LabVIEW的硬件集成

系统集成，即将系统设置并配置妥当以便开始编程，这可能是一项艰巨的任务，往往比实际的编程、测量或测试过程更为耗时。将不同的硬件设备与传统工具集成会浪费时间并可能存在不兼容的情况，从而导致风险增加。首先，用户需为所有硬件找到正确的驱动程序，然后必须清楚如何安装驱动程序并从软件中进行调用。驱动程序就绪后，就需要它们与硬件进行通信，并了解驱动程序设计者为该特定设备所选定的编程模型。LabVIEW可通过缩减这些步骤并大幅简化其他步骤，帮助用户节省时间并减少烦恼。

LabVIEW是款可涵盖用户所有硬件组件的软件工具。常见的硬件设备都有相应的驱动程序可供使用。每个硬件驱动程序都采用用户熟悉的相似编程模型，并且模型使用方式的范例已直接安装到LabVIEW中。

LabVIEW可在单一开发环境中使用所有硬件。连接通过驱动软件实现，驱动软件则作为LabVIEW和硬件之间的通信层。LabVIEW驱动软件可无缝集成多种类型的仪器、总线和传感器，包括数据采集设备、盒式仪器、模块化仪器、运动控制器和电机驱动、机器视觉和图像处理硬件、无线传感器以及现场可编程门阵列(FPGA)。在极少数情况下，如果LabVIEW驱动程序不存在，用户还可从其他编程语言导入驱动程序或使用低级通信实施自己的驱动程序。

^{图1：LabVIEW无缝集成了数千种测量和控制设备。}

NI是全球领先的PC数据采集解决方案供应商，拥有涵盖桌面、便携式、工业和嵌入式应用的完整数据采集产品系列。用户可使用NI-DAQmx驱动软件在LabVIEW中集成超过200种数据采集设备，这些设备可连接到各种主要总线和尺寸规格上，包括USB、PCI、PCI Express、PXI、PXI Express、无线和以太网。

除数据采集硬件，NI还提供其他专项测试、测量和控制硬件。PXI仪器可同步自动化测试系统的测量、信号生成、射频(RF)和开关组件。NI可编程自动化控制器结合了PLC的耐用性和PC的性能，适用于工业测量和控制应用。视觉设备还具有许多传统传感器所不具备的独特功能，例如验证组件位置、计算物理元素和读取条形码。每种硬件类型都有自己的驱动软件，便于集成到LabVIEW中。范例包括：

所有这些产品的驱动程序均基于LabVIEW设计，并可轻松访问硬件的所有可用功能。相应驱动程序直接安装至LabVIEW，并将新函数添加至函数选板，因此无需浪费时间查找并包含对硬件的支持。NI设备驱动程序通常实现设备名称别名和硬件仿真等高级功能，因此无需与特定设备绑定即可开发软件。只要设备支持相同的功能，即使底层技术发生了巨大变化（例如，从基于PCI的数据采集设备转换为无线设备），驱动程序仍可适应新设备。

LabVIEW不仅能连接到NI硬件。LabVIEW还可通过仪器驱动程序连接至数千种第三方仪器。仪器驱动程序网络(IDNet)为来自超过350家第三方供应商的仪器提供了10,000多种免费驱动程序，使用户的硬件能与LabVIEW配合使用。

由于大多数驱动程序都通过了NI认证，因此符合NI质量和可用性标准，并可获得NI应用工程师的支持。

如果无法找到仪器的仪器驱动程序或要为现有驱动程序添加功能，LabVIEW向导可自动生成代码，以便快速创建开发仪器驱动程序所需框架。LabVIEW包含与GPIB、串行（RS232、RS485和RS422）、USB、VXI、PXI、以太网、IEEE 1394、VISA、Modbus和OPC服务器等主要仪器控制标准交互的函数。

详细了解如何使用LabVIEW采集数据和控制仪器。

用户可在ni.com中找到数千种用于NI硬件和第三方仪器的免费驱动程序。所有NI硬件均随附免费的LabVIEW驱动软件，如果驱动程序CD丢失或需要升级，用户只需在ni.com中搜索即可找到最新版本驱动程序软件。许多第三方供应商也在其仪器中随附LabVIEW驱动程序。IDNet拥有几乎所有这些驱动程序，是业界最大的仪器驱动程序集合，涵盖了来自数百家供应商的数千种仪器型号。

^{图2：IDNet是业界最大的仪器驱动程序集合。}

除搜索IDNet外，用户还可利用LabVIEW仪器驱动程序查找器搜索第三方仪器。LabVIEW会自动检测已连接的仪器，并在IDNet中搜索与仪器报告的型号相匹配的仪器驱动程序。仪器驱动程序查找器还可下载并安装驱动程序，只需几秒钟，即可使用。

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^{图3：LabVIEW仪器驱动程序查找器可检测已连接的仪器并搜索匹配的驱动程序。}

由于所有LabVIEW驱动程序都是通过各自的安装程序或仪器驱动程序查找器安装，因此用户无需担心将DLL或其他文件手动安装到特殊位置。

了解更多关于NI硬件驱动程序的使用方法。

硬件驱动软件安装后会本地集成到LabVIEW，其中提供了选板，方便用户访问函数。只需拖放函数至程序框图，即可配置和控制硬件设备。

^{图4：安装驱动程序后，即可访问仪器函数选板。}

安装后，所有硬件驱动程序均可使用和重用，无需添加特殊的include指令或加载单独的文件。每个LabVIEW函数都有自己的即时帮助条目，无需查看文档。用户只需将鼠标悬停在函数上，即可查看函数功能及其操作参数的说明。

某些驱动软件甚至包含有助于正确设置和测试物理信号连接的功能。例如，NI-DAQmx驱动程序提供了连接图，展示了进行特定测量所需的各种连接。虽然参考用户手册是一个良好的习惯，但这些连接图可显著节省时间。

^{图5：一些LabVIEW驱动程序提供内置的连接图，帮助用户连接信号。}

此外，NI-DAQmx驱动程序还包含测试面板，用以提供出色的测试方法，并对设备和物理连接采集或生成的实际信号进行故障排除。

^{图6：使用NI-DAQmx驱动程序测试面板快速测试并对信号进行故障排除。}

LabVIEW驱动程序将低级硬件命令抽象为易于理解的高级函数。大多数LabVIEW驱动程序也采用了类似的编程框架。应用程序的流程通常为打开硬件连接、配置硬件设置、从硬件读取并向硬件写入测量数据，最后关闭硬件连接。由于大多数驱动程序都遵循此框架，因此学习新的驱动程序相对容易，从而节省了开发时间。

^{图7：LabVIEW硬件驱动程序使用通用编程框架。}

LabVIEW驱动程序使用的通用编程模型是多年来不同测量硬件的使用经验结晶。通常情况下，用户可能并不关心测量数据如何准确传输回程序，基于注册和消息的硬件通信之间的细微差别也并不重要，而发送正确的命令并获取正确的数据才是关键。因此，除了使用设备间同步等高级功能所需的低级操作外，LabVIEW驱动程序通常还提供“读取单点测量”或“配置采样时钟”等易懂的高级操作。用户无需了解数据在硬件和LabVIEW之间来回通信的具体方式，而且即使同一应用程序中可能使用多种不同的协议，也只需学习一种方法。

无论用户是LabVIEW新手还是资深程序员，NI范例查找器都是非常有用的开发工具。用户可搜索或浏览范例程序，包括分析和演示以及驱动软件的特定范例。用户可根据应用程序修改现有的范例程序，或将范例复制粘贴到自己的程序中。依托如此丰富庞大的范例，用户不必从零开始开发应用程序。

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^{图8：NI范例查找器列出了所有已安装驱动程序的范例。}

每个驱动程序都会安装主要功能和常见用例的范例，因此用户既能受益于通用的API，又无需费力去理解那些模糊且与硬件无关的示例。每个驱动程序都有独特的范例，演示如何使用驱动程序支持的硬件。

LabVIEW可连接至数千种不同的硬件设备，是将硬件连接至PC的最佳方式。此外，LabVIEW还具有便捷的功能和跨所有硬件的通用编程框架，有助于节省开发时间。然而，LabVIEW不仅仅是硬件的接口。LabVIEW还提供数千个内置分析函数、用于创建专业用户界面和可视化数据的拖放控件、轻松将数据保存到磁盘和保存报告的方法以及活跃的全球协作和支持社区。凭借卓越的硬件集成能力和独特功能，LabVIEW已成为行业领先的软件环境。