labview虚拟仪器课程设计

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1、郑州轻工业学院课程设计说明书题目： 四位移位器仿真姓 名：院（系）：计算机与通信工程学院专业班级：信息工程08-1学 号： 200807070136指导教师：成 绩：时间:2011年11月日至2011年J月日郑州轻工业学院课程设计任务书题目四位移位器仿真专业、班级信息工程08-1学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：1、主要内容掌握四位移位器原理模拟四位移位器工作过程2、基本要求 熟悉labview开发环境得出实验结果程序代码3、主要参考资料1 Gary W.Johnson, Richard Jennings.LabVIEW图形编程M.北京：北 京大学出版社，2002.2 马建明，周长城

2、.数据采集与处理技术M.西安：西安交通大学出 版社，20 01.3 吕勇，等虚拟仪器技术及其在机械故障诊断中的应用J.武汉科技 大学学报，2002，2).4 张毅，周绍磊，杨秀霞.虚拟仪器技术分析与应用.北京：机械工业出 版社，2004，2： 1301完成期限：2011-12-20指导教师签名：课程负责人签名：2011年12月20日目录1 虚拟仪器及Labview12 程序设计过程23 移位寄存器的原理53.1 数据传递过程53.2 数据类型控制63.3 循环结构74 总结81虚拟仪器及Labview虚拟仪器的概念是美国NI公司(National Instrument)在20 世纪80年代中期

3、提出来的。所谓虚拟仪器就是以计算机作为仪 器统一的硬件平台，充分利用计算机的运算、存储、回放、调用、 显示及文件管理等智能化功能，同时把传统仪器的专业化功能和 面板控件软件化，使之与计算机结合构成一台从外观到功能都完 全与传统硬件仪器相同，同时又充分享用了计算机智能资源的全 新仪器系统。与传统仪器相比，虚拟仪器有许多优点：对测试量 的处理和计算可更复杂且处理速度更快，测试结果的表达方式更 加丰富多样，可以方便地存储和交换测试数据，价格低，技术更 新快。它的最大特点就是把由仪器生产厂家定义仪器功能的方式 转变为由用户自己定义仪器功能，满足多种多样的应用需求。由 于虚拟仪器的测试功能、面板控件都实

4、现了软件化，任何使用者 都可通过修改虚拟仪器的软件来改变它的功能和规模，这充分体 现了软件就是仪器的设计思想。虚拟仪器的技术基础是计算机技术，核心是计算机软件技术。 其中最有代表性的图形化编程软件是美国NI公司推出的 Labview(laboratory virtual instrument engineering workbench 艮口实 验室虚拟仪器工作平台)。它是世界上第一个采用图形化编程技术 的面向仪器的32位编译型程序开发系统，它的目标就是简化程 序的开发工作，提高编程效率，让科学家和工程技术人员充分利 用计算机的资源和强大功能，快速简捷地完成自己的工作任务， 它被称为科学家与工程

5、师的语言。2程序设计过程在循环结构中经常用到一种数据处理方式，即把第i次循环 执行的结果作为第i+1次循环的输入，LabVIEW循环结构中的 移位寄存器可以实现这种功能。在循环结构框左侧或右侧边框单 击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“添加移位寄存器”，添 加移位寄存器，如图1所示。y目劫扩醴勺添加暮成备存器图2和图3分别显示为For循环结构和While循环结构添加 移位寄存器后的结果移位寄存器在循环结构框的左右两侧是成 对出现的，一个寄存器右侧的端子只能有一个元素，而左侧的端 子可以有多个元素。移位寄存器的颜色和输入数据类型的系统颜 色相同，在数据为空（没有输入）时是黑色图2 For循环结构

6、中的移位寄存器图3 While循环结构中的移位寄存器第1步：在程序框图中，放置一个For循环结构框，并在循 环结构中添加一个移位寄存器，如图4所示。第2步：添加循环程序。设置i+1作为加法器的一个输入（循 环次数i从o开始计数），移位寄存器左侧端子作为加法器的另一 个输入，输出和移位寄存器右侧端子相连，如图5所示。最后结 果输出循环框。注意，此时只需要输出最后一次循环的结果，不 启动自动索引功能。图5 For循环循环程序第3步：设置循环次数，输出结果。循环次数N设置为100， 将最后的结果输出全前面板的显示控件“结果”，完整的程序如图6所示。注意，此时只需要输出最后一次循环的结果，不启动 自动

7、索引功能。图6完整程序框图第4步：显示结果。运行程序，前面板结果如图7所示。图7前面板结果3移位寄存器的原理3.1数据传递过程移位寄存器可用于将上一次循环的值传递全下一次循环。如 下图所示，移位寄存器以一对接线端的形式出现，分别位于循环 两侧的边框上，位置相对右侧接线端含有一个向上的箭头，用于 存储每次循环结束时的数据。LabVIEW将数据从移位寄存器右侧 接线端传递到左侧接线端。循环将使用左侧接线端的数据作为下 此循环的初始值。该过程在所有循环执行完毕后结束。循环执行 后，右侧接线端将返回移位寄存器保存的值。3.2数据类型控制移位寄存器可以传递任何数据类型，并和与其连接的第一个 对象的数据类

8、型自动保持一致。连接到各个移位寄存器接线端的 数据必须属于同一种数据类型。循环中可添加多个移位寄存器。如循环中的多个操作都需使 用之上一次循环的值，可以通过多个移位寄存器保存结构中不同 操作的数据值。如下图所示。在上一个程序框图中，右上角的移位寄存器接线端将2,即 第一次循环中0和2之和传递到左上角的移位寄存器接线端，作 为加运算第二次循环的初始值。右下角的移位寄存器接线端将2, 即第一次循环中1和2之积传递到左下角的移位寄存器接线端， 作为乘运算第二次循环的初始值。第二次循环将2和2相加并 将结果4传递到左上角的移位寄存器接线端以用于第三次循环。 十次循环后，右上角的接线端将加运算的最终结果

9、传递到上方的 显示控件，右下角的解析那段将乘运算的最终结果传递到下方的 显示控件。3.3循环结构在LabVIEW的While以及For循环结构里面，我们可以使用 一种特殊的变量把数据从上一个循环传递到下一个循环，这个变 量就是移位寄存器（Shift Registers）。它在LabVIEW这个图形化 编程语言中是唯一和不可或缺的。我们可以在循环结构的左右边 框点击鼠标右键，之后在弹出的菜单中选择Add Shift Register（添 加移位寄存器）来创建新的移位寄存器。移位寄存器如下图所示我们还可以使用移位寄存器来记住前面多次循环的数据，实 现后的效果如下图所示。这在需要对多次循环得到的数据

10、进行平 均值运算是非常有用的。这可以通过在左侧的移位寄存器上面点 击鼠标右键，之后在弹出的菜单中选择Add Element （添加元素） 来实现。或者是在左侧移位寄存器上移动鼠标，出现拖动图标时 向下拖动来增加附属节点。对于一个循环结构来说，你可以添加任意多的移位寄存器来 存储不同类型的变量。需要的操作就是你在循环结构的边界不停 的点击右键并选择添加移位寄存器即可。移位寄存器都是成对出 现的，并且左面、右面的移位寄存器在位置上是平行的。如果移 动其中一个，另外一个也会跟着移动。为了防止LabVIEW程序运行中出现不可预见或者是错误的 情况，一般情况下都要对移位寄存器进行初始化。初始化其实很 简

11、单，就是在循环结构外面将一个特定的数值连线到左侧的移位 寄存器。4总结完成这次课程设计对我来说实在是困难重重，其原因是距该 门课的理论学习已时隔一年了，理论模型已变的十分模糊，软件 操作也变得生疏了许多，但在老师的耐心帮助下，同学的不懈努 力和帮助，我们最终还是如期完成了本次课程设计。回忆起来， 还是收获累累。首先，我又熟悉了 labview仿真环境，基本上了掌握它的操作， 其次我又再一次的感受到了仿真实验的重要性和必要性，利用好 仿真，不但可以缩短开发过程，更能大大的节约开发成本，这段 时间通过对labview的学习，让我深深的感觉到软件强大的魅力 和无限的神秘，也许软件代替硬件的时代就要到来了。