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安装光盘会安装高级驱动程序(ljackuw.dll)、高级驱动程序的ActiveX接口和调用这些动态链接库的Labview子程序。DLL和OCX安装在Windows的系统目录中。如果安装程序能找到Labview的目录，它会把Labview的子程序拷贝到“\\vi.lib\\addons\\”目录下。这样他们会出现在Labview的功能板上。否则，这些子程序会被复制到
c:\\ProgramFiles\\LabJack)\\drivers\\labview目录中。LabJackDLL中有38个函数，OCX和Labview子程序中也有相应的函数。由于ActiveX的限制性，OCX中有两个附加的函数。除了AIBurst和AIStreamStart/Read/Clear，所有函数都是指令/相应模式。大多数函数使用了下列两个参数：errorcode–LabJack特定的错误码。0指没有错误，2指没有找到LabJack。用“GetErrorString”函数可以获得错误信息或见本文件中4.24段。idnum–该参数可以是设备号，系列号，或者-1。设备号或系列号指定某个LabJack，而-1指所能找到的第一个LabJack。每个LabJack都有设备号和系列号。设备号是在0和255之间的一个数，用户可以改变它。系列号是256到2,147,483,647之间的一个数。每个LabJack都有一个唯一的系列号，用户是不能改变它的。为了能让更多的编程语言调用，尽量使用基本的变量类型。所有声明都使用C写的。在ActiveX中如有不同，我们都会详细说明的。参数前的“*”号说明该参数是个指针。这样的参数可以是输入，也可以使输出，而非指针参数一定是输入。有时指针不是指向一个单一值的，而是指向一个数组。这在参数说明中都会提到。一些数字口的参数用一个值来包含每位I/O口的信息，每一位I/O口在参数中都有其对应的位（如参数trisD中的第0位对应设置数字口D0的输入输出方向）。比如在DigitalIO函数中，参数*trisD是指向以内存的指针，而该内存的值表示了16个数字线的方向：如果*trisD指向的值是0，那么所有的数字线将都是输入线。如果*trisD指向的值是1(2^0)，那么D0是输出，D1-D15是输入。如果*trisD指向的值是5(2^0+2^2),那么D0和D2使输出，而其他都是输入。如果*trisD指向的值是
65535(2^0+?+2^15),则D0-D15都是输出。*trisD所致的值的范围是0到65535。当调用DigitalIO时，如果updateDigital>1，那么所有的数字线都会根据*trisD所指向的值被设定成输入或输出。当DigitalIO返回时，*trisD所指向的值也和LabJackU12中方向寄存器中的状态相对应[12]。
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第五章 虚拟仪器的概述
5.1 虚拟仪器的概念
虚拟仪器的概念是由美国国家仪器公司（National Instruments）最先提出的。NI公司同时也提出了“软件即仪器”的口号，彻底打破了传统仪器只能由厂家定义，用户无法改变的局面，从而引起了仪器和自动化工业的一场革命。随着现在硬件和软件技术的飞速发展，仪器的智能化和虚拟化成为各级实验室以及研究机构发展的方向。虚拟仪器，它既具有传统仪器的功能，又有别于其他传统仪器。它能够充分利用和发挥现有计算机的先进技术，使仪器的测试和测量及自动化工业的系统测试和监控变得异常方便和快捷。所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统之中；可自由构建成专有仪器系统。虚拟仪器是智能仪器之后的新一代测量仪器[9]。
虚拟仪器的核心技术思想就是“软件即是仪器”。该技术把仪器分为计算机、仪器硬件和应用软件三部分。虚拟仪器技术的实质是充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。虚拟仪器以通用计算机和配备标准数字接口的测量仪器（包括GPIB、RS-232等传统仪器以及新型的VXI模块化仪器）为基础，将仪器硬件连接到各种计算机平台上，直接利用计算机丰富的软硬件资源，将计算机硬件（处理器、存储器、显示器）和测量仪器（频率计、示波器、信号源）等硬件资源与计算机软件资源（包括数据的处理、控制、分析和表达、过程通讯以及图形用户界面）有机的结合起来。软件是虚拟仪器的关键，当基本硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。用户可以根据自己的需要，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用要求。利用计算机丰富的软、硬件资源，可以大大突破传统仪器的数据的分析、处理、表达、传递、存储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。它不仅可以用于电子测量、测试、分析、计量等领域，而且还可以用于进行设备的监控以及工业过程自动化。虚拟仪器还可以广泛用于电力工程、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断及教学科研等多个方面。
虚拟仪器的设计方法和实现步骤与一般软件的设计方法和实现步骤基本相同 ，只不过虚拟仪器设计时要考虑硬件部分。虚拟仪器设计方法主要包括以下三个部分：
1.IO接口仪器驱动程序的设计 2.仪器面板的设计 3.仪器功能算法的设计
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5.2 虚拟仪器的组成
虚拟仪器从构成要素上讲，由计算机、应用软件和仪器硬件等构成；从构成分式上讲则由以DAQ板和信号调理为仪器硬件而组成的PC-DAQ测试系统，或已GPIB，VXI，Serial和Field bus等标准总线仪器为硬件组成的GPIB系统、VXI系统、串口系统和现场总线系统等多种形式。虚拟仪器的构成如图5-1所示。
图5-1 虚拟仪器组成框图
目前，虚拟仪器的构成方式有以下几种： 1.PC-DAQ插卡式的VI
这种方式用数据采集卡配以计算机平台和虚拟仪器软件，便可构成各种数据采集和虚拟仪器系统。它充分利用了计算机的总线、机箱、电源以及软件的便利，其关键在于A/D转换技术。这种方式受PC机机箱、总线限制，存在电源功率不足，机箱内噪声电平较高、无屏障，插槽数目不多、尺寸较小等缺点。随着基于PC的工业控制计算机技术的发展，PC-DAQ方式存在的缺点已经和正在被克服。因个人计算机数目非常庞大，插卡式仪器价格便宜，因此其用途广泛，特别适用于工业测控现场、各种实验室和教学部门使用。
2.并行口式的VI
最新发展的可连接到计算机并行口的测试装置，其硬件集成在一个采集盒里或探头上，软件装在计算机上，可以完成各种VI功能。它的最大好处是可以与笔记本计算机相连，方便野外作业，又可与台式PC相连，实现台式和便携式两用，非常方便。 3.GPIB总线方式的VI
GPIB（General Purpose Interface Bus）技术是IEEE488标准的VI早期的发展阶段。它的出现使电子测量由独立的单台的手工操作向大规模自动测试系统发展。典型的GPIB系统由一台PC机，一块GPIB接口卡和若干台GPIB仪器通过GPIB电缆连接而成。在标准情况下，一块GPIB接口卡可带多达14台的仪器，电缆长度可达20m。
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GPIB技术可以用计算机实现对仪器的操作和控制，代替传统的人工操作方式，很方便的把多台机器组合起来，形成大的自动测试系统。GPIB测试系统的结构和命令简单，造价较低，主要市场在台式仪器市场。适用于精确度要求高，但对计算机速率要求和总线控制实时性要求不高的场合应用。
4.VXI总线方式的VI
VXI总线是VMEbus eXtension for Instrumentation的缩写，是高速计算机总线VME在VI领域的扩展，有稳定的电源，强有力的冷却能力和严格的RFI/EMI屏蔽。由于它的标准开放，且具有结构紧凑、数据吞吐能力强、定时和同步精确、模块可重复利用、众多仪器厂家支持的优点，得到广泛的应用。经过多年的发展，VXI系统的组建和使用越来越方便，有其他仪器无法比拟的优势，适用于组建大、中规模自动测量系统以及对速度、精度要求高的场合，但VXI系统要求有专用的机箱、零槽管理器及嵌入式控制器，造价比较高。
5.PXI总线方式的VI
PXI总线是PCI eXtension for Instrumentation 的缩写，是PCI在VI领域的扩展。这种新型模块化仪器系统是在PCI总线内核技术上增加了成熟的技术规范和要求形成的，具有多板同步触发、精确定时的星形触发、相邻模块间高速通讯的局部总线以及高度的可扩展性等优点，适用于大型高精度集成系统。
6.网络接口方式的VI
尽管Internet 技术最初并没有考虑如何将嵌入式智能仪器设备连接在一起，不过NI等公司已经开发了通过Web浏览器观测这些嵌入式仪器设备的产品，使人们可以通过Internet 操作仪器设备。根据虚拟仪器的特性，我们能够方便的将虚拟仪器组成计算机网络。利用计算机网络将分散在不同地理位置不同功能的设备联系在一起，使昂贵的硬件设备、软件在网络上得以共享，减少了设备重复投资。现在，有关MCN（Measurement and Control Networks ）方面的标准正在积极进行，并取得一定的进展。由此可见，网络化虚拟仪器将具有广泛的应用前景。
7.USB接口方式的VI
Universal Serial Bus（USB）因为其在PC机上的广泛使用、即插即用的易用性和USB2.0高达480Mbits/s的传输速率，逐渐的成为仪器控制的主流总线技术。现在计算机上的USB接口越来越多，也使得工程师可以很方便的将基于USB的测量仪器连接到整个系统中。但是USB在仪器控制方面上亦有一些缺点。比如说USB的排线没有工业标准的规格，在恶劣的环境下，可能造成数据的丢失，此外，USB对排线的距离也有一定的限制。
无论哪种VI系统，都是将硬件仪器搭载到笔记本电脑，工作站等各种计算机平台加上应用软件构成的。
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5.3 虚拟仪器的特点及优势
虚拟仪器是基于计算机的功能化硬件模块和计算机软件构成的电子测试仪器，而软件是虚拟仪器的核心，如图2-1所示，其中软件的基础部分是设备驱动软件，而这些标准的仪器驱动软件使得系统的开发与仪器的硬件变化无关。这是虚拟仪器最大的优点之一，有了这一点，仪器的开发和换代时间将大大缩短。虚拟仪器中应用程序将可选硬件（如GPIB，VXI，RS-232，DAQ板）和可重复用库函数等软件结合在一起，实现了仪器模块间的通信、定时与触发。源代码库函数为用户构造自己的虚拟仪器（VI）系统提供了基本的软件模块。由于VI的模块化、开放性和灵活性，以及软件是关键的特点，当用户的测试要求变化时可以方便地由用户自己来增减硬、软件模块，或重新配置现有系统以满足新的测试要求。这样，当用户从一个项目转向另一个项目时，就能简单地构造出新的VI系统而不丢失己有的硬件和软件资源[7]。
操作系统虚拟仪器软件面板虚拟仪器开发者虚拟仪器开发者虚拟仪器软件开发平台底层驱动程序硬件模块 图5-2 虚拟仪器开发框图
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。虚拟仪器技术十分符合国际上流行的“硬件软件化”的发展趋势，因而常被称作“软件仪器” 。它功能强大，可实现示波器、逻辑分析仪、频谱仪、信号发生器等多种普通仪器全部功能，配以专用探头和软件还可检测特定系统的参数，如汽车发动机参数、汽油标号、炉窑温度、血液脉搏波、心电参数等多种数据；它操作灵活，完全图形化界面，风格简约，符合传统设备的使用习惯，用户不经培训即可迅速掌握操作规程。虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。
虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级别的计算机化成为可能，甚至在Microsoft公司的Windows诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了
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