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基于Labview的ADD波形

第一部分：概述

随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发

展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司

(NationalInstruments)于八十年代中期首先提出基于计算机

技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随

后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公

司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW

与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于

文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G

编写程序，产生的程序是框图的形式。

与C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一

个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数

据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，

等等。LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动

画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，

便于程序的调试。

本次就是一个基于labview平台的一次设计来达到对虚拟仪

器课程的掌握，尽量使用学习到知识，在设计过程中有些部分存

在对于总体设计影响不大，仅仅作为对知识的巩固。

本次的ADDwaveforms设计能够对两种不同的信号进行的

运算，由于现有的示波器仅能对两组波形进行简单的加减，而

ADDwaveforms能够进行除加减意外的乘除运算。

第二部分：设计的思路与基本原理

本次设计是基于labiew界面的一个虚拟仪器的设计，所设计

的虚拟仪器要具有对一个正弦波、一个三角波进行各种合成

运算的功能，可完成add、divide、multip、subtra四种基本

数学运算的功能。

通过以上的目标，我们可以分别选择能产生三角波、正弦波

的子VI，再通过一个条件结构来确定每次输入的波形需要进

行那种运算，然后在波形图中显示出来以供观察，最后可以

比较ADD前的波形与ADD之后的，同时对最终信号进行了

频谱分析。

本次设计结构主要有这基本分组成：条件结构、信号产生子

VI、信号合并、波形验证部分、控制开关部分、频谱分析部

分。在接下来的部分会对这些部分做详细的介绍。

第三部分：设计模块与元器件的介绍

一：前面板的介绍

如图1-2为labview的前控制面板，即模拟硬件部分：

图1-1

停止控制整个系统的是否运行，operation为控制波形之间的

四种运算旋钮，error表示错误，可由Differentdt旋钮控制；

Initial原始波形呈现是由原始的两个信号同时显示的波形

图；Last最终波形是进行运算后的最终信号；

功率谱波形是对最终波形的一种分析；

叠加波形检验是通过算术与比较中公式部分设置为x1+x2来

得到简单相加波形与最终的波形进行校验，同时也是对系统

稳定性的一种检验。

点下运行，我们就可以看到波形，调节operation中的四种运

算便可观察不同ADD波形。然后可以通过DT旋钮来控制

最终输出报错，这样error显示亮了。

我们可以发现当operation显示在add时，叠加波形检验与last

最终波形一致。

二：程序框图介绍

图1-2

1.条件结构

包括一个或多个子程序框图，或分支，当结构执行时，仅有

一个子程序框图或分支在执行。连接至选择器接线端的值可

以是布尔、字符串、整数，或枚举类型，它决定了执行哪个

分支。右键单击结构边框，可添加或删除分支。Us可使用标

签工具来输入条件选择器标签的值，并配置每个分支处理的

值。本次的条件结构由四层构成，分别用来选择add、divide、

multip、subtra运算，与选通开关us（operation）共同完

成条件部分。

2.，为公式运算，可以改变里面的x1与x2