基于labview的数字钟研究与设计毕业设计(编辑修改稿)

基于labview的数字钟研究与设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

采用 面向对象 的编程思想，所以 开发了框架 封装 任何用户构建虚拟仪器需要知道的东西 ，使用户的操作更为便捷。 硬软件 所涉及的行业 直接 导致了很多的 行业 有了自己 的 准则 ，某些 虚拟仪器平台 也就成为了该行业的 权威准则 工具 4 并 得 到认可。 至此 ， 人们也逐渐认识到了 框架对于 虚拟仪器 的重要性， 若想要实现一般仪器所具有的功能，例如：数据采集方面，框架就是实现目的的重点。 虚拟仪器的分类 微型计算机在不断的随着时代的发展而 发展 ，虚拟仪器的关键部分也随着微型计算机而发展，另外它所 采用总线方式的不同，可 将虚拟仪器分 为五种 类别 ： 一、 PC 总线 —— 插卡型虚拟仪器 这个种类是由 数据采集卡 插入计算机内再加上 专用的软件 形成 的 ， 如LabVIEW 相 配合 的 图形化 界面的 编程工具 ， 它可以 自已 自由的 组建各种 需要的 仪器。 Labview/cvi 是一种让 文本编程 更 高效 的编程 开发 工具，它 让 计算机的 硬件和性能得到了 充分的利用。 但是 也有很多缺点。 例如：由于 受 个人电脑 机箱 的 限制 ，首先机箱内的噪声比较大，然后是 插槽数目 太少 而且 尺寸不符合 等。 另外， PCI总线 虚拟仪器 的 价格比较昂贵。 二、并行口式虚拟仪器 这一类是一种测试装置。 这种装置 是 联结 到计算机 的 并行口 进行的 ， 然后 在一个采集盒 中集成 它的 仪器硬件。 在计算机上 安装仪器软件 ， 一般 可以完成 对 各种 仪器 测量测试 的功能。 美国 LINK 公司 开发的 虚拟仪器 ， 功能比较丰富，对并行口运用恰到好处。 他们让虚拟仪器既可以与 台式电脑相连，还能够和笔记本电脑 相连 ，非常方便。 而且 这种虚拟仪器 的价格比较低，比较受广大群众的欢迎，从而比较广泛的适用于研发人员和各个 实验室。 三、 GBIB 总线方式的虚拟仪器 这种 虚拟仪器 的出现 直接实现了计算机对仪器的控制 ，替代传统的人工操作方式， 而且 我们可以将以前的传统方式的 电子测量 进一步发展，将多台仪器组合，让人工操作单台的系统 向大规模自动测试系统发展。 测量系 统的结构和命令简单这些是 GPIB 的特色， 而且这种方式不要求长期应用处于 高速传输状况 的计算机 ，只是对台式机器的精准度要求比较高。 四、 VXI 总线方式虚拟仪器 不会随意变动的电源，十 分强悍 的冷却能力 以及完美无缺 的 RFI/EMI 屏蔽 能力，这是 VXI 总线具有 的特征。 它 是一种 VI 领域的扩展 的 高速计算机总线 VME总线。 VXI 系统 历经十多年的发展也越来越成熟，它 的组建大、中规模自动测量 5 系统 也越来越得到广大群众的认可，特别是 对速度、精度要求高的场合 ，这中优势是其他 仪器无法比拟的。 但是它的造假比较高，而且组装 VXI 总线方式虚拟仪器 有一定的困难。 五、 PXI 总线方式虚拟仪器 PCI 在仪器领域的扩展 直接形成了 PXI。 它将 PCI 总线技术 扩展 成 适合于实验、适合于数据采集和电气、软件、仿真方面的全新标准 ， 以全 面形成新的虚拟仪器的标准结构。 制订 PXI 规范的目的 就 是为了将台式 的个人电脑 的 性价比优充分体现，并全面运用台式个人的电脑的硬件设施，最后将 PCI 总线 对虚拟仪器方面的扩展结合起来， 形成一种完美、实用的虚拟仪器平台，这必然是 虚拟仪器在 未来发展的主流方向。 1. 3 与传统仪器的比较 独立的传统仪器，例如 数字信号 示波器， 与虚拟仪器做比较，只能显示波形，虽然 性能强大，但是价格昂贵， 而且功能只有一方面 ，只能完成一 种类型 的工作。 因此， 传统仪器都无法扩展他的功能和效果，仪器的整体结构，电路布局，开关按钮都是固定点，用户无法修 改的。 我们不妨把虚拟仪器与传统仪器加以比较。 比较结果如 下 表 11所示： 传统仪器 虚拟仪器 主要 是硬件 主要 是软件 开发 和 维护的费用 较 高 开发 和 维护的费用 较 低 技术更新 的 周期长 技术更新 的 周期短 价格高 价格低，并且可重用性与可配置性强 厂商定义仪器功能 用户 设计 功能 系统封闭、固定 系统开放、灵活 不易与其他设备连接 容易与其他设备连接 表 11 从表 11 中可见 ， 传统仪器与虚拟仪器 二者之间的主要 区别在于： 后者在 使用时 可以 自己 设计开发功能 ， 而 前者 的功能 却 是由厂商定义好的。 从 这方面 看 来，那些 仪器 如果是 功能 已经固定了，不管是否有其他特点，都 不能 被我们叫做 虚拟 6 仪器。 而且 ， 没有面向科技与工程人员的图形化开发平台就难以涉及虚拟仪器。 但是 一些很 显而易见的缺点 在 一般 的 个人电脑 上存在，例如： 用它 来建立 虚拟仪器 的 效果可能比较低。 由于微机 化仪器的一个重要发展方向是 开发 了 VXI 标准， 这种标准相当于让 每一种仪器是一个插卡， 而且要保证仪器的性能和使用较多的硬件。 只是 这 种 卡式仪器 采用的显示方式，还是在计算机屏幕上以虚拟形式出现。 只是 VXI 仪器 的价格十分高，而后，为了解决这个问题， 又推出了一 种 PXI标准仪器 ，相 比较而言，这种仪器的价格就稍微低廉一些了。 7 2 虚拟仪器软件体系 虚拟仪器 概述 利用计算机的硬 硬件资源和软 件资源，使本来需要硬件实现的技术 虚拟化 ，以 至于不仅仅 增强系统的 性能与功能，而且 降低系统成本， 是虚拟仪器技术最核心的思想。 美国国家仪器有限公司 基于软件在 VI 系统中的重要作用 ， 提出了 软件就是仪器 的口号。 VISA 库、仪器驱动程序、应用软件 这三部分 都 是虚拟仪器软件的框架。 VISA（ Virtual Instrumentation software Architecture）虚拟仪器软件体系结构，实质就是标准的 I/O 函数库及其相关规范的总称。 一般称这个 I/O 函数库为 VISA库。 它是一个个可以随便调用的函数集合，是为了让 计算机 对 仪器 的远程控制。 像这样必须把计算机与仪器之间的软件层联结起来，才能达到想要的要求 ， 它 是存在与计算机的系统之中的 VISA 库去施行 仪器总线的一种 比较特别的 功能。 仪器驱动程序是完成对某一特定仪器控制与通信的软件程序集。 它是应用程序 完成 仪器控制的 必需品 ，仪器厂商会 把其 驱动程序 以开源形式处理 ，他们会把源代码给客户。 应用软件 是直接面对客户的，前提是装好驱动程序 ， 并且提供丰富多彩的界面，形象的图标给用户使用，借以 完成自动测试任务。 LabVIEW 简介 LabVIEW的概念 ， 是 将前面板与流程图结合得以勾践虚拟仪器的工具。 LabVIEW是一种在业界领先的工业标准图形化编程工具，是专门为程序员和科学家设计的直观图形化编程工具，它的全称为实验室虚拟仪器开发平台。 它所建立的虚拟仪器系统是基于软件和计算机及各种不同的测量仪器硬件集成在一起 ， 用来 形成用户自定义的解决方案，成为专门数据采集与仪器控制，数据分析和数据表达而设计的图形化编程软件，使创建的程序模块化，易于调试，理解和维护，而且程序编程简单、直观，因此特别适用于数据采集处理系统。 LabVIEW 的前面板是它的一大特色，它是一种扩展， 因为它不仅仅具有传统仪器的效果，更是创建了一种的接口，类似定义一种标准，不管用户怎么去实现、定义，都是按照这个标准而来的。 并且 ， 不像硬件前面板 ，硬件前面板只有一个 8 定死的功能，但是 软件前面板 包含了不同的应用场合不同的参数，用户可以把整个系统看作一个虚拟仪器，由一对多，从一台控 制多台。 LabVIEW 集成了很多仪器硬件库 ， 如 GPIB/VXI/PXI/基于计算机的仪器、RS232/485 协议、插入式数据采集、模拟 /数字 /计数器 、 I/O、信号调理、分布式数据采集、图像获取和机器视觉、运动控制、 PLC/数据日志等。 与传统的编程方式相比 ， 使用 LabVIEW 效率会有很大的提高。 LabVIEW 的开发环境 LabVIEW的开发环境分为三部分 :前面板 (panel)、框图程序 (Diagram Programme)和图标 /连接端口 (Icol/rermin。