LabVIEW 是一種直覺式的圖形化程式設計環境,有助於快速開發測試應用。圖形化程式設計採用「圖示」或符號功能,透過圖形顯示可採取的行動。這些符號會透過可傳輸資料的「接線」連接起來,判斷執行順序,就像流程圖一樣,接著會編譯為機器程式碼,以便電腦處理器加以執行。雖然 LabVIEW 的語法不同,但是所包含的程式設計概念還是和大部分的傳統語言相同。LabVIEW 會根據資料流的規則執行,而非 ANSI C 和 C++ 等語言中可見的程序方式,這類語言會依序執行一系列的指令。LabVIEW 資料流方式提供更直覺的使用者體驗,清楚呈現步驟執行方式與整個應用的資料移動方式,藉此縮短系統開發時間。
圖 1:此資料穿過節點的過程,將決定程式方塊圖上的 VI 與函式執行順序。
LabVIEW 提供豐富的程式設計方式,無論您的個人專業領域為何,都能夠輕鬆建置測試系統。透過 LabVIEW 完成量測抽象化的範例之一就是 Express VI,它可以提供設定架構的程式設計方式,進而抽象化工作項目。使用 Express VI 的時候,互動式對話框可協助使用者查看設定選項與相關細節,了解函式的執行方式。LabVIEW 會自動產生所需的後端程式碼來執行 Express VI 中設定的函式,使用者不必額外進行程式設計。
圖 2:LabVIEW 提供豐富的分析與儀器控制 Express VI,有助於簡化測試應用的開發過程。
原始碼除錯可說是開發程序的重要步驟之一。LabVIEW 提供強大的除錯工具,在資料流經 LabVIEW 程式的時候,您就能用這些工具觀察、暫停與評估這些資料。LabVIEW 還提供即時錯誤檢查功能,並可以圖像呈現原始碼中的語義與語法問題,協助您在開發階段早期發現並解決問題。圖形化程式碼加上精密的除錯工具,可協助您在更短的時間內完成應用測試,速度超過傳統語言,即使您幾乎沒有接觸過程式設計也可以輕鬆上手。
隨著裝置越來越複雜,測試系統相對地就必須更有彈性。只要使用 LabVIEW 與 PXI 軟體定義模組化儀器,您即可運用多廠商的開放式標準,來設計並實作可快速改變用途的靈活測試系統。由於系統採用的儀器越來越多元,整合所有的功能與程式設計方式可說是非常困難。LabVIEW 能將整合作業變得更容易,而且通常也可減少操作步驟,進而節省時間並消除挫敗感。
LabVIEW 可協助您在單一開發環境自動化所有的測試儀器,進而節省時間與成本。LabVIEW 驅動程式軟體可無縫整合多種類型的儀器、匯流排與感測器,從箱型儀器到 FPGA 都包括在內,您幾乎可以把任何儀器整合至測試系統中。驅動軟體現成可得,而且能輕鬆取得各種硬體功能。LabVIEW 驅動程式會直接安裝至程式設計的 Functions 面板,不必浪費時間尋找驅動程式或加入硬體支援。
圖 3:透過各式各樣的儀器與單一軟體工具打造客制化的應用,滿足千變萬化的需求,進而提高建置自動化系統時的生產力。
透過 PXI 這種軟體定義的模組化設定功能,即可打造客制化的測試解決方案,滿足各種系統需求。LabVIEW 可連接 1,500 種以上的 PXI 產品,是將 PXI 整合至測試系統的理想選擇。
測試產業持續演變,並不斷運用多核心處理器與 FPGA 等最新的商用現成技術,可協助您縮短測試時間,同時滿足最新應用的效能需求。PXI 與 LabVIEW 搭配使用,即可針對多核心處理器與其他平行硬體 (例如 FPGA) 進行程式設計,而且完全無需額外的程式設計,進而提高測試系統的效能。由於 LabVIEW 本質上就代表目前最受歡迎的平行程式設計碼型,並且譨輕鬆地把測試應用自動擴充至多核心 CPU,因此能圖像呈現並實作平行作業。
圖 4:只要運用 LabVIEW 強大的技術,即可利用這個快速發展的平台,活用最新的商用現成技術。
採用 LabVIEW 與搭載最新多核心處理器的 NI PXI 嵌入式控制器後,測試應用就能在可用的 CPU 核心之間分配處理負載,無需針對每一個受測裝置 (DUT) 安排專屬的測試機。運用 LabVIEW 在多個核心之間分配硬體資源與量測例行作業,就能夠平行執行多項測試作業,藉此提高生產力與輸出率。
除了多核心 CPU 之外,LabVIEW 還可提供 FPGA 功能給測試系統。FPGA 可針對需要高超靈活彈性、穩定性與客制化功能的應用提供強大的解決方案。雖然 FPGA 具有獨特的特性、優勢與權衡考量,LabVIEW 卻可以讓您直接把客制化訊號處理與控制演算法納入量測硬體上的 FPGA。
圖 5:NI LabVIEW FPGA Module 可讓您使用熟悉的 LabVIEW 程式碼來客制化 PXI 儀器。
LabVIEW 可清楚呈現平行機制與資料流,因此非常適合 FPGA 程式設計;無論工程師是否熟悉傳統的 FPGA 設計,都能有效運用可重設硬體的功能。藉由可客制化的開放式 I/O,FPGA 可提供靈活的彈性,滿足測試系統的特定需求。
LabVIEW 內建數千個工程專用軟體函式庫,有助於輕鬆擷取、分析、控制與共用資料。LabVIEW 讓使用者運用 850 個以上的內建訊號處理、分析與數學函式,進而簡化測試系統開發。這些分析函式可讓您自由選擇在線上及離線測試應用中實作分析的方式,以完整客制化測試系統演算法、執行智慧型量測作業、更快取得結果。
圖 6:運用豐富的內建函式,在將分析與訊號處理演算法加入應用時,降低複雜度。
測試應用需求千變萬化,內建的分析與訊號處理函式包含從高階的設定式小幫手,到初階的建置區塊,彼此搭配後即可完整客製化測試例行作業。如果要為 LabVIEW 應用新增行內量測分析與訊號處理功能,採用設定式 Express VI 是最簡單的方法。如果工程師想要使用初階的建置區塊,LabVIEW 還提供濾波、訊號產生、波形量測、微分方程式、曲線擬合、統計等的函式。雖然 LabVIEW 以圖形化程式設計環境而為人所熟知,但它也提供數學導向的文字程式設計功能。您可使用 MATLAB Script 節點,對安裝在相同機器上的 MATLAB 軟體進行 ActiveX 呼叫,以執行指令碼。有了如此豐富又簡單好用的功能,採用 PXI 與 LabVIEW 的自動化測試平台之後,即可針對各種應用需求享有優異的彈性。
LabVIEW 不僅能讓您進行擷取與分析作業以外的工作,您還能夠建置客製化使用者介面,在相同環境中顯示特定量測的資料與測試結果。LabVIEW 包含完整的拖曳式測試專用控制元件與指示元件,有助於輕鬆快速地建置應用的使用者介面,並有效地以圖像顯示結果。
圖 7:選用各式各樣工程專屬的控制元件與指示元件,打造出客制化介面。
LabVIEW 可讓您充分控制所有顯示項目,並可針對操作人員不能改變的部分提供使用者介面保護功能。您可以迅速地客制化這些內建控制元件的格式與外觀,打造出一目了然的應用。LabVIEW 提供許多可客制化的控制主題,例如:Windows 應用程式主題,也可針對特定的公司品牌,修改所有的控制元件與色彩主題。
圖 8:LabVIEW 適用於工程師或測試系統的操作人員,可將測試系統所有的重要資料整合至應用專屬的 GUI。
LabVIEW 資料視覺化加上使用者介面功能,讓您透過相關工具快速顯示資料,並以直覺化的方式與系統互動。內建控制元件可無縫整合已擷取的資料,因此不必再浪費時間將資料轉換為顯示專用的新格式。如果測試應用需要特殊的顯示方式,LabVIEW 還可提供客制化與擴充功能,這代表您可以自行定義外觀與行為,進而輕鬆了解呈現的資料。
PXI 結合 LabVIEW,可打造出完整的自動化測試平台,協助您開發解決方案來因應越來越複雜的測試系統。LabVIEW 提供直覺式的圖形化程式設計環境,使用拖曳式圖示取代程式碼,進而縮短測試開發時間。LabVIEW 充分運用多種 PXI 儀器與平台產品,包含多核心與 FPGA 等最新技術,因此工程師可透過單一軟體環境簡化整合作業,並縮短執行時間。LabVIEW 提供豐富的內建數學與處理函式,讓您專注於資料與結果,進而提高生產力。最後,透過 LabVIEW 顯示結果時,您可使用工程專屬的內建控制元件與指示元件,進一步客制化使用者介面。PXI 搭配 LabVIEW 系統設計軟體,可讓您更快速且更有信心地建置各種自動化測試系統。