Nicole McGarry女士,NI公司LabVIEW产品经理。
关键词:LabVIEW 7.1 Express技术
LabVIEW 7.1是NI公司最新发布的图形化开发工具,通过升级各种平台上的自动化仪器驱动以及实时系统的高级调试功能和底层运行时序,LabVIEW 7.1把Express(快速)技术扩展到更广泛的自动化仪器测试领域。
随着2003年5月LabVIEW 7 Express的推出,Express技术被引入,该技术是专为工程师们所设计的独特开发工具,通过该技术,无论工程师们是否具有编程经验、使用何种硬件平台,都能成功地完成任务。LabVIEW 7.1推出了新的Express VI,对仪器助手进行了扩展,并为高性能NI模块化仪器扩充了新型NI-DAQmx软件模块。拥有NI-DAQmx代码生成功能、高级调试功能和定时工具,以及能在PC机上运行的LabVIEW Real-Time系统,LabVIEW 7.1标志着从1999年首次推出LabVIEW实时模块以来最为显著的改进。
基于配置的自动化仪器开发工具
LabVIEW 7.1新推出用于模块化仪器产品的5个Express VI,包括信号发生器、数字化仪和高速数字I/O,见图1。由于在这些高性能仪器上可使用基于配置的开发工具,LabVIEW 7.1使高端自动化测量变得更为简单。
去年,NI推出了NI-DAQmx,它是用于NI数据采集产品的新一代驱动软件。NI-DAQmx具有完善的应用程序接口(API)、更高性能、简单易用的DAQ Assistant(数据采集助手),以及自动代码生成功能,这些使得工程师们比以往任何时候都能更轻松地建立强大的数据采集应用。随着LabVIEW 7.1和NI-DAQmx 7.2的推出,NI把NI-DAQmx技术扩展到高保真的DSA设备、手持式PDA和实时系统。
改进后的PDA数据采集
通过把DAQmx技术结合到PDA上,LabVIEW 7.1 PDA模块能提供更高的采样率,具备多通道数据采集,以及全新的定时和触发特性,能完成更为强大的数据采集应用。现在用户可利用Blue-tooth(蓝牙)接口和改进型用户界面开发工具,如图形缩放、标签控件和可编程控制的PDA硬件按钮。此外,LabVIEW 7.1 PDA模块还支持用于建立自定义DMM应用的DAQCard 4050 DMM。
用于实时系统的NI-DAQmx技术
在本版本中NI对实时平台进行一系列改进,开始支持NI-DAQmx和模块化仪器。NI-DAQmx驱动软件首次可用于实时应用程序。驱动专为实时控制系统进行了设计和优化,单循环PID性能提高了30%,并具有更为完善的API。
实时平台另一改进是对NI-DMM和开关的支持。这对于开发某些测试的工程师非常重要,因为重建这些测试的费用十分昂贵,如对样机的破坏性测试、持久性测试以及使用如风洞等昂贵的测试资源。现在,这些测试系统能充分利用实时平台并能选择不同I/O来完成各类测量。
行业标准的分析和数学运算
没有分析的测量是不完整的,所以NI使用行业标准的LAPACK/BLAS算法和50个新的线性代数函数来提高LabVIEW分析和数学运算功能。此外,用户可使用全新Xmath脚本节点来使用已有Xmath应用程序。Xmath是具有数学分析、可视化和脚本语言功能的软件工具,能进行高级数据分析,并且具有脚本语言开发环境和用于数据仿真的可视化工具。
用于实时系统的高级图形化调试和执行工具
自1999年以来,工程师们已从实时系统的LabVIEW图形化特性中得益良多。然而某些费时的LabVIEW特性,如内存分配和线程管理,会限制对系统底层的使用和控制。实时开发人员常常需要进行这些底层操作以确保能对这些代码进行优化。为满足这方面的要求,NI推出LabVIEW执行跟踪工具包(LabVIEW Execution Trace Toolkit)、缓冲分配视图和LabVIEW定时循环功能,对图形化实时开发进行了重大改进。
使用新的LabVIEW执行跟踪工具包,可检验实时系统的性能,并能找出需优化的执行代码和难以发现的竞争情况。只需少量更改代码,就可分析多线程代码的执行情况并能查看各种目标平台中的线程交换和资源竞争情况,这些目标平台包括实时PXI控制器、Compact FieldPoint系统和PCI-7041实时多功能插入式板卡。在LabVIEW内存管理器被程序框图代码调用时,缓冲视图能显示出更多底层细节。这对于用户优化嵌入式系统非常重要,因为嵌入式系统对内存的使用和处理有严格限制。
多采样,time-critical(对时间要求严格)的应用程序
除了可使用LabVIEW执行跟踪工具包和缓冲分配视图来提高显示执行能力,LabVIEW 7.1实时模块还包括新的定时循环结构来确保轻松建立多采样应用程序。这种定时循环可用于Windows、实时平台和FPGA平台,并对这些平台作优化。
LabVIEW FPGA代码和手工编写的VHDL代码一样高效
LabVIEW FPGA模块是随着Lab-VIEW 7 Express发布首次推出的。Lab-VIEW 7.1FPGA模块具有代码优化和更快速开发等新特性。经过优化,while单循环比LabVIEW 7 FPGA模块具有更高执行效率。由于可在25ns单个时钟周期内执行多个操作,现在LabVIEW 7.1 FPGA模块建立的应用程序和手工编写的VHDL代码一样高效,见图2。
由于使用新的HDL接口,LabVIEW 7.1 FPGA模块可在LabVIEW应用程序中结合已有的VHDL IP,缩短了开发时间。此外,模块新增3个目标平台:通用PXI-7831R可再配置的I/O板卡;全数字、高性价比160数字线PXI板卡和具有FPGA的NI Compact Vision System(紧凑型视觉系统)CVS-1455和CVS-1456。
桌面PC上的LabVIEW Real-Time
越来越多工程师依靠LabVIEW实时模块的高性能和可靠性来实现他们的测试和控制解决方案。然而,尽管许多工程师想转向实时系统,但由于受限于已有PCI系统,所以无法采用其他平台。LabVIEW 7.1实时模块推出桌面实时系统,可支持NI所有 I/O硬件。由于可在有实时操作系统的桌面PC上运行LabVIEW 7.1实时模块,您可使用已有各种PCI硬件,从而轻松地为系统增加实时性能且不会损失在PCI硬件方面的投资。
未来的Express技术
通过LabVIEW 7.1中的改进,无论工程师或科学家们使用什么样的硬件平台或拥有何种程度的编程经验,它都能成为他们建立测试、测量和控制系统的理想工具。不管是设计实现测量应用程序,还是时间关键性的实时系统,LabVIEW 都提供了简单易用的工具。