器开发语言现在，开发者把虚拟仪器定义为“基于高性能计算机测控系统”，这里并没有说明这个虚拟系统程序开发语言，现在很多个语言全部有开发成功虚拟仪器案例，不过众多开发人员经过多方实践，探索和探究。考虑到各个方面内容，一致认为LabVIEW是虚拟仪器领域最便捷图形语言开发外在条件8。因为“G“语言组成基础是一个个形象图形，所以把这种用图像表示编程方法称为G语言，它和传统意义上C+，JAVA，汇编语言等存在很大相同点，如相同编程结构、相同控制语句流、程序调试工具以等。但G语言和其它编程语言也有着显著差异，常见编程方法用一个个字符，字母来表示，而G语言用愈加通俗易懂图像化语言来组成编程基础，以一个个小模块来完成最终程序编写。在这么开发环境下，通常使用者只需要少许编程知识，因为这个开发环境下使用全部是开发者所熟悉，形象图形和图像，比如：多种旋钮、开关和波形图等，界面友好是它一大特点。所以在这么开发环境下，就算没有很多编程知识，也能设计出高效产品，软件。LabVIEW现在已经广泛地被社会各界所接收，LabVIEW能够说是一个完美数据采集测量处理分析软件。LabVIEW本身包含了很多数据库和函数包含了全部满足GPIB、HUI、ZNNX-2893和UY-987协议硬件和NI myDAQ全部功效。该软件自带了很多库函数，因为它含有这么多功效，所以其强大灵活性深受开发者喜爱。LabVIEW设计初衷是提供一个大众化，方便，快捷开发工具。这个软件极大发展了虚拟仪器科学和数据采集系统，使得大家能够在很多情况下测量处理分析数据变得愈加方便，当我们利用这个平台进行数据采集，分析，处理，显示，计划时候，极大节省了使用者时间，避免花费巨大人力和物力9。1.4 本文关键结构在接下来章节中，将更深入描述本课题所介绍基于NI myDAQ数据采集系统设计。第二章关键介绍了NI myDAQ运行原理和使用方法。第三章关键介绍了LabVIEW使用方法和G语言基础知识。第四章着重分析了多个经典基于NI myDAQ数据采集系统，并在已经有基础上拓展了她们功效。在论文结尾，对基于NI myDAQ数据采集系统作了个简单总结，同时也指出了还未完全克服问题。第二章 DAQ介绍本节具体介绍了数据采集器软件，硬件和这个设备基础配置方法。2.1 数据采集卡硬件介绍USB接口技术被应用在NI myDAQ上，NI 数据采集卡采提供了模拟输出(AO)、数字输入和输出(DIO)、电源和数字万用表(DMM)函数。NI myDAQ硬件电路和模拟输入输出模块中电路电子板是由美国德州仪器企业(TexasInstruments)提供。图2-1所展示是NImyDAQ硬件设备10。图2-1硬件程序框图NImyDAQ提供了两个模拟输入通道。经过修改参数这两个模拟输入通道可被使用该软件人设置差分放大输入和音频输入。数字输入被应用了一个叫做多路复用技术，业界认为多路复用技术就是经过模拟和数字转换器（ADC)对低阻抗差分放大输入和音频输入通道在同一时间进行速率很高采样识别。在通常实际情况下，信号有范围限制，区间在负10伏到正10伏。假如使用者把它调整到音频模式，则数据采集卡两个模拟信号能够看作是音频信号输入。输入到这个通道信号频率可高达0HZ，如此高模拟输入速率满足了波形采集要求。要分析处理模拟输入，开发者在大部分情况下必需使用NIELVISmx示波器、动态信号分析器和Bode分析仪11。数据采集卡上通常带有8个数字输入输出数据线接口。数据采集卡提供+15V,-15V，+5V电压电源。+15V和15V通常被用于模拟组件。比如，电阻和变压器。+5V电源通常见于电源数字组件。比如：数字输入输出等。电源、阻抗和数字I/O总功率是有范围限制，最大上限为500mW，最小下限为100mW。2.2 数据采集卡软件介绍NIELVISmx是使NImyDAQ能正常实现其功效所不能缺乏驱动软件。NIELVISmx能使用基于LabVIEW软件，而且她最关键功效是能够控制NImyDAQ设备而且该软件配置很多常见使用功效供开发者使用。NIELVISmx安装时还会安装LabVIEWExpressVI这个不能缺乏，当开发者在编写程序时候能够用它给软件实现更多更丰富功效。在NIMultisim中使用NIELVISmx可模拟信号、和NImyDAQ二者联合测量实际信号而且能够处理分析计算总结采集信号。2.3设置NI myDAQ设备DAQ中有一个连接器她有20位螺栓，要正确安装这个连接器需注意和NImyDAQ保持在同一水平面上。假如插入该复杂连接器时和NImyDAQ不对齐或有角度时候，势必会造成硬件破损12。为确保正确信号连接，螺栓端子必需按要求规范插入数据采集卡中。图2-2显示了我们该怎样正确插入连接器。图2-2 数据采集卡连接框图图2-3为可经过3.5mm音频插头和螺栓端子连接器访问音频、AI、AO、DIO、GND和电源信号。表2-1为信号具体说明。图2-3 数据采集卡I/O连接器表2-1 螺栓端子信号说明信号名称参考方向说明AUDIO IN-输入音频输入-立体声连接器左侧和右侧音频输入AUDIO OUT-输出音频输出-立体声连接器左侧和右侧音频输入+15V/-15VAGND输出音频输出-立体声连接器左侧和右侧音频输出AGND-+15V/-15V电源AO 0/AO 1AGND输出模拟地-AI、AO、+15V和-15V参考接线端AI 0+/AI 0-;AI 1+/AI 1-AGND输入模拟输出通道0和1DIODGND输入或输出模拟输入通道0和1DGND-数字地-DIO数据线和+5V电源参考地5VDGND输出5V电源图2-4为NImyDAQ上DMM连接示意图。表2-2为信号说明。图2-4 DMM测量连接表2-2 DMM信号说明信号名称参考方向说明HI（V）COM输入电压、电阻和二极管测量正接线端COM-DMM测量参考端HI(A)COM输入电流测量正接线端（熔断：F 1.25 A 250 V快速反应）开发者要正确设定输入通道和连接信号，就必需分清什么是浮接信号和什么是接地信号，所以我们必需明确信号到底是属于什么。接下来一节里我专门介绍了上述两种信号。用作接地-参考信号源必需连接大地或建筑物。含有非隔离特征，而且输出并导入建筑物或大地供电系统设备或仪器是被认定为接地参考信号源。连接至同一供电系统数字仪器之间是一定会存在电势差，但她们电势差范围很小，通常是1mV100mV之间。假如电势差显著增大，则提醒电子线路接线不规范。接地信号测量方法也很关键，假如测量方法不规范，则电势差是引发巨大误差关键原因。被称作是浮接信号源因为没有连接至数据采集卡参考地。常见浮接信号源有经过传统锂电池供电设备、降压器输入、热阻抗、电池设备、声学检测器输出和隔离放大器。通常情况下定义一个浮接信号源是看它是否含有隔离输出功效。要建立信号参考一定要用跳线或电阻把浮接信号连接全部数据采集卡工地引脚。不然，需要测量输入信号会在信号源超出共模电压最大或最小极限时产生误差，从而影响测量。假如要配置信号源到共地引脚参考最快捷方便做法是用数据线把信号正接线端和数据采集卡AI+端相联络起来13。然而也有特殊情况，假如电路中出现了较大源阻抗，上述连接方法将造成测量结果产生显著误差。因为导线连接在大地端，所以正极线产生静电会造成耦合并造成噪声产生，噪声有可能会单独存在。噪声不会以共模信号形式出现，而是以差分模拟信号方法出现，而且将会干扰使用者测量结果。图2-5，在该情况下，经过一个电阻连接负极线至AGND，需要注意是这个电阻阻值是源阻抗100倍，假如直接把连线负极连接至共地端是不正确。阻值大小要恰到好处，最理想情况是源阻抗100倍电阻，只有这么能使信号路径趋于稳定14。图2-5 浮接信号源非差分关联连接另一个等值电阻至共地端正极输入可完全稳定信号路径，图2-6所表示。即使这个平衡输入方法能更有效降低噪声，抑制噪声产生，从而提升测量精度，缺点是会算入两个电阻阻值总和，而且是在串联方法下阻值总和，从而加大了电路负载。比如，源阻抗为2kW，每个电阻为100kW，则为源引入了200kW多出电路阻值负载，同时生成了一个1%误差范围15。图2-6 带2个电阻差分连接方法满足模拟输入数据线正端口和负端口均为直流路径接地条件下，才能确保该电子电路放大器正常工作。如信号源阻抗不是很大，则优先考虑阻值较大负载。开发者不仅要注意电阻阻值太小产生载入源，同时也要注意电阻阻值太大产生显著输入误差，这两种情况均会造成误差产生，影响精度。处理方法是，直接连接负输入端至共地端。2.4本章小结本章关键介绍了数据采集卡软硬件基础知识，同时列出了该仪器基础配置使用方法。 第三章 LabVIEW介绍本节从四个方面具体介绍了LabVIEW,首先介绍了LabVIEW和G语言，接着探讨了LabVIEW编程环境，然后具体展示了G语言基础使用方法，最终给大家展示了LabVIEW界面设计过程。3.1 LabVIEW和G语言概述LabVIEW它编程环境是用一个个图像模块完成，所以愈加形象。该软件编写程序是基于图像；在LabVIEW中使用G语言和通常意义上编程语言有很大不一样，传统意义上编程语言运行方向是由上而下，是依据代码前后次序运行，采取数据流进行编程方法是该软件使用上一大特色，在程序中常见模块用图表表示，而且用不一样颜色数据线表示运行方向。业界通常把这种图形化编程语言称为“G”语言即用图形编程，LabVIEW写软件最大好处是它不用写复杂繁琐代码，取而代之是很直观形象步骤图。整个编程过程所用到点全部是使用者常见图形和图表。 LabVIEW有以下多个特点：（l）上手很轻易。 和传统编程语言相比，LabVIEW这种图像化编程软件存在一个巨大优势：代码产生不是经过文本方法来生成，而是使用图形来完成软件编写。所以由它书写程序是图形化，用图形，很直观形象颠覆了程序就是代码见解。（2）通用编程系统。 采取图形化编程方法不仅没有禁锢LabVIEW能力，反而增强了其实用性，同时兼备了传统编程系统优点。因为LabVIEW有一个丰富函数库，所以可完依据不一样需要完成几乎是任何软件编写。 LabVIEW现有突破传统优势，也保留了通常常见程序编译软件。LabVIEW对数据处理采取了一个叫做实时动态监控方法，所以它比传统意义上编程语言更高效，愈加快捷。（3）模块化。LabVIEW中程序由很多小模块组成，能够不用尤其编写，直接使用；另外，经过该开发环境编写程序，不仅能够单独实施，而且能够作为其它更复杂程序子系统，同时协调使用。LabVIEW已经渗透到了在社会很多领域：测试测量：LabVIEW当初设计初衷是为了采集数据，所以现在很多虚拟仪器和数据采集系统全部配置有对应LabVIEW驱动程序，LabVIEW也包含了很多采集处理工具包，开发者能够在第一时间检索并利用这些工具。有时一个复杂测量工作只需要调用，组合多个简单子程序。控制：LabVIEW同时配置有适适用于控制子程序LabVIEWDSC。仿真：大量高等算法函数也包含在该软件中，为模拟、编译、软件编程等方面提供了愈加快捷方法。高速研发：完成一个功效强大，使用方便，而且能够在很多场所应用大型应用软件，熟练开发者所需研发时间更短，比其它语言编程时间缩短了快要二分之一。跨平台：LABVEWI含有良好兼容性。表现在LabVIEW图形化语言不需要考虑兼容性就能够在几乎全部操作系统上实施：Windows、MacOS及Linux。 3.2LabVIEW编程环境经过G语言开发软件程序，即虚拟仪器（VI），它包含前面板、程序框图两部分。一个经典LabVIEW程序结构图3-1所表示，类似于几乎全部软件设计，在创建一个虚拟仪器程序前，开发人员需要依据实际要求构思友好人机交互界面，对于虚拟仪器而言，界面设计最大难点就是前面板设计，其中就有添加多种显示控件控件、布尔变量、必需文字概述和图片等，其次就是经过具体图像化编程实现开发者想要所需要能力。然而在通常情况下，开发人员全部是上述两种方法穿插施行。图3-1 LabVIEW程序图3.2.1开启界面双击LabVIEW图标，开启LabVIEW，就打开了LabVIEW开启界面，以下图3.2所表示。在这个界面中能够看到有菜单栏，编辑栏，帮助栏等。3.2.2 前面板 前面板就是最直观人和机器交流界面。开发者尝试编写一个虚拟软件时第一部步是设计这个人机交互界面，然后依据实际需要设计前面板上显示控件等。开发者要新建一个LabVIEW程序时，便出现下图3-2前面板：图3-2 程序框图界面菜单：在LabVIEW中菜单作用是为了用户方便修改和操作程序框图上对象。在图3-2中，最顶上一栏被称为通用菜单栏。工具栏：工具栏按钮用于实施运行、连续运行、设置断点、终止、编译、修改字体、组合、分布对象.即时帮助窗口：选择“帮助显示即时帮助”显示即时帮助窗口。图标：图标是子模块图形化表示，通常有文字、图形穿插其中。假如打开一个子VI，程序框图上就会出现该子VI图标。3.2.3 程序框图创建前面板后，因为该软件中自带了很多函数，可经过图形化函数来丰富多种功效，从而间接影响前面板显示内容。下图3-3展示了LabVIEW程序界面框图。图3-3 程序界面框图函数选板：在函数选板中能够找到很多常见函数。函数选板中包含大量函数库，所以部分常见功效函数全部能找到。根据程序和函数类型，程序和函数有不一样分类方法。最终设计好软件中包含接线端和节点。用图形化数据线把各个子模块关联融合到一起，程序框图就这么做成了16。（1）接线端：前面板中显示或输入控件在程序框图中通常显示为接线端。它作用是传输前面板和后台程序之间信息。开始实施后，经过分析后输出数据值经由前面板中显示控件接线端流出处理后数据到程序框图而重新进入前面板，在以后让前面板中设置显示控件显示出具体数值。（2）节点：节点就是开发者事先创建在程序框图上小模块，它们通常带有输入输出端，在VI运行时进行运算。节点就相当于通常意义上语言中语句、循环结构、模块和数组。LabVIEW有以下类型节点：函数系统自带实施小模块，把她和传统编程语言中数值常量、函数或模块相比。ExpressVI即能够帮助大家测量小模块，因为其包含强大数据库，所以她使用快捷，方便，但缺点是速度并不是太快。所以，假如程序对效率要求高，通常不考虑使用该模块。（3）多态VI和函数：当输入数据类型多，且互不相同时，多态VI便会依据实际情况作出调整。3.3浅谈G语言3.3.1 G语言介绍图形化编程语言和传统编程语言有着天壤之别，最大优势是把用文本编辑代码用直观图形表示。所以，LabVIEW是一个通俗易懂很轻易上手软件开发工具。同时因为它能够很方便编写程序，编写通俗易懂图形语言，所以它能够极大扩展你科学和工程系统能力，为编写虚拟仪器和实现高速高效数据采集系统提供新方法。当然开发者经过她能够大大提升工作效率。 把G语言和C语言进行比较分析，我们能对G语言有愈加深刻了解。我们举一个简单例子，每个学生在学习C语言编程时候编写第一个程序最终全部是在电脑上出现“HELLOWORLD！”。我们分析这两种语言书写方法，看看有什么区分和相同。（1）用C编写程序“HELLOWORLD！”以下是C实现代码：#includeVoidmain()printf(HelloWorld!n);然后编译实施即可。(2)用LabVIEW编写程序“HELLOWORLD！”为了显示最终结果，开发者需要在前面板中加入一个显示控件，这个控件位置在菜单控制板里。在我们加入这个显示控件是输入控件，为了避免错误，我们得把她转换成输出控件，这么才能显示最终结果。图3-4所表示：图3-4 程序前面板然后点击窗口，在弹出来对话框中选择“程序视图”，能够看到步骤图中增加了一个和之对应接线端。接下来在步骤图中添加一个字符串常量（在函数选板编程字符串字符串常量）来存放“HELLOWORLD！”，为了能够显示成功，需要将常量和显示控件连接起来，图3-5所表示。至此，整个程序就编写完成了。图3-5 程序框图单击工具条上第一个箭头图案按钮，运行VI，就能看到图3-6最终效果：图3-6 运行结果以上分别用C和LabVIEW编写显小程序，从中能够看到二者最大区分是：C语言是使用传统字母代码来实现多种显示功效，然而LabVIEW使用是图像化语言。3.3.2 G语言特色数据流在C语言中，程序基础实施次序基础根据代码书写次序一步步实施。在LabVIEW中，代码运行次序是依据数据线连接方一直控制：一个数据从程序框图上某个起始节点出发，沿着和它相连数据线流动到下一个节点某个输入端，数据在这个节点被加工处理后，再从这个节点输出端点沿着连线流出，流向下一个节点，如此反复直到流入某个终止节点为止。下面举了个小例子，经过这个例子我们能够直观看到数据流移动方向。我们先编写一个G语言程序，将华氏温度和摄氏温度之间转化变得直观：华氏温度到摄氏温度转换公式为：1=5(-32)/9（-华氏温度，-摄氏温度），实现功效两种程序以下：（1）用C编写程序代码：#includevoidmain()flaotx,y;printf(“请输入华氏温度：n”);scanf(“%f”,&x);y=(x-32)*5/9;printf(摄氏温度为%f!n,y);（2）用LabVIEW编写程序，在程序框图程序以下图3-7所表示：图3-7 程序节点和连线在前面板中华氏温度下一栏里随便输入一个数值，然后点击向右箭头，表示开始运行，在另外一个显示控件里，就显示出了转换后数值，图3-8所表示：图3-8 运行结果在这个程序中，数据从输入控件中输入，沿着连线前后经过了减法器（-32=X）、乘法器（X*5=Y）、除法器（Y/9=），最终从输出控件中输出，完成了整个程序实施步骤。3.3.3 G语言基础结构LabVIEW相比于传统编程语句它数据类型有很多个，造成布尔和数据类型相互联络紧密严谨。通常而言，每一个数据类型能够对应多个输入输出组件；其次，存在不少输入输出模块能够同时对应多个不一样类型数据。（1）数值控件：在LabVIEW控件栏中能够找到是数值控件。数值控件不能经过外表判定，即使有些控件外表不一样，但它们全部对应相同数据类型，即数值类型17。另外，有很多例外控件，即使不在常规位置，但这些控件也能够表示成数值型控件。表示法、数值范围作用是规范数据大小，而不会影响数据其它属性，以避免程序编译时出现数值过大或过小；显示格式不影响程序运行，关键是为了提供愈加方便快捷可靠人机交互界面。（2）枚举型：顾名思义，枚举控件所对应数据类型就是属于枚举型。在实际开发中，表示个数不多多个数值、多个步骤等定义时，枚举控件是最好选择，通常而言枚举控件数据类型定义很严格，目标是预防代码实施过程中可能出现错误。（3）布尔型：“真”和“假”是组成布尔型数据基础。通常而言，用一个布尔型数据（bit）就能正确地表示真和假。在通常情况下，字节是现代计算机处理数据最小单位，真和假恰好能够用一个字节0或1来替换。（4）数组型：假如出现一组相同类型数据，通常而言，能够用数组型来进行表示。数组元素数据类型能够表示成其它全部数据类型，需要注意是，数组本身不能反复嵌套作为另一个数组元素。和传统意义上编程语言相类似，在LabVIEW这么开发环境下，开发者也使用“结构”来控制代码实施次序。较常见结构有：次序结构、条件结构、循环结构、事件结构和定时结构等18。次序结构：以下图3-9所表示，程序运行次序是根据数据在连线上流动方向实施。同时，G语言不不过一个图像化语言，而且一个自动实施有多线程语言。所谓多线程就是，假如在程序中有两个并行放置、相互独立没有联络模块，则LabVIEW会依据实际情况把它们放置到不一样线程中，同时实施。次序结构能够让两个或多个相互独立模块根据开发者所需要次序来实施。图3-9 次序结构次序结构运行时，系统会根据框架前后次序依次实施。只有每个框架中代码运行结束，程序才会跳转到下一个框架。开发者能够依据实际需要把能实现不一样功效代码放置在不一样框架中，系统就会按框架次序依次实施。条件结构：以下图3-10所表示，LabVIEW中条件结构类似于树枝，有很多分支，每个分支分别对应不一样程序代码。条件结构能够根据开发者实际需要改变，每次只运行其中一个分支，或多个分支。类似于传统编程语言中ifelse和switch语句。假如要选择到底运行哪一个树枝，可经过使用选择器接线端，选择器接线端能够连接布尔、整型，整数或枚举类型19。图3-10 条件结构循环结构：和大部分传统意义上编程语言一样， LabVIEW也有循环结构，它们分别是for循环和while循环。其能力也和传统意义上编程语言功效相仿，能够经过改变数值来改变循环体中代码运行次数。（1）For循环以下图3-11所表示，配置For循环相关参数能够设定某个代码运行要求次数。For循环初始值通常是从0开始，关键是每实施一次循环，数值通常只增加1。需要注意是For循环要么运行完成，要么不运行，而不能运行到二分之一就退出。图3-11 for循环（2）While循环以下图3-12所表示，While循环作用是能够数次实施循环体中代码，直至满足开发者设定参数为止。图3-12 while循环通常而言，外部数据要想跳进循环体只有经过隧道才能够进入，有这么多个进入隧道方法：索引隧道、移位寄存器（shiftregister）、通常隧道。通常隧道，就是把数据传入传出循环结构。数据类型和值在传入传出循环结构前后不发生改变。索引隧道是LabVIEW一个独特功效。索引隧道作用是把一个不相干数组和循环结构关联起来，隧道在循环内一侧会自动取出数组元素，依次序每次循环取出一个元素。用索引隧道传出数据，能够自动把循环内数据组织成数组。移位寄存器能够将数据从一个循环周期传输到另外一个周期。经过移位寄存器传入传出数据，也是数据类型和值全部不会发生