一、图形化软件开发平台LabVIEW

LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering workbench)是一个图形化程序 开发环境，主要用于数据采集、数据分析、测试和仪器控制等领域。它与传统编程语言有着 诸多相似之处，如相似的数据类型、数据流控制结构、程序调试工具，以及层次化、模块化 的编程特点等。但二者最大的区别在于：传统编程语言用文本语言编程;而LabVIEW使用图 形语言(即各种图标、图形符号、连线等)，以框图的形式编写程序。[2]

一个LabVIEW程序包括三个主要部分：前面板、框图程序、图标路线端口。前面板是 LabVIEW程序的交互式图形化用户界面，用于设置用户输入和显示程序输出，目的是仿真真 实仪器的前面板。框图程序则是利用图形语言对前面板上的控制量和指示量进行控制。图标 路线端口用于把LabVIEW程序定义成一个子程序，以便在其它程序中加以调用，这使LabVIEW 得以实现层次化、模块化编程。

二、虚拟相位差计的设计

1、系统组成与功能

本虚拟仪器采用美国 NI 公司的Lab-PC-1200 型数据采集卡，将其直接插入到计算机相 应标准的总线扩展插槽内构成PC-DAQ(Data Acquisition)插卡式虚拟仪器。主要测量两个 同频正弦信号的幅值、频率、相位差等。系统组成框图如图1 所示：

2、面板设计

软面板程序为用户提供一个友好的图形化界面，面板中的所有对象基本上可分为控制量 和显示量，控制量用来模拟传统仪器上的开关和旋钮;显示量用于显示测量和处理的结果。

LabVIEW 提供了非常丰富的界面控件对象，可以快捷地设计出生动、直观、操作方便的用户 界面。本文设计的虚拟相位差计软面板如图2 所示。

该软面板左边为实时波形显示，可显示从0 通道和1 通道实时采样的两个波形;右边为 李沙育图形，下面是波形调整、波形选择和频率、幅值、相位、相位差的测量结果。另外， 在运行该虚拟仪器时会弹出一个存储窗口，可把程序运行结束之前所有的历史测量记录保存 在所指定的文件中，以备观察分析和做进一步的处理。

3、程序框图结构设计

虚拟相位差计的框图程序如图 3 所示，它采用的是图形化编程语言，非常直观。该框图 包含了波形采集、波形显示和调整、波形测量、数据存储四部分。

(1)波形采集：本虚拟仪器采用的是美国NI 公司的 Lab-PC-1200 型数据采集卡，最高 采样频率为100KHz,输入信号范围为-5V~+5V，设置了1，0 两个采样通道。该部分由AIConfig、AI Start、AI Read、AI Single Scan 和AI Clear 组成。其中用了Max&Min 与一个移 位寄存器控制对采样数据的读取速度。