LabVIEW提供了直观的图形化编程环境,可帮助用户快速开发测试应用程序。图形化编程使用“图标”,也就是符号化的函数,以图形化方式表示要执行的操作。这些符号通过“连线”连接,这些连线可以传递数据,并以类似于流程图的方式确定执行顺序,这些流程图随后将编译成机器代码,以便计算机处理器执行。LabVIEW虽然与传统语言在语法上有所不同,但它包含的编程概念与大多数传统语言相同。LabVIEW遵照数据流规则执行操作,而不是采用ANSI C和C++等语言中的程序化方法按顺序执行一系列命令。LabVIEW的数据流方法可提供更直观的用户体验,并能清楚地展示步骤是如何执行的以及数据如何在应用程序中移动,从而能够缩短系统开发时间。
图1:数据在节点之间的移动决定了程序框图上VI和函数的执行顺序。
LabVIEW提供了多种编程方法来帮助用户构建测试系统,且不需要用户具备相关专业知识。基于LabVIEW进行测量抽象的一个范例是Express VI,它通过基于配置的编程方法来抽象任务。使用Express VI时,交互式对话框可帮助用户了解配置选项和有关函数执行方式的详细信息。LabVIEW将自动生成所需的后端代码来执行Express VI中配置的函数,无需用户进行额外编程。
图2:LabVIEW提供了多种分析和仪器控制Express VI,有助于简化测试应用程序的开发。
调试源代码是开发过程的重要组成部分。LabVIEW提供了多款强大的调试工具,当数据在LabVIEW程序中移动时可帮助您观察数据、暂停数据和评估数据。LabVIEW还通过在源代码中提供实时错误检查以及语义和语法问题的可视化表示,帮助您在开发周期的早期检测并解决错误。图形化代码和复杂调试工具相结合,即使编程经验不足,也可帮助您使用比传统语言更短的时间完成测试应用程序的开发。
随着设备复杂性的增加,测试系统必须更灵活地做出响应。借助LabVIEW和PXI软件定义的模块化仪器,您可以利用多供应商开放标准来设计和部署可以快速改变用途的灵活测试系统。由于系统使用了各种各样的仪表,要集成所有的功能和编程方法可能颇具挑战性。LabVIEW可以将集成的过程变得更为简单、快捷,减少失败带来的各种损失。
使用LabVIEW,您可以在单一的开发环境中自动运行所有测试仪器,从而节省时间和成本。LabVIEW驱动软件可在多种类型的仪器、总线和传感器之间无缝集成,无论是台式仪表还是FPGA,您几乎可以将任何仪器集成到测试系统中。驱动软件现成可得,您可以轻松获取所有硬件功能。LabVIEW驱动程序可直接安装到编程函数选板中,因此不需要浪费时间来查找和添加硬件支持。
图3:借助可提高自动化系统开发效率的单一软件工具,并结合各种仪表,构建自定义应用程序,以适应不断变化的需求。
借助模块化且软件定义的PXI配置,构建自定义测试解决方案来满足不断变化的系统要求和需求。LabVIEW可连接超过1,500种PXI产品,是将PXI集成到测试系统中的理想方式。
随着测试行业的不断发展,多核处理器和FPGA等全新的商用现成技术不断得到应用,可助您缩短测试时间并满足最新应用的性能要求。将PXI与LabVIEW搭配使用,无需额外的编程工作即可对多核处理器和其他并行硬件(如FPGA)进行编程,从而提高测试系统性能。LabVIEW可帮助您实现可视化和并行操作,因为它本质上就代表当前最受欢迎的并行编程方法,而且可以轻松地将测试应用自动扩展至多核CPU。
图4:借助LabVIEW这一强大的技术,您将拥有一个快速发展的平台来利用全新的商用现成技术。
借助LabVIEW和基于最新多核处理器的NI PXI嵌入式控制器,测试应用可以将其处理负载分布到可用的CPU内核上,无需为每个待测设备(DUT)配备专用的测试系统。使用LabVIEW在多个内核之间分配硬件资源和测量例程,实现多个测试的并行运行,从而提高生产力和吞吐量。
除了多核CPU,LabVIEW还为测试系统提供了FPGA功能。FPGA为需要超高灵活性、可靠性和可定制化的应用提供了强大的解决方案。FPGA有其独特的特性、优势和权衡,而另一方面,LabVIEW使您能够将自定义信号处理和控制算法直接集成到测量硬件上的FPGA中。
图5:借助NI LabVIEW FPGA模块,您可以使用熟悉的LabVIEW代码来定制PXI仪表。
由于LabVIEW能够清晰地展示并行架构和数据流,非常适用于FPGA编程,因此无论工程师是否有传统FPGA设计经验,均可高效运用可重配置硬件的功能。基于开放且可定制的I/O,FPGA拥有了灵活性,可满足测试系统的确切要求。
LabVIEW内置了数千个工程专用软件库,可轻松地采集、分析、控制和共享数据。LabVIEW提供了850多个内置的信号处理、分析和数学函数供您使用,从而简化了测试系统的开发。这些分析函数使用户可以自由选择如何在测试应用程序中执行分析(包括在线和离线),用户可以完全自定义测试系统算法、进行智能测量并更快获得结果。
图6:利用内置的大量函数来简化向应用程序添加分析和信号处理算法。
由于测试应用要求的多样性,内置的分析和信号处理函数从上层基于配置的助手到底层构建块,应有尽有,这些函数可以组合在一起来完全自定义测试例程。向LabVIEW应用程序添加在线测量分析和信号处理的最简便方法就是使用基于配置的Express VI。对于需要底层构建块的工程师,LabVIEW提供了从滤波、信号生成和波形测量到微分方程、曲线拟合和统计等各种函数。LabVIEW以图形化编程环境而闻名,也提供数学文本编程。您可以使用MATLAB脚本节点通过ActiveX调用同一台计算机上的MATLAB软件以执行脚本。凭借这些现成易用的功能,基于PXI和LabVIEW的自动化测试平台可为任何应用需求提供超乎寻常的灵活性。
使用LabVIEW,您不仅能够进行采集和分析,还可以创建自定义用户界面,在同一环境中显示特定测量数据和测试结果。LabVIEW包含一整套测试专用的拖放式输入控件和显示控件,您可以快速轻松地为应用程序创建用户界面,并有效地将结果可视化。
图7:提供各种工程专用的输入控件和显示控件,便于创建自定义界面。
使用LabVIEW时,您可以完全控制哪些内容可见,并且可以保护所需的用户界面部分不被操作人员更改。只需几秒钟即可自定义这些内置控件的格式和外观,生成清晰、易于使用和理解的应用程序。LabVIEW提供了许多可自定义的控件主题供您选择,从显示为Windows应用程序到更改所有控件和配色方案以适应特定公司品牌形象等等,应有尽有。
图8:LabVIEW可将测试系统中所有最重要的信息合并到针对特定应用的GUI中,以满足工程师或测试系统操作人员的需求。
结合LabVIEW数据可视化和用户界面功能,您可以使用工具快速显示数据并通过直观的方式来与系统交互。内置控件可与采集到的数据无缝连接,因此不需要浪费时间将数据转换为专门用于显示的新格式。对于需要更详细视图的测试应用程序,LabVIEW可以进行自定义和扩展,这意味着您可以定义外观和行为,以用户容易理解的方式显示数据。
PXI和LabVIEW相结合,构成了全面的自动化测试平台,让您能够开发解决方案来满足日益复杂的测试系统需求。LabVIEW提供了一种直观的图形化编程方法,只需拖放图形化图标即可完成编程,而不需要编写代码行,从而缩短了测试开发的时间。LabVIEW提供了一个统一的软件环境,可充分利用各种PXI仪表和平台产品,包括多核和FPGA等最新技术,从而简化了集成并缩短了执行时间。LabVIEW还内置有丰富的数学和处理函数,让您可以专注于数据和结果,进而提高工作效率。最后,在LabVIEW中显示结果时,您可以使用内置的工程专用输入控件和显示控件来自定义用户界面。PXI和LabVIEW系统设计软件相结合,使用户能够更快速、更安心无忧地构建几乎所有的自动化测试系统。