基于LabVIEW的多功能寬帶掃頻信號源控制界面軟件設(shè)計(jì)

秦浩(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)機(jī)電工程與自動化學(xué)院自動化研究所,湖南長沙，410073)

基于LabVIEW的多功能寬帶掃頻信號源控制界面軟件設(shè)計(jì)

秦浩
(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)機(jī)電工程與自動化學(xué)院自動化研究所,湖南長沙，410073)

本文將以LabVIEW軟件概述為切入點(diǎn)，對基于此種軟件，多功能寬帶掃頻信號源控制界面軟件設(shè)計(jì)總體思路以及具體設(shè)計(jì)方式展開全面論述，旨在明確該控制界面軟件設(shè)計(jì)方式，提高LabVIEW軟件使用水平，希望能夠起到拋磚引玉的作用。關(guān)鍵詞:執(zhí)行順序；LabVIEW軟件；控制界面；軟件設(shè)計(jì)

0 引言

LabVIEW軟件是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的多功能軟件，運(yùn)用該軟件進(jìn)行專用信號發(fā)生器控制界面軟件設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對信號的同步控制。通常這種界面控制軟件，都是由“儀器通信”、“參數(shù)設(shè)置”以及“信號產(chǎn)生”三部分內(nèi)容所組成的，能夠運(yùn)用信號源與發(fā)接口的接觸，來完成對其的控制。通過測試實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用這種軟件設(shè)計(jì)出的控制界面軟件，不僅操作較為便捷，而且掃頻控制水平相對較高。

1 LabVIEW軟件

“LabVIEW”屬于信息程序開發(fā)環(huán)境中的一種，與“BASIC”開發(fā)環(huán)境以及“C語言”開發(fā)環(huán)境極為相似。但與其他計(jì)算機(jī)語言有所不同，這一軟件運(yùn)用圖形化編輯語言G所進(jìn)行編寫的，屬于NI設(shè)計(jì)平臺的關(guān)鍵所在，極為適合控制系統(tǒng)以及開發(fā)測量進(jìn)行使用。

在使用“LabVIEW”軟件進(jìn)行應(yīng)用程序創(chuàng)建時(shí)，會運(yùn)用圖標(biāo)來對文本行進(jìn)行代替。其運(yùn)用是運(yùn)用數(shù)據(jù)流編程形式，來對程序的執(zhí)行順序進(jìn)行確定的，框圖節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)輸入方向，是函數(shù)以及虛擬儀器執(zhí)行順序的決定因素。同時(shí)，這種軟件能夠提供多種外形與萬用表以及示波器等傳統(tǒng)儀器相似的界面創(chuàng)建控件，會通過連線以及圖標(biāo)作為前面板控制途徑，來實(shí)現(xiàn)對前面板內(nèi)容的操作。

這種軟件主要具有三個(gè)方面的特點(diǎn)：第一，硬件部分通常都會選用通用型硬件，所以主要差異在與軟件部分的設(shè)計(jì)；第二，數(shù)據(jù)處理能力較為強(qiáng)大，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)能力完全呈現(xiàn)出來，并能夠?yàn)閮x器功能的開發(fā)提供助益；第三，運(yùn)用功能較為多元，客戶能夠按照自身需求制作出多種儀器，以滿足自己的使用需要。

2 控制界面軟件總體設(shè)計(jì)思路

以“LabVIEW”為基礎(chǔ)，建立的多動能寬帶掃頻信息號控制界面軟件的總體設(shè)計(jì)思路。

通過對設(shè)計(jì)思路的研究可以發(fā)現(xiàn)，整體設(shè)計(jì)思路主要分為頻譜儀與示波器、“LabVIEW”控制軟件以及專用信號源三種?？刂栖浖\(yùn)用網(wǎng)、串口來實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制模塊與信號源內(nèi)部數(shù)字信號之間的信號傳輸。而控制模塊會根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以數(shù)字基帶信號的形式，來向其他模塊進(jìn)行控制命令的傳達(dá)，從而完成對輸出信號參數(shù)數(shù)值的調(diào)整，并能夠保證在完成信號輸出參數(shù)的設(shè)置之后，其能夠與外部控制信號發(fā)生觸發(fā)，繼而生成射頻信號。

3 以LabVIEW為基礎(chǔ)的，多功能寬帶掃頻信號源控制界面軟件設(shè)計(jì)

3.1 軟件編程思路

在進(jìn)行控制界面軟件設(shè)計(jì)之前，首先應(yīng)對整體軟件的變成思路進(jìn)行明確。控制軟件，主要是通過數(shù)據(jù)載入模式、待機(jī)工作模式以及寬帶模式等功能模式所組成的。其中“待機(jī)工作模式”是指，當(dāng)整機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，屬于能耗最低狀態(tài)，不會產(chǎn)生輸出信號。

整體軟件編程，主要分為以下四個(gè)步驟：第一，要利用控制軟件前面板，對需要的模式進(jìn)行選擇，并要對模式中的各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確；第二，在完成上一步驟之后，設(shè)計(jì)人員需要按照所選模式特征與模式參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，來對寄存器數(shù)值進(jìn)行設(shè)置，并要對準(zhǔn)確判斷出特殊信號數(shù)據(jù)是否需要繼續(xù)添加，寬帶模式下，波段是否需要繼續(xù)實(shí)施寄存器設(shè)置處理；第三，在設(shè)置工作結(jié)束之后，應(yīng)準(zhǔn)確分析出該設(shè)置系統(tǒng)是否與用戶設(shè)置需求相一致；第四，在確定系統(tǒng)設(shè)備沒有問題以后，便可以將數(shù)字基信號數(shù)據(jù)以及寄存器運(yùn)用網(wǎng)口傳送到信號源之中。

3.2 信號源與主機(jī)通訊模塊設(shè)置

在系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)通常是運(yùn)用“LabVIEW”軟件中“VISA庫”來完成對信號發(fā)生器的控制的。“VISA”屬于程控儀器軟件中的一種，是通過對原有軟件的升級所得到的，無論是可拓展性能還是接口無關(guān)性能等內(nèi)容，都得到了有效改善。這種庫函數(shù)相對較為單一，用戶能夠運(yùn)用與接口無關(guān)的手段，來實(shí)現(xiàn)對多種類型儀器的編程。

用戶指令會通過主機(jī)功能來傳達(dá)用戶指令，并會將這些指令傳輸?shù)叫盘柊l(fā)生器節(jié)點(diǎn)初始串口之中。運(yùn)用“COM1”，計(jì)算機(jī)能夠業(yè)務(wù)查詢管理類對象發(fā)送查詢的服務(wù)請求，此時(shí)，業(yè)務(wù)查詢管理類對象通過調(diào)用數(shù)據(jù)操作類dbDo實(shí)現(xiàn)向后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢，將符合條件下的信息進(jìn)行讀取，并將查詢到的信息了返回。

1.6 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)功能對于數(shù)據(jù)要求，設(shè)計(jì)出的數(shù)據(jù)庫包含多個(gè)實(shí)體對象，一個(gè)實(shí)體對象即有一個(gè)表對應(yīng)，每個(gè)實(shí)體對象由若干個(gè)屬性所組成，這里的屬性與數(shù)據(jù)表的列名含義相同，比如系統(tǒng)用戶實(shí)體對象具有編號、姓名、性別、聯(lián)系電話等屬性.

2 總結(jié)

本次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行介紹，并對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行了詳細(xì)的說明，接著對系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹，主要內(nèi)容包括的類與對象的設(shè)計(jì)，類與對象之間的調(diào)用關(guān)系和執(zhí)行順序進(jìn)行說明，最后，對于系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，包括表的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫的存儲原理等內(nèi)容。

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梁爽，1986年出生，山東威海人，研究方向：軟件工程。

The software design of the control interface of the multi function wideband sweep signal source based on LabVIEW

Qin Hao
(National University of Defense Technology,School of Mechatronic Engineering and Automation,Changsha Hunan,410073)

This paper will take the LabVIEW software as the starting point, based on this software, multifunctional broadband frequency sweep signal source to control the overall idea of software design and specific design overall exposition aims to make clear the control interface software design, improve the use of LabVIEW software, I hope it can play a role.

execution sequence; LabVIEW software; control interface; software design