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NI的集成式软硬件平台

与LabVIEW的硬件集成

概览工程师和科学家可以使用LabVIEW与数千种不同的硬件设备无缝集成,并通过方便的功能和跨所有硬件的一致编程框架来帮助节省开发时间。内容通过更简单的系统集成节省开发时间连接到任何硬件NI硬件第三方硬件快速...
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概览
工程师和科学家可以使用LabVIEW与数千种不同的硬件设备无缝集成,并通过方便的功能和跨所有硬件的一致编程框架来帮助节省开发时间。

内容
  1. 通过更简单的系统集成节省开发时间
  2. 连接到任何硬件
  3. NI硬件
  4. 第三方硬件
  5. 快速找到合适的驱动程序软件
  6. 便捷的访问功能
  7. 轻松测试物理连接
  8. 用一致的编程方法进行开发
  9. 从数以千计的示例中进行选择,因此您永远都不会从头开始
  10. 与LabVIEW无缝连接

通过更简单的系统集成节省开发时间

系统集成,使一切都得到设置和配置,以便您开始对系统进行编程,可能是一项艰巨的任务,通常比您希望执行的编程,测量或测试要花费更多的时间。将不同的硬件设备与传统工具集成在一起会浪费时间,并可能导致不兼容,从而增加了风险。首先,您必须找到所有硬件的正确驱动程序,然后必须弄清楚如何安装它们并从软件中调用它们。一旦驱动程序可用,就需要它们与硬件进行通信,并学习驱动程序设计人员认为适合该特定设备的编程模型。LabVIEW消除了其中一些步骤,并使其他步骤明显更容易,从而可以帮助您节省时间和精力。
 
LabVIEW是一种软件工具,可以涵盖您所有的硬件组件。驱动程序可用于常见的硬件设备。每个硬件驱动程序共享一个相似的,熟悉的编程模型,以及有关如何使用该模型的示例,这些示例可直接安装到LabVIEW中。
 
连接到任何硬件
使用LabVIEW,您可以在单个开发环境中使用所有硬件。驱动程序软件使连接成为可能,该软件充当LabVIEW与硬件之间的通信层。LabVIEW驱动程序软件可跨多种类型的仪器,总线和传感器(包括数据采集设备)无缝集成。盒装仪器;模块化仪器;运动控制器和电机驱动器;机器视觉和图像处理硬件;无线传感器;和现场可编程门阵列(FPGA)。万一LabVIEW驱动程序还不存在,您还可以从其他编程语言导入驱动程序,或使用低级通信来实现自己的驱动程序。

图1. LabVIEW无缝集成了数千个测量和控制设备。

NI硬件
数字万用表
高速数字化仪(示波器)
射频信号分析仪
射频信号发生器
信号发生器
高速数字I / O
开关
可编程电源
可重新配置的FPGA I / O
运动控制器
视觉系统
 
NI是基于PC的数据采集的全球市场领导者,其完整的数据采集产品系列适用于台式机,便携式,工业和嵌入式应用。您可以使用NI-DAQmx驱动程序软件在LabVIEW中通过各种主要总线和外形规格集成200多种数据采集设备,包括USB,PCI,PCI Express,PXI,PXI Express,无线和以太网。
 
除数据采集硬件外,NI还提供其他专用的测试,测量和控制硬件。PXI仪器可同步测量,信号生成,射频(RF)和自动测试系统的开关组件。NI可编程自动化控制器结合了PLC的坚固性和PC的性能,可用于工业测量和控制应用。视觉设备还提供许多传统传感器所没有的独特功能,例如验证组件位置,计数物理元素和读取条形码。每种硬件类型都包括自己的驱动程序软件,可轻松集成到LabVIEW中。示例包括:
所有这些产品的驱动程序都是在考虑到LabVIEW的前提下设计的,可以方便地访问硬件的所有可用功能。该驱动程序直接安装在LabVIEW中,并向“函数选板”中添加了新功能,因此您无需浪费时间查找并包括对硬件的支持。NI设备驱动程序通常会实现高级功能,例如设备名称别名和硬件仿真,因此您可以开发软件而不必将自己束缚在特定设备上。只要您的设备支持相同的功能,即使基础技术发生了巨大变化,例如从基于PCI的数据采集设备转移到无线设备时,驱动程序也可以适应新设备。

第三方硬件
LabVIEW不仅可以连接NI硬件。LabVIEW还通过仪器驱动程序连接到数千个第三方仪器。该仪器驱动程序网络(IDNet秤台)来自350多个第三方供应商,使利用LabVIEW您的硬件工作提供超过10,000个免费驱动程序工具。
 
由于这些驱动程序大多数都已通过NI认证,因此它们符合NI质量和可用性标准,并得到NI应用工程师的支持。
 
当找不到适合您的仪器的仪器驱动程序或想要向现有驱动程序添加功能时,LabVIEW向导可以自动生成代码以快速创建开发仪器驱动程序所需的框架。LabVIEW包括与主要仪器控制标准接口的功能,例如GPIB,串行(RS232,RS485和RS422),USB,VXI,PXI,以太网,IEEE 1394,VISA,Modbus和OPC服务器。
 
快速找到合适的驱动程序软件

在ni.com上,您可以找到成千上万个针对NI硬件和第三方仪器的免费驱动程序。所有NI硬件均随附免费的LabVIEW驱动程序软件,但是如果您丢失了驱动程序CD或需要升级,则只需搜索ni.com即可找到最新版本。许多第三方供应商也将LabVIEW驱动程序与他们的仪器一起提供。托管几乎所有这些驱动程序的IDNet是业内最大的仪器驱动程序集合,涵盖来自数百家供应商的数千种仪器模型。

图2. IDNet是业内最大的仪器驱动程序集合。
 
除搜索IDNet外,您还可以使用LabVIEW仪器驱动程序查找器搜索第三方仪器。LabVIEW会自动检测连接的仪器,并在IDNet中搜索与仪器报告的型号匹配的仪器驱动程序。仪器驱动程序查找器还会下载并安装驱动程序,从而使您在几秒钟内就可以使用它。


图3. LabVIEW仪器驱动程序查找器检测连接的仪器并搜索匹配的驱动程序。
 
由于所有LabVIEW驱动程序都是通过自己的安装程序或Instrument Driver Finder安装的,因此您不必担心将DLL或其他文件手动安装到特殊位置。
 
便捷的访问功能


安装硬件驱动程序软件后,它会被本地集成到LabVIEW中,后者提供了一个选板,因此您可以方便地访问功能。您只需将功能拖放到框图中即可配置和控制硬件设备。

图4.安装驱动程序后,您可以访问仪器功能面板。
 
安装后,所有硬件驱动程序都可以在其中使用和重用,而不必添加特殊的include指令或加载单独的文件。您无需查找文档-每个LabVIEW函数都有其自己的上下文帮助条目。只需将鼠标悬停在该函数上,即可查看其功能及其所作用参数的说明。
 
轻松测试物理连接
某些驱动程序软件甚至包括可帮助您正确设置和测试物理信号连接的功能。例如,NI-DAQmx驱动程序提供的连接图说明了进行特定测量所需的各种连接。尽管参考用户手册是一种很好的做法,但是这些连接图可以节省大量时间。

图5.一些LabVIEW驱动程序提供了内置的连接图,可帮助您连接信号。
此外,NI-DAQmx驱动程序还包括测试面板,这些面板提供了一种很好的方法来测试设备和您的物理连接所获取或生成的实际信号并对其进行故障排除。

图6.使用NI-DAQmx驱动程序测试面板快速测试信号并排除故障。

用一致的编程方法进行开发
LabVIEW驱动程序将底层硬件命令抽象为易于理解的高层功能。大多数LabVIEW驱动程序也使用类似的编程框架。应用程序的流程通常从打开与硬件的连接,配置硬件设置,与硬件之间读取和写入测量数据以及最后关闭与硬件的连接开始。由于大多数驱动程序都遵循此框架,因此学习新驱动程序相对容易,从而节省了开发时间。

图7. LabVIEW硬件驱动程序使用通用的编程框架。
 
LabVIEW驱动程序使用的通用编程模型是多年使用不同测量硬件的经验的结果。通常,您可能对确切如何将测量数据传输回程序并不感兴趣,基于寄存器和基于消息的硬件通信之间的细微差别对您而言并不重要,但发送正确的命令并获取正确的数据至关重要。这就是为什么LabVIEW驱动程序除了使用设备间同步等更高级功能所需的低级操作之外,还通常提供高级的,易于理解的操作,例如“读取单点测量”或“配置采样时钟”。您无需了解如何在硬件与LabVIEW之间来回通信数据的细节,

从数以千计的示例中进行选择,因此您永远都不会从头开始
 
无论您是LabVIEW新手还是资深程序员,NI Example Finder都是非常有用的开发工具。您可以搜索或浏览示例程序,该程序涵盖从分析和演示到驱动程序软件的特定示例的所有内容。您可以修改现有的示例程序以适合您的应用程序,也可以将示例中的示例复制并粘贴到自己的程序中。拥有如此众多的示例,您无需从头开始开发应用程序。

图8. NI Example Finder列出了所有已安装驱动程序的示例。
每个驱动程序都安装了主要功能和常见用例的示例,因此,在获得通用API的好处的同时,您不必费力就能理解模糊的,与硬件无关的示例。每个驱动程序都带有独特的示例,这些示例向您展示如何使用该驱动程序支持的硬件。
 
与LabVIEW无缝连接
LabVIEW可连接数千种不同的硬件设备,是将硬件连接至PC的最佳方法。此外,LabVIEW还通过提供便利的功能以及在所有硬件之间提供通用的编程框架来帮助节省开发时间。但是,LabVIEW不仅限于硬件接口。LabVIEW还提供了数千种内置的分析功能。拖放控件,用于创建专业的用户界面并可视化您的数据;轻松将数据保存到磁盘并保存报告的方法;以及活跃的全球社区,以寻求合作与支持。LabVIEW具有无与伦比的硬件集成和其他无与伦比的功能,是业界领先的软件环境。 
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