بخشی از مقاله
نرم افزار Lab VIEW
مقدمه
نرم افزار LabVIEW كه مخفف عبارات Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench مي باشد، يك زبان برنامه نويسي گرافيكي است كه به صورت گسترده اي براي كاربردهاي مختلفي در صنايع، تحصيلات، آموزش و تحقيقات آزمايشگاهي به عنوان يك مدل استاندارد براي جمع آوري و پردازش داده ها و همچنين وسيله اي جهت كنترل و شبيه سازي ابزارهاي مجازي درآمده است. اين برنامه بر روي تمام سيستم هاي Hp, Sun SPARC, Macintosh و رايانه هاي شخصي تحت نرم افزارهاي Windows 3.1 و Win95/NT/XP قابل اجراست.
اين برنامه يك نرم افزار قدرتمند و قابل انعطاف جهت تجزيه و تحليل سيستم هاي اندازه گيري است. همان گونه كه مي دانيد رايانه ها نسبت به ابزارهاي اندازه گيري استاندارد از قابليتهاي بيشتري برخوردار هستند. ايجاد يك برنامه در محيط LabVIEW بسيار ساده است. ارتباط شهودي و مستقيم كاربري كه در حال كار با labVIEW است نوشتن و استفاده از برنامه هاي موجود در اين بسته نرم افزاري را بسيار جالب و سرگرم گننده مي سازد.
عملكرد نرم افزار labVIEW كاملا از طبيعت ترتيبي و زنجيره اي موجود در زبانهاي برنامه نويسي متني متداول و مرسوم مجزاست و يك محيط گرافيكي را براي كاربر فراهم ساخته است. در اين راه از تمامي ابزارهاي لازم جهت جمع آوري، پردازش و تحليل داده ها و نمايش نتايج استفاده مي شود. به كمك اين زبان برنامه نويسي گرافيكي كه با «G» نشان داده مي شود، در برنامه ي نوشته شده از يك نمودار بلوكي استفاده مي شود و سپس اين نمودار به كدهاي ماشين تبديل مي گردد. اين نرم افزار براي موارد بيشماري از كاربردهاي علمي و مهندسي، ايده آل و عملي است و به شما كمك مي كند تا مسائل و مشكلات موجود در برنامه نويسي را در مدت زمان كوتاهي حل كنيد.
مطالبي در مورد labVIEW
نرم افزار labVIEW آن چنان راه خود را در طيف وسيعي از كاربردها و برنامه هاي «ابزار مجازي» باز كرده است كه به سختي مي توان دريافت كه به راستي اين مسير از كجا آغاز شده است. همان گونه كه از نام اين نرم افزار استنباط مي شود، اين برنامه اولين بار از آزمايشگاه نشأت گرفته و هنوز هم در آزمايشگاههاي مختلف در زمينه تحقيق و توسعه، پرطرفدار باقي مانده است. كاربرد اين نرم افزار پرانعطاف به آزمايشگاهها خاتمه نمي يابد. رد پاي اين برنامه را ميتوان در كلاسهاي درسي دانشگاههاي سراسر دنيا به خصوص در رشته هاي مختلفي از جمله مهندسي برق، مكانيك و فيزيك كاربردي يافت.
گستردگي labVIEW در زمينه ي آزمايشگاهها داراي ابعاد مختلفي است. سيستم هاي «ابزار مجازي» نظير labVIEW از لحاظ هزينه ي پايين آنها در زمينه ي سخت افزار و همچنين قابليت انعطاف بالاي آنها در زمينه ي نرم افزار كاملا معروف و شناخته شده اند. بنابراين جاي تعجب نيست كه اين سيستم ها تا به اين حد عمومي و پرطرفدار هستند.
شايد بهترين دليل براي گسترش كاربرد برنامه ي labVIEW، عمومي و فراگير بودن آن اس
ت. به عنوان مثال در صنايع گوناگون در مواردي كه بايد اندازه گيري هايي از قبيل دما انجام گيرد، مي توان از اين نرم افزار استفاده نمود. اين دما ممكن است دماي يك كوره، يك سيستم سردكننده مانند يخچال، يك محيط گلخانه اي، يك اتاق و يا يك ديگ سوپ باشد. علاوه بر دما مي توان موارد ديگري نظير فشار، نيرو، جابه جايي، كشش، PH و ... را نام برد. از رايانه هاي شخصي به همراه نرم افزار labVIEW مي توان ابزارهاي اندازه گيري حقيقي را در محل هاي گوناگون به صورت م
جازي شبيه سازي كرد. با استفاده از labVIEW نه تنها اندازه گيري ها بسيار ساده تر انجام مي گيرد، بلكه قادر خواهد بود كميت اندازه گيري شده را تجزيه و تحليل نموده، آ‹ را به نمايش درآوريد و يا در صورت تمايل، آن را از طريق رايانه به هر نقطه از جهان ارسال نماييد.
نرم افزار labVIEW را مي توان در حقيقت يك كاناليست فرض نمود كه بين رايانه و كميتهاي اندازه گيري شونده ارتباط برقرار ميكند. مرحله ي بعدي پس از اندازه گيري و تحليل هر كميت، ايجاد تغيير و يا كنترل آن بر اساس نتايج به دست آمده و يا خواسته هاي ما از سيستم است. به عنوان مثال پس از اندازه گيري دما لازم است كه براي كنترل درجه ي حرارت محيط، يك سيستم گرم كننده يا سردكننده را در محيط فعال نمود. در اين حالت نرم افزار labVIEW باز به ميدان مي آيد و انجام اين عمل را ساده تر مي سازد. نظارت و كنترل فرآيند نيز از توانمنديها و قابليتهاي اين نرم افزار است. در برخي موارد اين بسته ي نرم افزاري به طورمستقيم وظيفه ي نظارت و كنترل فرآيند را بر عهده دارد. در برخي موارد نيز ميتوان از كنترل كننده هاي منطقي برنامه پذير يا سيستم هاي PLC استفاده نمود كه در اين حالت سيستم به دست آمده را SCADA گويند.
در شكلهاي زير چند صفحه از سيستم HMI در يك كارخانه كه با كمك نرم افزار labVIEW ساخته شده، نشان داده شده است. اين سيستم با PLC 500 كنترونيك به عنوان كنترلر اصلي در ارتباط مي باشد و اطلاعات دريافتي از آن را در صفحات به روز مي رساند و از طرفي فرمانهاي اپراتوري را نيز به سيستم كنترل ارسال ميكند.
تمامي المان هاي كنترل و نشان دهنده كه در صفحه ي پانل قرار مي گيرند در پالت Controls يا زير پالت هاي آن قرار دارند. اما اعداد ثابت، دستورها و ساختارهايي كه در صفحه ي نمودار بلوكي مورد استفاده قرار مي گيرند در پالت Functions يا زير پالتهاي آن وجود دارند.
پنجره ي Help حاوي اطلاعاتي در مورد دستورها، نحوه ي سيم كشي و برقرار نمودن ارتباط با المان هاي ديگر است. از طريق منوي Help مي توانيد به اطلاعات مذكور دسترسي پيدا كنيد. در نرم افزار labVIEW مي توان با انتخاب گزينه ي Help>> online References… و يا كليك كردن بر روي دكمه ي Online Help در پنجره ي Help، به اطلاعات ارزشمندي دست يافت.
در نرم افزار labVIEW مي توانيد هر يك از برنامه ها را با ايجاد آيكن و كانكتور به عنوان زيربرنامه در برنامه هاي مراتب بالاتر مورد استفاده قرار دهيد. اين زيربرنامه ها كاملا مدولار هستند و ويژگيهاي
ي همچون سهولت در رفع اشكال و درك ساده تر عملكرد برنامه هاي پيچيده را به ارمغان مي آورند.
اگر نمي توانيد تمامي مطالب فوق را به خاطر بسپاريد، جاي هيچ نگراني نيست. زيرا به تدريج و در حين انجام تمرينات با اين مطالب به طور كامل آشنا خواهيد شد.
تمرينات اضافي
تمرين 3-3، آموزش labVIEW
در اين تمرين قصد داريم با مراجعه به لوح فشرده ي همراه اين كتاب، مطالبي در در مورد نرم افزار labVIEW بياموزيم.
1- نرم افزار labVIEW را بارگذاري كنيد. در اين حالت پنجره اي مطابق شكل 39-3 ظاهر مي شود.
2- لوح فشرده را در داخل گرداننده قرار داده، سپس بر روي دكمه ي labVIEW Tutorial كليك كنيد. در اين حالت در مورد معرفي و كاربردهاي اين نرم افزار توضيحاتي به صورت صوتي و تصويري ارائه مي شود. از اين آموزش لذت ببريد.
تمرين 4-3: جستجوي مثالها و برنامه ها در محيط labVIEW
1- نرم افزار labVIEW را بارگذاري كنيد. در اين حالت پنجره اي مطابق شكل 39-3 باز مي شود.
2- سپس بر روي دكمه ي Search Examples كليك كنيد. در اين حالت پنجره اي مطابق شكل 40-3 ظاهر مي گردد.
3- اكنون يكي از موضوعات مندرج در شكل 40-3 را انتخاب نموده، سپس توضيحات و مثالهاي مربوط را ملاحظه كنيد. همان گونه كه قبلا نيز عنوان شد با مطالعه ي مثالها و برنامه هاي نوشته شده در محيط labVIEW مي توان به نكاتي بسيار ارزشمند دست يافت.
تمرين 5-3: فراگيري برنامه نويسي با استفاده از تمرينات
1- گزينه ي Help >>Online References … را انتخاب كنيد.
2- پس از ظاهر شدن پنجره ي محاوره اي labVIEW، گزينه ي Leam labVIEW with Activities را از اين پنجره انتخاب نماييد. در اين حالت يك پنجره ي محاوره اي مطابق شكل 41-3 ظاهر مي گردد.
3- تمرينات موجود در اين بخش را به دقت بررسي كنيد و پس از مطالعه ي هر فصل تمرينات مربوط به آن را گام به گام دنبال نماييد.
تمرين 6-3: شناخت نرم افزار labVIEW
1- لوح فشرده ي همراه اين كتاب را در داخل گرداننده قرار داده، سپس فايل Manuals>> Quckstrt.pdf را باز كنيد.
2- مطالب مندرج در اين فايل را به دقت مطالعه نموده، مراحل عنوان شده در آن را براي ايجاد يك برنامه در محيط labVIEW دنبال كنيد. به دليل اينكه توضيحات مندرج در اين فايل با توجه به نسخه هاي قبلي ارائه شده است، ممكن است منوها، گزينه ها و همچنين پالت هاي شناور موجود در شكلهاي ترسيم شده در اين فايل، با آنچه كه شما بر روي صفحه ي نمايشگر رايانه ي خود مشاهده مي كنيد اندكي متفاوت باشد.
سه تمرين اخير در حقيقت خودآموز محيط برنامه نويسي labVIEW محسوب ميشوند. در لوح فشرده ي همراه اين كتاب مطالب بسيار ارزشمند ديگري وجود دارد. بنابراين سعي كنيد با مطالعه ي اين مطالب برنامه نويسي در محيط labVIEW را به سرعت فرا گيريد.
به شما تبريك مي گوييم. تا اين مرحله تعدادي از دستورهاي مهم و اساسي و همچنين جزييات صفحات پانل و نمودار بلوكي را فرا گرفته ايد.
شناخت بسته ي نرم افزاري labVIEW
در اين فصل اصول عملكرد و قابليتهاي نرم افزار labVIEW را مورد بررسي قرار مي دهيم و سعي مي كنيم با اين محيط برنامه نويسي گرافيكي آشنا شويم.
در اين فصل اهداف زير دنبال مي شوند:
• شناخت واقعي نرم افزار labVIEW
• درك مفهوم زبان برنامه نويسي گرافيكي و اصل جريان داده.
• بررسي مثالهاي مقدماتي.
• شناخت محيط برنامه نويسي labVIEW.
اصطلاحات كليدي موجود در اين فصل عبارتند از:
• labVIEW
• زبان برنامه نويسي «G»
• ابزار مجازي (VI: Virtual Instrument))
• جريان داده (Data Flow)
• زبان برنامه نويسي گرافيكي (Graphical Programming)
• صفحه ي پانل (Front Panel)
• نمودار بلوكي (Block Diagram)
• آيكن (Icon)
• كانكتور (Connector)
• نوار ابزار (Toolbar)
• سلسله مراتب (Hierarchy)
محيط برنامه نويسي labVIEW
شايد بسيار علاقه مند باشيد كه قبل از شروع به كار با نرم افزار labVIEW به اهميت اين نرم افزار پي ببريد و دريابيد كه به كمك اين برنامه مي توانيد چه اعمالي انجام دهيد و متقابلا اين نرم افزار چه كارهايي را براي شما انجام مي دهد؟
labVIEW مخفف عبارات Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench مي باشد و يك محيط برنامه نويسي است كه به كمك آن قادر خواهيد بود تا برنامه ي موردنظر را به صورت گرافيكي ايجاد نماييد. با توجه به اين قابليت، تفاوت اين نرم افزار با ساير زبانهاي برنامه نويسي متداول نظير BASIC و C كه در آنها برنامه به صورت متني نوشته مي شود، مشخص مي گردد. با اين وجود نرم افزار labVIEW فراتر از يك زبان برنامه نويسي است. اين بسته ي نرم افزاري، برنامه اي پيشرفته و قابل اجرا براي استفاده ي محققان، مهندسان و كارشناساني است كه طراحي و برنامه نويسي سيستم ها را بر عهده دارند. اين برنامه در رايانه هاي شخصي تحت نرم افزار Windows و همچنين در سيستم هاي HP, Mac, Sun SPARC قابل اجراست.
با استفاده از زبان برنامه نويسي قدرتمند «G» و با كمك labVIEW مي توانيد استعداد برنامه نويسي خود را شكوفا كنيد. اين نرم افزار به گونه اي طراحي شده است كه قابليت اندازه گيري، تجزيه و تحليل داده ها ونمايش نتايج را يك جا و با هم براي كاربرد به همراه دارد. بنابراين نوشتن برنامه هايي كه با استفاده از زبانهاي برنامه نويسي رايج و متداول در عرض چندين هفته و يا چند ماه انجام مي گيرد، به كمك labVIEW در عرض چند ساعت به پايان مي رسد. همچنين به دليل اينكه اين بسته ي نرم افزاري قابليت برقراري ارتباط گرافيكي چند جانبه با كاربر را داراست، برنامه
نويسي در اين محيط بسيار ساده است. اين نرم افزار براي مقاصد شبيه سازي، به ظهور رساندن ايده ها، برنامه نويسي عادي و حتي تدريس و تفهيم مفاهيم اساسي برنامه نويسي كاملا ايده آل است.
به دليل اينكه برنامه ي نوشته شده در اين محيط بر پايه ي نرم افزار استوار است، مي توان از قابليتهاي نرم افزاري آن استفاده نمود. به همين دليل نسبت به تجهيزات استاندارد و آزمايشگاه
ي از قابليت انعطاف و كاربرد بيشتري برخوردار است. با كمك labVIEW قادر خواهيد بود تا دقيقا تجهيزات اندازه گيري موردنياز خود را به صورت مجازي ايجاد كنيد. اين عمل مطمئنا از لحاظ هزينه به مراتب كمتر از هزينه هاي مربوط به خريد، تجهيز و نصب وسايل اندازه گيري حقيقي خواهد بود. در صورتي كه به تجهيزات اندازه گيري ديگري نياز باشد به كمك اين نرم افزار مي توانيد در عرض چند دقيقه برنامه ها را تغيير دهيد و آنها را اصلاح نماييد. بنابراين استفاده نمودن از labVIEW، منجر به صرفه جويي در زمان صرف شده براي برنامه نويسي و هزينه ي تهيه ي لوازم اندازه گيري و وسايل آزمايشگاهي مي گردد. در شكل 1-1 نمونه اي از كاربرد اين نرم افزار را ملاحظه مي كنيد.
در نرم افزار labVIEW كتابخانه هايي حاوي توابع و دستورهاي عملياتي و زير برنامه هاي اجرايي وجود دارند كه به كاربر كمك مي كنند تا برنامه نويسي را بدون روبه رو شدن با مشكلات موجود در اكثر زبانهاي برنامه نويسي متني به آساني دنبال كند. اين برنامه همچنين داراي كتابخانه هايي شامل ابزارهاي جانبي جهت جمع آوري داده ها، استفاده از كارت هاي GPIB و درگاه سريال، تجزيه و تحليل، نمايش و ذخيره ي داده هاست. كتابخانه ي Analysis حاوي گروهي از توابع و دستورهاي مفيد و كاربردي است كه جهت توليد و پردازش سيگنال ها به كار برده مي شوند. توابع و دستورهاي ديگري نظير فيلترها، آمارگيري، رگرسيون، جبر خطي و حساب آرايه اي نيز در اين كتابخانه وجود دارند.
به دليل وجود قابليت گرافيكي در بسته ي نرم افزاري labVIEW، طبيعتا از اين برنامه جهت نمايش داده ها نيز استفاده مي شود. در اين نرم افزار، خروجيها به صور مختلف بر روي صفحه به نمايش در مي آيند. گراف ها، نمودارها و محيطهاي گرافيكي تعريف شده توسط كاربر تنها گوشه اي از ويژگيها و قابليتهاي موجود به منظور نمايش خروجي مي باشند. در اين كتاب با نحوه ي نمايش داده ها به هر يك از اشكال مذكور آشنا خواهيد شد.
برنامه ي نوشته شده در محيط labVIEW را مي توان در سيستم هاي مختلف استفاده و جا
به جا نمود. به عنوان مثال مي توانيد برنامه اي را در يك سيستم Mac نوشته و بدون هيچ گونه تغييري آن را بر روي يك رايانه ي شخصي تحت نرم افزار Windows بارگذاري و اجرا نماييد.
زبان برنامه نويسي «G» واصل جريان داده
محيط برنامه نويسي labVIEW از يك نظر كاملا با زبانهاي برنامه نويسي متداول نظير BASIC و C متفاوت است. در حالي كه در ديگر زبانهاي برنامه نويسي از محيطهاي متني براي نوشتن برنامه استفاده مي شود، labVIEW يك زبان برنامه نويسي گرافيكي موسوم به «G» را به كار مي
گيرد. در اين محيط، برنامه ها به صورت گرافيكي در صفحه اي موسوم به نمودار بلوكي ايجاد مي شوند. به كمك اين روش گرافيكي مي توانيد عبور و جريان داده ها را در برنامه ي نوشته شده ملاحظه نماييد. دو صفحه ي رابط كاربر و كدهاي گرافيكي مربوط به يك برنامه ي كاملا ساده و ابتدايي در محيط labVIEW را در شكل 2-1 ملاحظه مي كنيد.
در نرم افزار labVIEW از اصطلاحات فني، آيكن ها و ايده هاي آشنا براي محققان و مهندسان ي استفاده مي شود. بر اساس اصل جريان داده، توابع و دستورهاي موجود در برنامه، تنها پس از دريافت داده هاي مهم و ضروري اجرا مي شوند.
حتي اگر قبلا تجربه ي برنامه نويسي نداشته باشيد به راحتي مي توانيد برنامه نويسي به كمك labVIEW را فرا بگيريد. اما در صورتي كه از اصول برنامه نويسي آگاهي داشته باشيد در فراگيري اين نرم افزار موفق تر خواهيد بود.
نرم افزار labVIEW چگونه عمل مي كند؟
به دليل اينكه ظاهر و عملكرد برنامه هاي نوشته شده در محيط labVIEW از تجهيزات و ابزار حقيقي پيروي مي نمايند و در واقع اين برنامه ها، تجهيزات اندازه گيري را شبيه سازي مي كنند، آنها را ابزار مجازي يا VI نامند. اين برنامه ها با توابع، دستورها، برنامه ها و زير برنامه هاي زبانهاي برنامه نويسي متني نظير BASIC و C مطابقت دارند. از اين به بعد به برنامه هاي نوشته شده در محيط labVIEW به نام VI را اختصاص مي دهيم. برنامه هاي نوشته شده در اين محيط با پسوند Vi مشخص مي گردند. هر برنامه شامل سه بخش اساسي زير است:
1- صفحه ي پانل يا Front Panel بخشي است كه كاربر و نرم افزار labVIEW به راحتي مي توانند با يكديگر ارتباط برقرار كند و بر يكديگر اثر متقابل داشته باشند. اين نام از آن جهت به
اين صفحه اختصاص داده شده است كه در اين بخش، پانل يا «صفحه ي جلويي» يك سيستم اندازه گيري يا فيزيكي شبيه سازي مي گردد. در اين صفحه مي توان از كليدها، دكمه ها و ديگر المان هاي ورودي كه در مجموع به آنها كنترل گوييم و همچنين از المان هاي خروجي برنامه موسوم به نشان دهنده استفاده نمود. در اين صفحه با استفاده از صفحه كليد يا ماوس، داده ها را وارد نموده، نتايج حاصل را بر روي صفحه ي نمايشگر رايانه مشاهده مي كنيم. در شكل 3-1 صفحه ي پانل يك برنامه نشان داده شده است.
2- صفحه ي نمودار بلوكي يا Block Diagram بخش ديگري از برنامه مي باشد كه محل قرار گرفتن كدها و نمادهايي است كه زيربناي زبان برنامه نويسي گرافيكي «G» هستند. صفحه ي نمودار بلوكي در حقيقت بخش اجرايي برنامه است. اين صفحه شامل دستورها، توابع، ثوابت و ساختارهاست. در اين صفحه جهت نشان دادن عبور داده ها و برقراري ارتباط بين عناصر از سيم استفاده مي شود. هر يك از المان ها و عناصر استفاده شده در صفحه ي پانل داراي يك ترمينال منحصر به فرد و متناظر بر روي صفحه ي نمودار بلوكي است. در شكل 4-1 صفحه ي نمودار بلوكي يك برنامه را ملاحظه مي كنيد. اين صفحه ي نمودار بلوكي با صفحه ي پانل نشان داده شده در شكل 3-1 متناظر است. در هنگام ايجاد هر صفحه ي پانل، يك صفحه ي نمودار بلوكي متناظر و همنام با آن نيز ايجاد مي گردد. به نام مندرج در نوار عنوان هر دو صفحه توجه كنيد. همان گونه كه ملاحظه مي كنيد، عنوان در نظر گرفته شده براي اين دو صفحه يكسان است. تنها تفاوت موجود بين عناوين دو صفحه ي مذكور در عبارت «Diagram» مي باشد.
3- براي اين كه بتوانيم يك برنامه را به عنوان زيربرنامه در صفحه ي نمودار بلوكي برنامه هاي ديگر به كار بريم، بايد از آيكن و كانكتور استفاده كنيم. هر گاه يك برنامه در داخل برنامه ي ديگري به كار برده شود، در اصطلاح، زيربرنامه يا SubVI خوانده مي شود. زيربرنامه، نظير Subroutine در زبانهاي برنامه نويسي متني است. آيكن، يك نماد گرافيكي است و به عنوان يك عنصر در صفحه ي نمودار بلوكي برنامه ي سطح بالاتر مورد استفاده قرار مي گيرد. در صورتي كه يك برنامه به عنوان زير برنامه به كار برده شود، جهت برقراري ارتباط داده ها بين صفحه ي نمودار بلوكي و برنامه ي اصلي يا برنامه هاي سطح بالاتر، از كانكتور استفاده مي شود. همانند پارامترهاي Subroutine، كانكتور نيز معرف وروديها و خروجيهاي برنامه است. در شكل 5-1 نماي يك زوج آيكن/ كانكتور را ملاحظه مي كنيد.
VIها همگي از اصل سلسله مراتب پيروي مي كنند. بنابراين ميتوانيد آنها را طبق اصل سلسله مراتب به عنوان برنامه ي اصلي و يا به صورت زيربرنامه استفاده كنيد. نوشتن برنامه
بدين روش را برنامه نويسي مدولار گويند.
بنابراين براي نوشتن يك برنامه كافي است ابتدا آن را به تعدادي زيربرنامه تقسيم نماييد. سپس براي هر يك از برنامه ها يك برنامه بنويسيد و با تركيب زيربرنامه ها و قرار دادن آنها در صفحه ي نمودار بلوكي برنامه ي سطح بالاتر، VI يا برنامه ي اصلي را تكميل كنيد.
برنامه نويسي مدولار داراي مزاياي بسياري است. زيرا شما مي توانيد هر يك از زيرب
رنامه ها را به تنهايي اجرا كنيد. اين قابليت باعث تسهيل در رفع اشكال برنامه نيز مي گردد. علاوه بر اين بسياري از زير برنامه هاي قرار گرفته در سطوح پايين تر اغلب انجام وظايفي را با چند برنامه ي كاربردي ديگر به صورت مشترك بر عهده مي گيرند يا مي توانند به صورت مستقل با هر يك از برنامه هاي كاربردي مورد استفاده قرار گيرند.
در جدول 1-1 تعدادي از اصطلاحات نرم افزار labVIEW به همراه اصطلاحات معادل آنها در زبانهاي برنامه نويسي متني متداول آورده شده است.
برقراري ارتباط بين رايانه و دنياي خارج
سيستم اندازه گيري مجازي يا به اصطلاح Virtual Instrumentation، پايه و اساس آزمايشگاههاي مدرن و امروزي است. مجموعه ي سيستم اندازه گيري مجازي شامل يك دستگاه رايانه، نرم افزار مربوط و كارت هايي است كه تجهيزات و ابزار آزمايشگاهي را شبيه سازي مي كنند. اين نرم افزار همان برنامه اي است كه ما آن را labVIEW مي ناميم. به دليل اينكه عملكرد اين سيستم توسط كاربر و به صورت نرم افزاري تعيين مي شود، كاملا قابل انعطاف و قدرتمند است و از لحاظ هزينه، نسبت به ابزارهاي اندازه گيري حقيقي در سطحي بسيار پايين تر مي باشد. دراين فصل در مورد نحوه ي برقراري ارتباط بين رايانه و دنياي خارج به بحث مي نشينيم.
در اين فصل اهداف زير دنبال مي شوند:
• شناخت ماهيت واقعي و اجراي سيستم هاي DAQ و GPIB.
• فراگيري مطالبي در مورد درگاههاي سريال رايانه.
• فراگيري قابليتهاي مفيد مربوط به دستورها و توابع تحليلي.
• كسب اطلاعات مختصري در زمينه هاي VXI.
• بررسي نحوه ي تبادل داده ها بين چند رايانه يا چند برنامه ي كاربردي در محيط labVIEW.
• فراگيري مطالبي در مورد برخي از ابزارهايي كه مي توان به نرم افزار labVIEW اضا
فه نمود و بدين ترتيب قابليتهاي آن را افزايش داد.
اطلاحات كليدي موجود در اين فصل عبارتند از:
• جمع آوري داده ها يا DAQ (Data Acquisition)
• باس ارتباطي همه منظوره يا GPIB (General Purpose Interface Bus)
• استاندارد IEEE 488.2
• درگاههاي سريال رايانه (Serial Ports)
• برقراري ارتباط از طريق شبكه (Networking)
• DLL (Dynamic Link Library)
• CIN (Code Interface Node)
• OLE (Object Linking Embedding)
• ابزارهايي كه مي توان به labVIEW اضافه نمود و بدين ترتيب قابليتهاي آن را افزايش داد (Toolkits)
سير تكامل تدريجي نرم افزار labVIEW
در سال 1983 شركت NI تحقيقات خود را براي يافتن راهي جهت به حداقل رساندن
زمان لازم براي برنامه نويسي سيستم هاي اندازه گيري آغاز نمود. در نتيجه ي اين تحقيقات، نظريه ي «ابزار مجازي» يا در اصطلاح Virtual Instrument ظهور كرد. در اين نظريه از يك زبان برنامه نويسي گرافيكي استفاده شده بود. در اين زبان برنامه نويسي، از صفحه اي موسوم به «پانل» جهت برقراري ارتباط با كاربر استفاده مي شد. همچنين صفحه اي ديگري به نام «نم
ودار بلوكي» كه در آن كدهاي برنامه نويسي قرار داشتند به كار برده شد. در شكل 1-2 سير تكامل بسته ي نرم افزاري labVIEW را ملاحظه مي كنيد.
اولين نسخه ي اين نرم افزار يا labVIEW 1 در سال 1986 پا به عرصه ي دنياي نرم افزار گذاشت. اين برنامه تنها در محيط Mac قابل استفاده بود. اگر چه سيستم Mac جهت اهداف و مقاصد آزمايشگاهي و اندازه گيري به طور گسترده مورد استفاده قرار نمي گرفت، اما به دل
يل سازگاري طبيعت گرافيكي اين سيستم با ماهيت گرافيكي و تكنولوژي استفاده شده در labVIEW، در ابتداي امر مورد توجه قرار گرفت تا اينكه سيستم هاي عامل ديگري توانستند اين بسته ي نرم افزاري را پشتيباني كنند.
تا سال 1990 شركت NI نسخه هاي ديگري از نرم افزار labVIEW را با ويرايش هاي جديد و با استفاده از تكنيك هاي نرم افزاري جديد و بهره گيري از راهنمايي و پيشنهادها
ي كاربران عرضه نمود. نكته ي شايان ذكر آن است كه در خلال اين سالها، نسخه ي دوم اين نرم افزار يعني labVIEW 2 به بازار آمد و سرعت اجراي VIها را افزايش داد تا جايي كه سرعت اجراي VIها با سرعت برنامه هاي نوشته شده در محيط برنامه نويسي C قابل مقايسه بود.
