Skip to main content
Skip header
Terminated in academic year 2007/2008

Virtual Instrumentation I.

Type of study Master
Language of instruction Czech
Code 450-0018/01
Abbreviation VI1
Course title Virtual Instrumentation I.
Credits 4
Coordinating department Department of Cybernetics and Biomedical Engineering
Course coordinator Ing. Tomáš Wittassek, Ph.D.

Subject syllabus

Přednášky:
Virtuální instrumentace jako obecný trend vývoje měřicí techniky, architektura automatizovaného měřicího systému, fáze procesu měření a jejich podpora softwarovými prostředky, členění vývojových prostředků pro vývoj aplikací v oblasti měření, základní filosofie vývojových prostředí používajících principů grafického programování.
Úvod do vývojového prostředí LabVIEW, grafický programovací jazyk G, základní principy grafického programování a jeho historie, virtuální přístroj jako základní modul aplikace vytvářené programovacím grafickým G jazykem a jeho základní části, filozofie běhu programu řízeného tokem dat, ladicí prostředky integrované ve vývojovém prostředí - krokování, vizualizace toku dat, nasazování sond, nasazování bodu přerušení.
Grafické rozhraní k uživateli - čelní panel virtuálního přístroje, objekty čelního panelu, jejich výběr a členění, editor čelního panelu a jeho editační možnosti, práce s nástroji při tvorbě čelního panelu, roletová menu objektů čelního panelu, datové typy a struktury spojené s objekty čelního panelu, módy objektů čelního panelu - ovládací a indikační.
Blokový diagram virtuálního přístroje a jeho tvorba, koncové bloky, uzlové bloky, definice datových cest, programové struktury a jejich grafická reprezentace - cyklus typu FOR, cyklus typu WHILE, přepínač, sekvence, blok matematického výrazu, indexace ve vstupních a výstupních tunelech, posuvné registry, polymorfismus funkcí.
Strukturované datové typy v LabVIEW a jejich reprezentace na čelním panelu virtuálního přístroje, indikátory grafů v grafickém prostředí a jejich členění, grafy registrační a statické, grafy dvou a trojrozměrné, datové struktury spojené s indikátory grafů a jejich programové vytváření.
Nastavování vlastností běhu virtuálního přístroje - volby spojené s podobou okna virtuálního přístroje, nastavení voleb pro běh přístroje, vytváření dialogových oken pomocí voleb pro běh virtuálního přístroje, paralelismus v LabVIEW a priorita provádění jednotlivých částí blokového diagramu, používání funkce WAIT pro řízení priority provádění částí blokového diagramu.
Obecná struktura aplikace složené z podřízených úloh, u nichž není požadováno paralelní provádění těchto úloh, sdílená datová oblast a předávání dat přes tuto oblast, globální proměnná a její použití při vytváření rozsáhlejších aplikací, módy globální proměnné.
Uzly vlastností v blokovém diagramu pro programové ovládání vlastností objektů čelního panelu - použití pro jednoduché objekty - programové řízení viditelnosti, povolení přístupu uživatele k objektu, programové dotvoření nabídky objektu typu textové nabídky, uzly vlastností spojené s grafy, volba položek a módu v uzlu vlastností.
Textové řetězce, prvky čelního panelu pracující s textovými řetězci, módy zobrazení, práce s textovými řetězci - úprava, nahrazování, vyhledávání, formátování do textového řetězce, skenování z textového řetězce, funkce pro formátování a skenování, funkce pro převod textového řetězce do pole a zpět

Archivace dat v souborech a funkce pro práci se soubory, komplexní funkce a práce s nimi, elementární funkce a jejich použití při práci se soubory, zachycování dat z čelního panelu po doběhnutí virtuálního přístroje a práce s nimi, typy souborů a práce s nimi.
Uživatelsky definované objekty čelního panelu a způsob jejich vytváření v editoru objektů, definování a modifikace jednotlivých částí objektu, náhrada stávajícího objektu novým, doplnění knihovny objektů novým, dotváření čelního panelu importem grafiky, možnost animace objektů na čelním panelu.
Chybový cluster a jeho význam pro řízení sekvenčnosti práce s měřicím přístrojem a pro zamezení pokračování při chybě. Programovací techniky přispívající k efektivitě běhu aplikace vytvořené v grafickém vývojovém prostředí LabVIEW, práce s reprezentacemi dat.
Aplikace grafických programových struktur při řešení vybraných problémů - využití posuvných registrů v iteračních výpočtech a v numerických metodách, řešení diferenciálních rovnic využitím posuvných registrů. Informace o obslužných programech pro měřicí přístroje, přístrojovém ovladači.
VI 2 Základní poznatky.

Počítačové laboratoře:
Ukázka práce v různých vývojových prostředích při řešení jednoduchého problému z oblasti měření
Ukázka hotové aplikace vytvořené v prostředí LabVIEW a používaní ladících prostředků na této aplikaci, popis prostředí
Tvorba čelního panelu a jeho editace nástroji v editačním módu, dotváření vlastností objektu čelního panelu přes jeho roletové menu, reprezentace datového typu, práce s barvami, práce s fyzikálními jednotkami
Vytvoření jednoduchého virtuálního přístroje a jeho uložení, vytváření knihovních souborů a práce s nimi, aplikace programových struktur v blokovém diagramu virtuálního přístroje
Práce s jednotlivými typy grafů - grafy s jedním a více průběhy a práce s nástroji pro ovládání grafů na jejich paletě, zadání semestrálního projektu
Vytváření dialogových oken a využití voleb běhu virtuálního přístroje, řízení priority při provádění jednotlivých částí blokového diagramu
Aplikace složená z více úloh a předávání dat mezi jejími částmi s využitím globální proměnné
Použití uzlů vlastností pro programové ovládání vlastností objektů čelního panelu
Práce s řetězci, úprava, nahrazování, vyhledávání, formátování do/skenování z řetězců
Práce se soubory, ukládání dat do textového souboru ve formátu vhodném pro import do tabulkového procesoru a vyčítání těchto souborů
Řešení semestrálního programu

Řešení semestrálního programu
Řešení semestrálního programu
Řešení semestrálního programu

Literature

Johnson,W., G.: LabVIEW - Graphical Programming - Practical Applications in Instrumentation and Control - 3rd edition, McGraw Hill, New York, 2001, ISBN 0-07-137001-3
National Instruments: LabVIEW Fundamentals - brochure, 2005, 374029A-01
Žídek, J.: Graphical programming in LabVIEW development environment, textbook, 2006

Advised literature

Johnson,W., G.: LabVIEW - Graphical Programming - Practical Applications in Instrumentation and Control - 3rd edition, McGraw Hill, New York, 2001, ISBN 0-07-137001-3
National Instruments: LabVIEW Fundamentals - brožura, 2005, 374029A-01
Kocourek, P. a kol: Číslicové měřicí systémy, ČVUT Praha 1994
Gofton W., P.: Sériová komunikace, Grada, 1995