LabVIEW與C接口設(shè)計(jì)

　　LabViEW提供支持VXI總線、GPIB總線、RS?232串行總線接口硬件的驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)，但它對(duì)物理內(nèi)存的操作受到限制，且對(duì)硬件操作的實(shí)時(shí)性不好。但它提供了CIN(Code Interface Node)節(jié)點(diǎn)。用戶(hù)可在LabVIEW中確定CIN節(jié)點(diǎn)的入口與出口參數(shù)個(gè)數(shù)類(lèi)型，在C編譯環(huán)境下，生成.lsb文件，然后在LabVIEW中對(duì)CIN節(jié)點(diǎn)選擇Load cin object code，最后將該節(jié)點(diǎn)封裝成一個(gè)VI，由主程序調(diào)用。采用CIN節(jié)點(diǎn)，也可充分利用Win95支持多線程的功能，提高運(yùn)行效率，利用主線程監(jiān)控各子線程，有效地避免因硬件通信錯(cuò)誤而導(dǎo)致程序被掛起的現(xiàn)象，同時(shí)，可充分利用Win95有效的內(nèi)存管理技術(shù)，提高數(shù)據(jù)處理及運(yùn)算速度。

2.1VI設(shè)計(jì)
　　首先在塊流圖(Block Diagram)上放置一個(gè)CIN VI，然后通過(guò)CIN彈出菜單中的Add Parameter增加接線端子(Terminal)，通過(guò)接線端子來(lái)標(biāo)識(shí)CIN的輸入和輸出。接線端子通常有輸入輸出接線端子(Input?Output Terminal)和輸出接線端子(Output?Only Terminal)，在缺省情況下，接線端子是輸入輸出接線端子，其左邊是輸入，而右邊是輸出。在生成的代碼中，與輸入輸出接線端子對(duì)應(yīng)的是一個(gè)參數(shù)，通過(guò)該參數(shù)，數(shù)據(jù)輸入CIN，CIN可以使用該參數(shù)的值或修改參數(shù)的值能夠由該參數(shù)返回；如果輸入輸出接線端子的右邊沒(méi)有使用，即只有輸入，則CIN只能使用該參數(shù)的值而不能修改它。對(duì)于輸出接線端子，它只有輸出端，沒(méi)有輸入端。由LabVIEW在內(nèi)存中設(shè)置空間保存CIN的返回值。在定義了CIN接線端子后，將設(shè)定的數(shù)據(jù)控制器(Control，連接輸入)、數(shù)據(jù)指示器(Indicator，連接輸出)與對(duì)應(yīng)的接線端子用線(Wire，代表數(shù)據(jù)流)連接起來(lái)，這樣將確定所生成代碼中的參數(shù)類(lèi)型。
　　上面的過(guò)程只是定義了CIN的內(nèi)部接口，還必須定義VI的編程接口，即肖像/連接器，通過(guò)它才能在程序中調(diào)用設(shè)計(jì)好的VI。在肖像/連接器的設(shè)計(jì)中，盡量使所畫(huà)的肖像能夠表達(dá)出所設(shè)計(jì)的VI的功能，采用在肖像上標(biāo)識(shí)該VI名稱(chēng)的方法。連接器則是標(biāo)明肖像的輸入輸出屬性，數(shù)據(jù)和信息通過(guò)連接器的端點(diǎn)在兩個(gè)VI間傳遞。這樣就設(shè)計(jì)好了一個(gè)VI，但要給它裝入目標(biāo)代碼后才能執(zhí)行。
2.2生成.c文件
　　在設(shè)計(jì)好CIN VI后，可用LabVIEW生成C語(yǔ)言格式的.c文件。下面是我們?cè)O(shè)計(jì)的StdCMD.VI所生成的StdCMD.c文件：
　　
　　在所生成的文件中，自動(dòng)包含了文件extcode.h，它是定義能夠被CIN使用的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和外部子程序的頭文件。如果設(shè)計(jì)的CIN代碼含有系統(tǒng)調(diào)用，還必須包含文件hosttype.h。當(dāng)CIN代碼執(zhí)行時(shí)，LabVIEW調(diào)用CINRun函數(shù)，通過(guò)CINRun函數(shù)的參數(shù)傳遞VI的輸入輸出值。LabVIEW定義的程序返回值是MgErr數(shù)據(jù)類(lèi)型，在執(zhí)行完CIN代碼后，LabVIEW能夠檢查返回值并確定代碼執(zhí)行是否有錯(cuò)誤。
2.3用戶(hù)代碼設(shè)計(jì)
　　在CINRun函數(shù)體內(nèi)編寫(xiě)用戶(hù)代碼是實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的CIN VI功能的關(guān)鍵。在我們所設(shè)計(jì)的5個(gè)VI中，這部分代碼的編寫(xiě)主要是利用設(shè)計(jì)好的驅(qū)動(dòng)程序完成多機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的控制任務(wù)，將驅(qū)動(dòng)程序的接口函數(shù)封裝在VI內(nèi)，在用LabVIEW編制測(cè)試軟件時(shí)，通過(guò)調(diào)用VI來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的控制操作。
2.4編譯代碼生成.lsb文件
　　在Windows95/98下，利用Visual C+ 5.0 IDE編譯設(shè)計(jì)代碼，具體操作過(guò)程如下：
　　(1)創(chuàng)建一個(gè)新的DLL項(xiàng)目。在Visual C++ 5.0 IDE環(huán)境中選擇菜單命令FileNew…..在彈出的對(duì)話框中New：域中選擇Project Workspace項(xiàng)，按OK鍵。在接著彈出的對(duì)話框中Type：域中選擇Dynamic?Link Library項(xiàng)，在Name：域中輸入StdCMD(該項(xiàng)目的名稱(chēng))，在Platforms：域中選擇Win32(表示將要生成的DLL是32位的)，在Location：域中輸入(或按Browser…鍵，選擇)源代碼文件所在的路徑(注：編譯過(guò)程中生成的中間文件和可執(zhí)行代碼也會(huì)產(chǎn)生在這個(gè)路徑下)，按Create…鍵完成DLL項(xiàng)目的創(chuàng)建。
　　(2)把CIN的目標(biāo)文件和運(yùn)行庫(kù)添加到項(xiàng)目中。選擇菜單InsertFiles into Project…。把文件…＼StdCMD＼StdCMD.c添加到項(xiàng)目中；文件把存放在子目錄…＼LABVIEW＼Cintools＼Win32下的文件cin.obj，labview.lib，lvsb.lib和lvsbmain.def添加到項(xiàng)目中。這些文件對(duì)于創(chuàng)建CIN節(jié)點(diǎn)都是必須的；把項(xiàng)目包含的頭文件(.h文件)添加到項(xiàng)目中，這些文件必須在同一目錄(文件夾)中。
　　(3)把生成節(jié)點(diǎn)的工具所在子目標(biāo)添加到包含路徑中。選擇菜單命令…，在彈出的對(duì)話框中，選中Settings For：域中的全部?jī)?nèi)容；選中C/C++標(biāo)簽，將其中的Category置為Preprocessor；在Additional include directories域中輸入CIN節(jié)點(diǎn)工具所在的子目錄…＼LabVIEW＼Cintools。
　　(4)設(shè)置校準(zhǔn)為1Byte。選擇菜單命令…。在彈出的對(duì)話框中，選出Settings For：域中的全部?jī)?nèi)容；選中C++標(biāo)簽，將其中的Category置為Code Generations；從Struct member alignment域中選擇1Byte。
　　(5)選用多線程run-time函數(shù)庫(kù)。選擇菜單命令…，在彈出的對(duì)話框中，選出Settings For：域中的全部?jī)?nèi)容；選中C/C++標(biāo)簽，將其中的Category置為Code Generations；從Use run?time library域中選擇Multithreaded。
　　(6)建立一個(gè)定制的生成命令來(lái)運(yùn)行l(wèi)vsbutil程序。選擇菜單命令…在彈出的對(duì)話框中，選中Settings For：域中的全部?jī)?nèi)容；選中Custom Build標(biāo)簽，在Build command(s)：域中輸入…＼LabVIEW＼Cintools＼Win32＼lvsbutil$(TargeName)-d$(WkspDir)＼$(OutDir)；在Output file(s)：域中輸入$(OutDir)$(TargetName).lsb。
　　(7)執(zhí)行生成動(dòng)態(tài)庫(kù)命令。執(zhí)行菜單命令Build?Build StdCMD.Dll。編譯連接正常的情況下，Visual C++編輯器會(huì)按照定制的要求在…＼StdCMD＼debug目錄下生成StdCMD.lsb文件。
　　由于編譯代碼的過(guò)程比較煩瑣，容易出錯(cuò)，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了CIN模板應(yīng)用向?qū)?CinTemp AppWizard)，并給出CinTemp.awx和CinTemp.pdb文件。將其添加到Visual C++ 5.0 IDE中，可以由用戶(hù)方便地自動(dòng)生成編譯CIN代碼的項(xiàng)目。
2.5裝載CIN目標(biāo)代碼
　　裝載CIN目標(biāo)代碼是將生成的.lsb文件裝入VI的過(guò)程。這一過(guò)程將目標(biāo)代碼裝入內(nèi)存并與VI的前面板/塊流圖鏈接起來(lái)，保存VI后，即可在程序中調(diào)用該VI實(shí)現(xiàn)設(shè)定的功能。這一過(guò)程的操作是在LabVIEW環(huán)境中打開(kāi)StdCMD.VI程序，將光標(biāo)指到框圖中的CIN節(jié)點(diǎn)按右鍵。選中彈出菜單中的命令，將StdCMD.lsb文件裝載到CIN節(jié)點(diǎn)上。在使用過(guò)程中，也可修改CIN代碼以擴(kuò)充其功能，只需重新裝入新的.lsb文件即可。