Labview與其他應(yīng)用程序的接口設(shè)計(jì)

可以通過下面的集中辦法來實(shí)現(xiàn)：

1、調(diào)用公式節(jié)點(diǎn) functions- All fuctions-structures

2、調(diào)用C語言代碼（code interface node）functions- All fuctions-structures代碼接口節(jié)點(diǎn)

3、調(diào)用matlab腳本節(jié)點(diǎn)functions- All fuctions-analyze-mathematics-formula

4、調(diào)用windows API函數(shù)（call library function node） 調(diào)用庫函數(shù)節(jié)點(diǎn) .dll

5、調(diào)用ActiveX控件（微軟的）使用ActiveX容器，具體的實(shí)例可參見labview幫助文件里面的事件回調(diào)的瀏覽器的例子。

6、調(diào)用.dll程序集或者共享庫，通過.net容器來實(shí)現(xiàn)。

labview前面板有兩種容器：.net容器和activeX容器。.net是使用應(yīng)用程序集。而ActiveX是使用微軟的對(duì)象模型（如瀏覽器，ms播放器等，比較直觀的交互技術(shù)集）

具體調(diào)用細(xì)節(jié)實(shí)際摸索后逐步添加：

1、調(diào)用公式節(jié)點(diǎn)的例子

圖1公式節(jié)點(diǎn)實(shí)例

其公式與C語言具有類似的表達(dá)式，具體看幫助文件。

2、調(diào)用C語言代碼

這個(gè)內(nèi)容從網(wǎng)絡(luò)上找到一篇介紹的比較好的文章，現(xiàn)收錄進(jìn)來。在此注明原文地址（為使文章更可讀，將圖號(hào)進(jìn)行修改）：

http://www.eefocus.com/bbs/article_10_6482.html
CIN（Code Interface Node）節(jié)點(diǎn)是LabVIEW中用來調(diào)用C/C++代碼的功能節(jié)點(diǎn)。它與動(dòng)態(tài)鏈接庫的不同之處在于，它能夠?qū)⒋a集成在VI中作為單獨(dú)的一個(gè)VI發(fā)布，而不需要多余的文件。另外，它提供了函數(shù)入口，它可以根據(jù)用戶提供的輸入輸出自動(dòng)生成函數(shù)入口代碼，從而使用戶專心關(guān)注代碼功能而不用為函數(shù)聲明、定義等語句費(fèi)心。因此CIN節(jié)點(diǎn)與DLL在不同的場(chǎng)合有不同的優(yōu)勢(shì)，但是CIN節(jié)點(diǎn)的使用比調(diào)用DLL要復(fù)雜得多。

由于LabVIEW中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式遵循了C語言中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式，并且二者完全相同，所以用戶可以向CIN傳遞任意復(fù)合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。另外，CIN比圖形化語言可獲得更高的執(zhí)行效率。

注意：對(duì)于完全相同的代碼，CIN和DLL的執(zhí)行效率是完全一樣的。

如果要使用CIN節(jié)點(diǎn)，你必須安裝了C編譯器。在Windows下，CIN支持以下編譯器：

• Microsoft Visual C++
• Symantec C

CIN節(jié)點(diǎn)必須調(diào)用.lsb文件。.lsb文件是通過外部編譯器與CINTools工具結(jié)合將C代碼編譯生成的。

下面我們通過一個(gè)Step by Step的實(shí)例來看如何在LabVIEW中實(shí)現(xiàn)CIN節(jié)點(diǎn)調(diào)用，本例所用外部編譯器為Microsoft Visual C++ 6.0。

第一步：在程序框圖放置一個(gè)空CIN節(jié)點(diǎn)；

CIN節(jié)點(diǎn)位于Functions Palette的Connectivity->Libraries & Executables->Code Interface Node。

第二步：創(chuàng)建CIN節(jié)點(diǎn)的輸入輸出端口；

初始情況下，CIN只有一對(duì)端口：一個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口。向下拉大節(jié)點(diǎn)邊框或右擊節(jié)點(diǎn)端口選擇Add Parameter，可以為節(jié)點(diǎn)增加輸入輸出端口。CIN節(jié)點(diǎn)的端口都是成對(duì)出現(xiàn)的，因?yàn)镃IN節(jié)點(diǎn)端口傳遞的是指針，所以該參數(shù)既可以作為輸入又可以作為輸出。如果不需要輸入，則可以右擊該輸入端口選擇Output Only，這時(shí)候該對(duì)端口的左側(cè)端口變?yōu)榛疑砻鬟@對(duì)端口僅用作輸出。

本例實(shí)現(xiàn)的功能為c=a+b，因此需要兩個(gè)輸入端口：a，b；一個(gè)輸出端口c。如圖18.8所示。

圖2設(shè)置CIN節(jié)點(diǎn)端口

圖3 CIN節(jié)點(diǎn)端口與控件連接

雖然控件與端口已經(jīng)連接，但是此時(shí)的CIN節(jié)點(diǎn)并不具備任何功能，因?yàn)樗€沒有裝載.lsb文件。因此此時(shí)VI是不可運(yùn)行的，即Run按鈕處于Broken狀態(tài)。下面的任務(wù)就是創(chuàng)建.c源文件，并編譯為.lsb文件，最后加載到節(jié)點(diǎn)上。

第三步：創(chuàng)建.c源文件

右擊CIN節(jié)點(diǎn)選擇Create .c File...，在彈出的對(duì)話框中保存文件，這里文件名命名為CINExample_add.c。打開該文件可以看到LabVIEW已經(jīng)自動(dòng)添加了一些代碼用于包含庫以及函數(shù)聲明等，內(nèi)容如下：

＃i nclude "extcode.h"

MgErr CINRun(float64 *a, float64 *b, float64 *c);

MgErr CINRun(float64 *a, float64 *b, float64 *c)

{

return noErr;

}

用戶可以在“”處添加函數(shù)所需的C代碼。頭文件“extcode.h”是LabVIEW自帶的一個(gè)頭文件，位于... LabVIEW 8.2cintools目錄下。它定義了CIN和外部程序所用到的基本數(shù)據(jù)類型和許多函數(shù)等。其中定義的某些常量和數(shù)據(jù)類型可能會(huì)與系統(tǒng)頭文件相沖突，因此在使用系統(tǒng)頭文件并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，需要將cintools目錄下的hosttype.h文件也包含進(jìn)來。＃i nclude “hosttype.h”必須緊跟著＃i nclude “extcode.h”語句，然后才能用＃i nclude語句包含系統(tǒng)頭文件。

當(dāng)CIN節(jié)點(diǎn)執(zhí)行時(shí)，LabVIEW將調(diào)用CINRun函數(shù)。CINRun函數(shù)將CIN節(jié)點(diǎn)的輸入輸出作為參數(shù)看待。此外，還可以添加一些其它的后臺(tái)例行程序（Routines）：CINLoad，CINSave，CINUnload，CINAbort，CINInit，CINDispose和CINProperties。它們分別在不同的時(shí)刻執(zhí)行。例如CINLoad在第一次載入VI時(shí)執(zhí)行。缺省情況下是不執(zhí)行任何內(nèi)容的，如果你需要在VI載入時(shí)執(zhí)行某段程序，則可以把該段程序添加在CINLoad例程中。編寫CINLoad例程的代碼如下：

CIN MgErr CINLoad(RsrcFile reserved) {

Unused (reserved);

return noErr;

}

通常情況下，我們只需要編寫CINRun函數(shù)。本例中，只需要將.c源文件中的CINRun函數(shù)改寫如下：

MgErr CINRun(float64 *a, float64 *b, float64 *c)

{

*c=*a+*b;

return noErr;

}

改寫后保存該文件就完成了.c源文件的編寫，下面我們通過Visual C++ 6.0集成開發(fā)環(huán)境來編譯該源文件。

第四步：編譯.c源文件為.lsb文件

1．打開VC++ 6.0，在主窗口菜單中選擇File->New...，在彈出的對(duì)話框選擇Win32Dynamic-Link Library，設(shè)置Project Name為CINExample_add，并在Location欄設(shè)置該P(yáng)roject所在路徑，如圖4所示。點(diǎn)擊OK按鈕后，在接下來的對(duì)話框中選擇Finish按鈕，在接著彈出的信息提示對(duì)話框中點(diǎn)擊OK，就成功創(chuàng)建了一個(gè)空的DLL Project。

圖4VC中創(chuàng)建新DLL Project對(duì)話框

2．將前面創(chuàng)建的CINExample_add.c源文件與...LabVIEW 8.2cintools目錄下的cin.obj, labview.lib, lvsb.lib, lvsbmain.def添加到Project中。添加方法是在VC++主菜單中選擇Project->Add To Project->Files...。

3．選擇Project->Settings...，在彈出對(duì)話框的Settings for欄中選擇All Configurations，然后選擇C/C++tab頁，選擇Category欄為Preprocessor，將...LabVIEW 8.2cintools目錄添加到Additional include directories中，如圖5所示。

圖5將cintools目錄添加到搜索目錄中

4．仍然在上面的對(duì)話框中選擇Category為Code Generation，設(shè)置Struct member alignment為1 byte。設(shè)置Use run-time library為Multithreaded DLL。

圖6設(shè)置Custom Build為lvsbutil

6．點(diǎn)擊OK按鈕完成配置后，點(diǎn)擊VC++工具欄中的Build按鈕，編譯工程。編譯過程中，VC++首先創(chuàng)建一個(gè)DLL文件，然后調(diào)用lvsbutil工具將這個(gè)DLL文件轉(zhuǎn)換為.lsb文件。編譯完成后，打開工程目錄下的Debug文件夾，我們可以看到新生成的.lsb文件：CINExample_add.lsb。下面就可以將該文件加載到CIN節(jié)點(diǎn)中了。

第五步：加載.lsb文件到CIN節(jié)點(diǎn)

回到LabVIEW程序中，右擊第二步中創(chuàng)建的CIN節(jié)點(diǎn)，選擇Load Code Resource...，在彈出的文件選擇對(duì)話框中雙擊選擇剛才創(chuàng)建好的CINExample_add.lsb文件，這就完成了.lsb文件的加載過程。這時(shí)候VI窗口工具欄中的Run按鈕也變?yōu)榭蓤?zhí)行狀態(tài)。運(yùn)行VI可以得到預(yù)期結(jié)果，如圖7所示。

圖7利用CIN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加法運(yùn)算

到此為止，我們就完成了一個(gè)CIN節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建過程。其實(shí)LabVIEW提供了大量的外部函數(shù)供CIN節(jié)點(diǎn)調(diào)用，這些函數(shù)涵蓋了從底層字節(jié)操作到數(shù)據(jù)排序、內(nèi)存管理等各個(gè)方面。這些函數(shù)都在一個(gè)稱為Managers的庫中管理。在C代碼中通過調(diào)用這些函數(shù)可以方便的實(shí)現(xiàn)非常強(qiáng)大的功能。限于篇幅，這里就不詳細(xì)介紹了，有興趣的讀者可以參考NI公司的Using External Code in LabVIEW.pdf文檔。在...LabVIEW 8.2examplescins目錄下也可以看到LabVIEW提供的不少CIN節(jié)點(diǎn)實(shí)例。

3、調(diào)用Matlab腳本節(jié)點(diǎn)

Matlab腳本節(jié)點(diǎn)的介紹

Matlab腳本節(jié)點(diǎn)位于函數(shù)面板的“數(shù)學(xué)→腳本與公式→腳本節(jié)點(diǎn)→Matlab腳本節(jié)點(diǎn)”。由于Matlab腳本節(jié)點(diǎn)中的腳本完全是Matlab中的M文件，運(yùn)行Matla腳本節(jié)點(diǎn)時(shí)會(huì)啟動(dòng)Matlab，并在Matlab中執(zhí)行腳本內(nèi)容，其支持的函數(shù)由Matlab來提供。

Matlab腳本節(jié)點(diǎn)可以通過增加輸入輸出端子來實(shí)現(xiàn)LabVIEW和Matlab 腳本節(jié)點(diǎn)交互數(shù)據(jù)。方法為：右擊節(jié)點(diǎn)邊框，選擇Add Input或者Add Output選項(xiàng)；可以手動(dòng)輸入M文件，也可以導(dǎo)入或者導(dǎo)出M文件。方法為：右擊節(jié)點(diǎn)邊框，選擇Import或者Export選項(xiàng)。

利用LabVIEW調(diào)用Matlab實(shí)例

在實(shí)例中，我們將完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)簡單的加法運(yùn)算，x，y為輸入的兩個(gè)加數(shù)，z為輸出的求和值；一個(gè)三維曲面的顯示，通過改變?nèi)S曲面數(shù)值，可以展示曲面的不同形狀。程序前面板如圖

（1）利用matlab節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)簡單運(yùn)算

①函數(shù)面板的“數(shù)學(xué)→腳本與公式→腳本節(jié)點(diǎn)”，將Matlab腳本節(jié)點(diǎn)放置在合適的位置。

②單擊工具選板上的，在Matlab Script Node中單擊即可以編輯M腳本。

③在Matlab Script Node中輸入如下語句：

z=x+y;

④在Matlab Script Node框圖左側(cè)上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“添加輸入”，在出現(xiàn)的方框中輸入x；重復(fù)操作，在方框中輸入y。

注意：在Matlab Script Node中有幾個(gè)輸入變量，則需要添加幾個(gè)輸入。

⑤在Matlab Script Node框圖右側(cè)上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“添加輸出”，在出現(xiàn)的方框中輸入z。

注意：此時(shí)只有一個(gè)輸出變量，故只添加一個(gè)輸出變量。

⑥在前面板中選擇“控件→新式→數(shù)值”，選擇數(shù)值輸入控件，將其放在前面板的合適位置。重復(fù)上述操作，將第二個(gè)數(shù)值控件放在前面板的合適位置。

⑦在前面板中選擇“控件→新式→數(shù)值”，選擇數(shù)值顯示控件，將其放在前面板的合適位置

⑧在程序框圖中將兩個(gè)數(shù)值輸入控件分別與x，y連接，數(shù)值顯示控件與z連接。

程序框圖如圖所示：

運(yùn)行程序，改變數(shù)值輸入控件2和3的值，可以看到數(shù)值顯示控件隨之改變。同時(shí)會(huì)啟動(dòng)Matlab，并在Matlab中自動(dòng)運(yùn)行該腳本

(2)利用Matlab腳本節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)3D圖形

①在函數(shù)面板的“數(shù)學(xué)→腳本與公式→腳本節(jié)點(diǎn)”，將Matlab腳本節(jié)點(diǎn)放置在合適的位置。

②單擊工具選板上的，在Matlab Script Node中單擊即可以編輯M腳本。

③在Matlab Script Node中輸入如下語句：

x=-8:0.5:8;

y=x;

[XX,YY]=meshgrid(x,y);

r=sqrt(XX.^2+YY.^2)+eps;

z=sin(r)./r;

surf(z);

title(sin(r)/r);

④在Matlab Script Node框圖右側(cè)上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“添加輸出”，在出現(xiàn)的方框中輸入z。并在z方框中右擊，選擇“選擇數(shù)據(jù)類型→2-D Array of Real”。

⑤在前面板中選擇“新式→圖形→三維曲面圖”，將其放在前面板合適的位置。

⑥連接z和三維曲面圖的“矩陣”輸入端口。

最終程序框圖如圖所示：

運(yùn)行該VI的同時(shí)也會(huì)啟動(dòng)Matlab，并在Matlab中自動(dòng)運(yùn)行該腳本，產(chǎn)生如圖所示圖形。

4、調(diào)用庫函數(shù)節(jié)點(diǎn)（調(diào)用DLL）

相對(duì)于CIN來講，NI更推薦用戶使用DLL來共享基于文本編程語言開發(fā)的代碼。除了共享和重復(fù)利用代碼，開發(fā)人員還能利用DLL封裝軟件的功能模塊，以便這些模塊能被不同開發(fā)工具利用。在labview中，使用DLL一般有以下幾種途徑：

（1）使用自己開發(fā)DLL中的函數(shù)。

（2）調(diào)用操作系統(tǒng)或硬件驅(qū)動(dòng)供應(yīng)商提供的API。

對(duì)于前一種方法來說，又可以通過以下幾步實(shí)現(xiàn)：

（a）在labview中定義DLL原型；

（b）生成.C或.C++文件，完成實(shí)現(xiàn)函數(shù)功能的代碼并為函數(shù)添加DLL導(dǎo)出聲明；

（c）通過外部IDE（如VC++）創(chuàng)建DLL項(xiàng)目并編譯生成.dll文件。