ni labview 2020(编程开发工具)

　　LabVIEW 2020是一款非常强大且功能最为完善的测试、测量和控制应用而设计的系统工程管理软件，新版本简化了分布式测试、测量和控制系统的设计，可帮助用户缩短产品上市时间；此外，NI提供的现成硬件不仅备受肯定，可帮助用户轻松开发和部署大型工业和生产系统；新版本优化的Communications模块提供了适用于处理器和FPGA开发的统一环境，可帮助您最大限度缩短获得结果的时间；现在可以在统一的环境中编程处理器和FPGA，亏使用Communications编程通用处理器、NI Linux实时操作系统和FPGA，在统一的图形化编程环境中设计和实现下一代无线系统；为了应对当今面临的复杂的通信设计挑战，设计人员必须评估并选择各种处理和I/O硬件组件以及对这些组件进行编程所需的相关软件工具’由于设计人员提出了越来越需要一种以上类型处理元素的解决方案，因此硬件组件和软件工具之间缺乏集成成为实现原型的障碍；更新的系统设计套件基于LabVIEW NXG和相关附加组件而构建，它通过提供可同时面向多核通用处理器，Real-Time和FPGA的单一开发环境，消除了这一障碍；与软件定义的无线电(SDR)硬件和其他硬件集成,这种方法大大提高了设计团队的效率，而后者不再需要专门研究许多不同的软件工具和设计流程；相反，Communications的增加，设计团队可以更快，更高效地在包含处理器和FPGA的SDR上进行开发，比以前更快；支持跨处理器，FPGA和I /O扩展的工具的另一个好处是能够描述整个系统，包括单个工具中组件之间的交互；因此，由于设计人员无需跨工具拼接仿真来估计和了解系统的工作方式，因此可以用更少的精力进行完整的系统仿真；需要的用户可以下载体验

新版功能

　　1、使用LabVIEW接口提高代码灵活性

　　labview2020引入了接口，可以将接口视为没有私有数据控件的类，但是这种微小的差异使接口在软件体系结构中可以实现与类完全不同的目的；

　　具体来说，接口启用多种继承形式。

　　接口声明对象可以扮演的角色，而无需定义如何执行该角色。

　　通过从接口继承，一个类声明其对象履行该角色，并且该类负责指定行为的执行方式。

　　当类从多个接口继承时，可以将其对象传递到需要不同角色的多个软件模块中。

　　以下项目包括Tool类，以及几个不同工具的子类。该项目还包括杠杆接口。

　　您可以看到Tools类具有一个控件，该控件定义了该类中的数据，而Lever接口没有控件，因为接口没有私有数据。

　　类由实心立方体（）表示，界面由立方体（）的面表示，接口和类使用相同的文件扩展名.lvclass。

　　2、LabVIEW Web服务增强

　　labview2020除了继续支持应用程序Web服务器外，还提供用于开发LabVIEW Web服务以及将Web服务发布到NI Web服务器的功能。

　　NI Web服务器是生产级的Web服务器，可以托管用户授权的服务，例如LabVIEW Web服务和NI创建的SystemLink服务。

　　NI Web Server保护Web应用程序免受常见的Web安全威胁，为许多企业级数据服务提供高可扩展性，并允许设备管理。

　　Application Web Server支持Windows（32位和64位）和RT目标。

　　您可以通过独立的应用程序，程序包或程序包安装程序将Web服务发布到NI Web服务器。

　　通过在NI Web服务器上启用安全套接字层（SSL）加密或为每个用户角色分配不同的特权，可以在Web客户端和LabVIEW Web服务之间建立安全的通信。

　　Web客户端的默认响应格式从XML更改为JSON字符串。

　　如果要创建用户界面以可视化数据并通过Web浏览器与Web服务进行交互，请将WebVI集成到Web服务中。

软件特色

　　加速工程开发

　　LabVIEW提供了图形化编程方法，可帮助您可视化应用的各个方面，包括硬件配置、测量数据和调试。

　　这种可视化可帮助用户轻松集成任何供应商的测量硬件、在程序框图上展示复杂的逻辑、开发数据分析算法以及设计自定义工程用户界面。

　　LabVIEW 2020简化了分布式测试、测量和控制系统的设计，可帮助用户缩短产品上市时间。

　　此外，NI提供的现成硬件不仅备受肯定，而且可定制，30多年来一直广受工程师采用，

　　这些硬件与LabVIEW 2020相结合，可帮助用户轻松开发和部署大型工业和生产系统。

　　LabVIEW NXG是下一代LabVIEW软件版本。

　　使用LabVIEW NXG，您可快速自动化您的硬件，根据所需规格定制测试程序，并随时随地轻松查看测量结果，从而更智能地进行测试。

　　NI建议将LabVIEW NXG用于以下应用领域：

　　使用传感器或执行器测量物理系统

　　验证或确认电子设计，开发生产测试系统

安装步骤

　　1、用户可以点击本网站提供的下载路径下载得到对应的程序安装包

　　2、只需要使用解压功能将压缩包打开，双击主程序即可进行安装，弹出程序安装界面(如果您电脑中没有支持的环境，会弹出一个提示，根据提示安装一个即可)

　　3、同意上述协议条款，然后继续安装应用程序，点击同意按钮即可

　　4、弹出以下界面，同意程序许可协议，用户可以直接使用鼠标点击下一步按钮

　　5、弹出应用程序安装进度条加载界面，只需要等待加载完成即可

　　6、弹出以下界面，用户可以直接使用鼠标点击下一步按钮，可以根据您的需要不同的组件进行安装

　　7、同意上述协议条款，然后继续安装应用程序，点击同意按钮即可

　　8、现在准备安装主程序，点击下一步按钮开始安装

　　9、弹出应用程序安装进度条加载界面，只需要等待加载完成即可

　　10、弹出一个提示，程序系统邀请加入体验计划，点击否按钮即可

　　11、弹出一个提示，直接点击取消按钮，现在还不需要进行激活，直接关闭

　　12、根据提示点击安装，弹出程序安装完成界面，点击完成按钮即可

　　1、程序安装完成后，先不要运行程序，打开安装包，运行NI License Activator 1.2.exe，选择条目，右键点击激活，全部为绿色即可；

　　2、完成以上操作步骤后，就可以双击应用程序将其打开，此时您就可以得到对应程序

使用说明

　　系统设计与管理LabVIEW可通过一项名为SystemDesigner的功能来设置，组织和管理系统。它主要提供硬件系统的图形表示，并实现直观的配置，软件组织，部署和文档编制。通过将这些各种功能整合到开发环境中，它成为您开发的起点和硬件配置的枢纽。

　　图1.左侧显示SystemDesigner，它描述了如何设置系统以及针对哪些硬件的目标软件。

　　只需单击一下SystemDesigner，就可以更好地管理您的系统，而驱动程序信息，硬件文档，旨在在特定硬件上运行的软件。

　　多国语言支持尽管LabVIEW Communications可使用多种设计语言和方法，包括C，MATLAB®，VHDL和数据流，但是图形数据流语言可以无缝地跨越处理器和FPGA。LabVIEW Communications中的高级编译器技术可以优化并处理G数据流语言到基础处理组件的映射-无论是处理器还是FPGA。由于设计人员可以在FPGA和处理器之间无缝地移动算法或算法的组成部分，因此在设计分区试验中为他们提供了极大的灵活性。

　　多种硬件支持为确保用G设计的算法在处理器和FPGA硬件之间无缝过渡，LabVIEW Communications还提供了内置工具，用于数据驱动的浮点到定点转换。此外，在实现上的性能优化特定于基础硬件。例如，对于以处理器为目标的图，LabVIEW Communications可以对设计进行适当的并行化和分区，以自动利用多核处理器的全部潜能。如果特定应用需要确定性地执行此类代码，只需将硬件目标更改为NI Linux Real-Time，而无需重写代码。对于以FPGA为目标的图，它可以接受各种用户指定的约束，例如吞吐量和时钟速率，以在FPGA架构上正确地综合硬件设计。

　　总体而言，仅使用LabVIEW Communications，就可以实现快速划分设计并快速迭代理想实现的能力，因为它可以访问FPGA和处理器。这样，如果没有工具中可用的硬件集成，则几乎不可能实现这种设计灵活性。对用户的好处是能够更好地表征设计并真正理解设计的取舍，这可以激励进一步的改进。随着众多研究人员加入到争夺下一代通信标准的定义中，在高质量的SDR系统上实现高效，快速创新的工具对于向市场推出下一代破坏性解决方案至关重要。

　　NI myRIO是一款嵌入式硬件设备，为学生提供了一个经济高效的解决方案来更快速设计真实的复杂工程系统。NI myRIO搭载完全可编程的双核ARM Cortex-A9处理器（运行实时操作系统）和可自定义的FPGA。

　　激活NI myRIO软件myRIO硬件可能随附有软件序列号，用于激活必需和可选软件。 序列号位于软件DVD包装上。

　　使用LabVIEW编程myRIO安装myRIO必需的软件后，按照专为您量身定制的入门指南开始操作，确保可以成功使用NI myRIO，之后就可以通过“LabVIEW入门”窗口直接访问NI myRIO资源。

　　完成启动向导的步骤后，即可从LabVIEW选板直接选择针对特定I/O的Express VI，快速写入程序。

　　如果要进入更高一级的编程时，可在任意Express VI上点击“查看代码”，查看基础代码。

　　此外，还可点击“连接框图”，连接到为myRIO所选择的I/O类型。

　　您可以借助NI myRIO底层VI进行编程，学习如何使用LabVIEW编程的一些常用指令，比如打开、读取/写入、关闭结构等。

　　如果要编程NI myRIO上的FPGA，必须使用LabVIEW FPGA模块。该模块可帮助您查看NI myRIO FPGA的出厂功能，并对FPGA进行自定义编程。

　　C语言对NI myRIO的支持C或C++可用于对NI myRIO处理器进行编程。注意，编程FPGA必须使用LabVIEW FPGA模块。

　　NI LabVIEW可重配置I/O (RIO)架构是NI图形化系统设计平台的一个整体部分。 图形化系统设计方法作为如今设计、原型和部署测控系统的主流方式之一，将NI LabVIEW开放的图形化编程环境与商业现成可用(COTS)硬件相结合，大大简化开发，并提供了自定义设计的能力，帮助工程师实现更高质量的设计。

　　NI LabVIEW RIO架构

　　图1. RIO System Architecture

　　NI LabVIEW RIO架构基于以下四个部分： 处理器、可重配置的现场可编程门阵列(FPGA)、模块化I/O硬件以及图形化设计软件。 借助这四个部分的组合，您可获得高性能I/O和前所未有的系统定时控制灵活性，从而快速开发自定义硬件电路。

　　处理器

　　处理器用于部署代码，以实现与FPGA等其它处理单元的通信、连接外围设备、记录数据以及运行应用程序。 NI提供各种组成结构的RIO硬件系统，包括基于Microsoft Windows操作系统且具有对称多处理(SMP)的高性能多核系统以及NI Single-Board RIO和CompactRIO等紧凑型实时嵌入式系统。

　　FPGA

　　可重配置FPGA是RIO硬件系统架构的核心。 它用于帮助处理器分担密集型任务，具有极高的吞吐量，提供了确定性执行。 FPGA直接连接至I/ O模块，可实现每个模块I/O电路的高性能访问、无限制定时、触发和同步灵活性。 由于每个模块而没有通过总线而是直接连接到FPGA，因而相比其他工业控制器，该架构几乎不会有任何系统响应控制延迟。

　　由于FPGA的高速特性，RIO硬件经常用于搭建集成了高速缓冲I / O、超快速控制循环或自定义信号滤波的控制器系统。 例如，借助FPGA， CompactRIO机箱能够以100 kHz的速率同时执行超过20个模拟PID控制循环。 此外，由于FPGA在硬件上运行所有代码，因此它提供了高可靠性和确定性，非常适合用于基于硬件的互锁、自定义定时和触发以及无需定制电路的传感器自定义。

　　模块化I/O

　　NI C系列I/ O模块包含隔离、转换电路、信号调理以及可与工业传感器/执行器直接连接的内置连接口。 通过提供各种连线选项和将连接器接线盒集成到模块内，RIO系统显著降低了对空间的需求和现场连线成本。

　　图2. NI RIO系统可通过100多种I/O模块连接至几乎所有传感器或激励器。

　　通过100多个NI和第三方开发的C系列I/O模块，该架构几乎可连接至任何传感器或执行器。 此外，借助NI cRIO-9951 CompactRIO模组开发工具包，您可以开发自定义模块来满足特定应用需求。

　　LabVIEW开发平台

　　NI针对嵌入式应用的图形化系统设计提供了完善的开发方案，帮助用户借助统一的软件平台有效实现系统的设计、原型与部署。 借助LabVIEW图形化系统设计软件，您可以开发处理器所需的应用程序、在FPGA上集成自定义测量电路以及通过模块化I / O将处理器与FPGA无缝集成，从而构建完整的RIO解决方案。

　　图3. LabVIEW提供了一个完整的RIO开发平台。

　　NI RIO硬件设备

　　图4.RIO设备矩阵

　　CompactRIO

　　CompactRIO是一款坚固的紧凑型RIO系统，适用于嵌入式和原型应用。 CompactRIO可通过四槽和八槽背板进行配置，具有各种FPGA选项以及各种用于控制器的处理器方案，是RIO产品家族中配置选项最为丰富的一员。 CompactRIO可用作低成本集成系统，也可结合NI 9144确定性以太网扩展机箱来构建真正的分布式系统。

　　图5. CompactRIO、集成式CompactRIO和CompactRIO确定性以太网扩展机箱

　　NI MXI-Express RIO

　　MXI-Express RIO机箱是NI RIO平台的最新成员。 MXI-Express RIO具有一个用于C系列I / O模块且支持FPGA的14槽机箱，与NI RIO平台上其他设备不同的是，它将FPGA和I / O从处理器上分离了出来，使得多个机箱可通过x1 MXI Express连接与同一个控制器进行通信。

　　MXI-Express RIO提供了一个有线RIO解决方案，可实现

　　更高的系统配置灵活性

　　更高通道数

　　用于现有PXI系统的C系列扩展I/O。

　　图6. MXIE-RIO将RIO平台的优势以及顶尖PXI和工业控制器的高速和强大功能集为一体

　　NI Single-Board RIO

　　NI Single-Board RIO设备在单块板卡上集成了RIO系统的各种组件（实时处理器、FPGA和I / O），专为需要高性能和高可靠性的大容量嵌入式控制和采集应用而设计。

　　图7. NI Single-Board RIO

　　NI FlexRIO

　　NI FlexRIO硬件为NI LabVIEW FPGA模块提供了灵活、可定制的I/O ，帮助用户创建高性能、可重新配置的仪器。 开放、可定制的信号前端能够确切地满足测试或嵌入式系统的各种需求。 您还可借助可使用LabVIEW进行编程的FPGA终端来设计特定的模数转换器、数字缓冲器、连接器甚至运行通道数。

　　图8. NI FlexRIO系统包含一个适配器模块和PXI FPGA模块，使LabVIEW FPGA应用的自定义程度提高到全新的水平。

　　NI myRIO

　　NI myRIO采用NI行业标准的可重配置I/ O(RIO)技术，让学生能够轻松利用双核ARM® Cortex™-A9的实时性能和可定制的I/O。 借助这一集成的软硬件工具，学生们可以在NI myRIO的实时处理器上利用默认的FPGA功能快速开发应用程序，且随着项目的复杂度增加，学生也可对FPGA功能进行自定义。 NI myRIO配有板载设备，提供无缝的软件体验和丰富的课件教程库，为教师提供了一个价格合理、只需通过一台设备便可进行多个设计概念教学的工具，帮助学生在一个学期内掌握技术，完成真正的设计项目。

　　图9. NI myRIO这一嵌入式硬件设备经过专门设计，旨在帮助学生比以往更快速、更实惠地构建真正的复杂工程系统。

　　RIO探究LabVIEW RIO架构的优势不断通过客户的成功案例得到验证。 针对您的应用领域探索可重配置技术的优势，可以了解如何更有效地进行设计、原型和部署。

　　复用现有LabVIEW代码，缩短开发时间

　　LabVIEW在单个应用程序中将多种编程方法与图形化数据流(G)组合在一起。 您可以利用这种灵活性选择所需的工具来创建算法并解决各种各样的工程问题。 LabVIEW将多种语言（如.m、C、Python、IEC 61131-3和.NET）集成到您的应用程序中，且能够与本地或网络上运行的其他软件进行互操作，从而帮助团队更快速成功。

　　将现有源代码和共享库集成到LabVIEW中LabVIEW包含许多复用现有代码库的选项，因此您无需再创建新代码。

　　集成.m代码

　　导入、编辑和执行使用The MathWorks，Inc.MATLAB®或GNU Octave软件开发的.m文件，.m文件是数字分析、信号处理和高级数学的常用编程方法。 这些脚本与使用G开发的VI相结合，可构成独立的可执行程序，在台式计算机以及确定性实时硬件上运行，从而快速访问真实的I/O。

　　图1： MathScript节点可以轻松地将G语言、真实I/O和.m脚本连接起来。

　　集成C代码

　　除了将源代码导入LabVIEW程序框图之外，还可在LabVIEW应用程序调用使用其他语言开发的应用程序和算法。 例如，如果您已经有一个C/C ++共享库并且需要在LabVIEW中复用该库，那么可以使用调用库函数节点来调用这个共享库。 为了使导入外部库更加容易，LabVIEW包括导入共享库向导，可自动创建或更新LabVIEW包装VI项目库，以便集成到LabVIEW程序框图中。

　　图2： 使用G编程方法和调用库函数节点，复用现有C或C ++共享库。 ？，

　　集成Python、ActiveX和.NET代码

　　LabVIEW也可以调用系统中运行的其他应用程序。 开发Python自动化脚本并集成至大型的LabVIEW程序提供了一个直观的解决方案来将Python的灵活脚本编写功能合并到LabVIEW系统设计工具。 结合System Exec.vi，您还可连接命令行；System Exec.vi提供了特定操作系统的接口来调用可执行文件和其他内置库。 LabVIEW还可以通过ActiveX或.NET接口调用公开的外部代码。

　　集成来自Linux社区的软件包

　　NI平台本身是建立在许多标准技术上的，所以LabVIEW用户可以访问其他技术生态圈，包括在LabVIEW Real-Time应用程序中使用基于Linux的库，从而提高团队可复用的代码的数量。 这些方法使用的是现有代码，因此开发团队可以尽可能多地复用代码并将其集成到测试、测量和控制系统中。

　　集成VHDL代码

　　您可使用G编程方法和LabVIEW FPGA模块来编写在FPGA上运行的代码。然而，与之前使用的编程方式一样，您可能希望复用现有代码或者灵活选择实现方式。 大多数FPGA都使用基于文本的数据流描述语言VHDL进行编程。 您可以使用组件级IP(CLIP)节点将VHDL导入到VI中，而不是使用G语言重写编写代码。

　　便于团队合作的互操作性在LabVIEW的协同环境中，您可充分利用团队成员的软件语言能力，结合合适的工具高效地设计系统。 LabVIEW为在不同环境中工作的不同团队成员提供了高效协作的接口。

　　通过标准工业协议与外部系统通信

　　LabVIEW具有用于以太网和串行通信的通用和行业专用外设通信库。 通过对常用工业协议（如CAN、PROFINET、OPC UA和EtherCAT）的本机支持，LabVIEW可以连接到各种设备、机器和基础架构。 如果您的应用程序需要支持多种协议，LabVIEW可以作为一个网关，在几乎20种支持的协议之间转换，包括针对特定行业的协议，如DNP3和FlexRay。

　　由于在LabVIEW中也可编程FPGA，您甚至可以高效地构建自定义通信协议来满足传统或专有通信需求。 LabVIEW FPGA模块提供了串行、I2C和SPI等数字总线协议的代码示例，作为开发的起点，同时还为Xilinx Aurora、Serial RapidIO、JESD204B和10千兆位以太网等高速串行协议提供了FPGA IP内核。

　　开发C/C ++应用程序

　　许多团队已有一些熟悉的开发环境和工具链，可以与基于LabVIEW的系统共存和互操作。 例如，对于NI Linux Real-Time终端，开发人员可以在Eclipse或其他首选集成开发环境(IDE)中完全使用C或C ++编写开发和调试应用程序，并将其部署到嵌入式处理器，并与LabVIEW应用程序连接。

　　了解更多LabVIEW提供的C/C ++实时应用程序代码开发选项

　　图3： 使用LabVIEW或任何与Linux兼容的工具对嵌入式处理器进行编程，并使用NI可重配置I/O(RIO)驱动程序与LabVIEW FPGA进行通信。

　　连接IEC 61131-3工业自动化标准

　　IEC 61131-3是定义可编程逻辑控制器(PLC)软件架构和编程语言的国际标准，如梯形逻辑和结构化文本。 LabVIEW 2017 FPGA IEC 61131-3接口工具可允许该标准定义的工业自动化代码通过3S CODESYS IDE与NI Linux Real-Time设备上的FPGA芯片连接。 这使得设计和维护团队之间可以通过熟悉的标准界面进行协作，便于代码复用和调试。

　　图4： IEC 61131-3接口工具可允许通过CODESYS IDE连接NI FPGA。

　　将FPGA与Python连接

　　Python是一种高级解释性脚本语言，主要用于科学计算，为文本处理、Web框架、网络通信等提供了大量程序库。 FPGA Interface Python API可允许您将Python与NI硬件上的LabVIEW FPGA代码相连接。 FPGA Interface Python API可兼容Windows和Linux开发系统以及NI Linux Real-Time部署终端。

　　图5： FPGA Interface Python API可允许通过Python连接NI FPGA。

　　物理系统仿真与建模物理系统建模和仿真通常应用于嵌入式系统设计。 您可以通过物理系统仿真来测试使用LabVIEW编写的监测或控制代码。 或者，您可以将测试和测量结果与在LabVIEW中运行的模型进行比较。 利用LabVIEW控制设计和仿真模块的图形化信号流功能，您可以创建和分析模型，以了解动态系统特性并创建控制系统来实现所需的行为。 如图4所示，您可将基于模型的编程方式与G和MathScript节点等其他方式相结合。

　　您还可利用Simulation Model Converter来转化使用The MathWorks, Inc. Simulink® 软件开发的模型，以便与NI LabVIEW配合使用。 由于LabVIEW Real-Time模块非常适合用于快速控制原型设计和硬件在环应用，这些动态系统可以直接部署到实时硬件终端，无需任何中间步骤。 如果您希望在Simulink环境或各种其他仿真环境中继续进行模型开发，可以使用LabVIEW模型接口工具包来连接LabVIEW和LabVIEW Real-Time。

　　图6： 从LabVIEW和第三方建模环境导入控制算法和系统模型。160;

　　结论许多用户使用LabVIEW作为整个系统的粘合剂，因为它提供所需的灵活性来集成不同的子系统，帮助团队进行协作、复用现有代码和软件能力以及针对未来需求进行扩展。 为了提高您的生产效率，在过去的30年中，NI建立了一个由LabVIEW代码、工具和合作伙伴组成的生态系统，以帮助您更快地成功构建测试、测量和控制系统。