LabVIEW與C接口設(shè)計

　　LabViEW提供支持VXI總線、GPIB總線、RS?232串行總線接口硬件的驅(qū)動程序庫，但它對物理內(nèi)存的操作受到限制，且對硬件操作的實時性不好。但它提供了CIN(Code Interface Node)節(jié)點。用戶可在LabVIEW中確定CIN節(jié)點的入口與出口參數(shù)個數(shù)類型，在C編譯環(huán)境下，生成.lsb文件，然后在LabVIEW中對CIN節(jié)點選擇Load cin object code，最后將該節(jié)點封裝成一個VI，由主程序調(diào)用。采用CIN節(jié)點，也可充分利用Win95支持多線程的功能，提高運行效率，利用主線程監(jiān)控各子線程，有效地避免因硬件通信錯誤而導(dǎo)致程序被掛起的現(xiàn)象，同時，可充分利用Win95有效的內(nèi)存管理技術(shù)，提高數(shù)據(jù)處理及運算速度。

2.1VI設(shè)計
　　首先在塊流圖(Block Diagram)上放置一個CIN VI，然后通過CIN彈出菜單中的Add Parameter增加接線端子(Terminal)，通過接線端子來標(biāo)識CIN的輸入和輸出。接線端子通常有輸入輸出接線端子(Input?Output Terminal)和輸出接線端子(Output?Only Terminal)，在缺省情況下，接線端子是輸入輸出接線端子，其左邊是輸入，而右邊是輸出。在生成的代碼中，與輸入輸出接線端子對應(yīng)的是一個參數(shù)，通過該參數(shù)，數(shù)據(jù)輸入CIN，CIN可以使用該參數(shù)的值或修改參數(shù)的值能夠由該參數(shù)返回；如果輸入輸出接線端子的右邊沒有使用，即只有輸入，則CIN只能使用該參數(shù)的值而不能修改它。對于輸出接線端子，它只有輸出端，沒有輸入端。由LabVIEW在內(nèi)存中設(shè)置空間保存CIN的返回值。在定義了CIN接線端子后，將設(shè)定的數(shù)據(jù)控制器(Control，連接輸入)、數(shù)據(jù)指示器(Indicator，連接輸出)與對應(yīng)的接線端子用線(Wire，代表數(shù)據(jù)流)連接起來，這樣將確定所生成代碼中的參數(shù)類型。
　　上面的過程只是定義了CIN的內(nèi)部接口，還必須定義VI的編程接口，即肖像/連接器，通過它才能在程序中調(diào)用設(shè)計好的VI。在肖像/連接器的設(shè)計中，盡量使所畫的肖像能夠表達(dá)出所設(shè)計的VI的功能，采用在肖像上標(biāo)識該VI名稱的方法。連接器則是標(biāo)明肖像的輸入輸出屬性，數(shù)據(jù)和信息通過連接器的端點在兩個VI間傳遞。這樣就設(shè)計好了一個VI，但要給它裝入目標(biāo)代碼后才能執(zhí)行。
2.2生成.c文件
　　在設(shè)計好CIN VI后，可用LabVIEW生成C語言格式的.c文件。下面是我們設(shè)計的StdCMD.VI所生成的StdCMD.c文件：
　　
　　在所生成的文件中，自動包含了文件extcode.h，它是定義能夠被CIN使用的基本數(shù)據(jù)類型和外部子程序的頭文件。如果設(shè)計的CIN代碼含有系統(tǒng)調(diào)用，還必須包含文件hosttype.h。當(dāng)CIN代碼執(zhí)行時，LabVIEW調(diào)用CINRun函數(shù)，通過CINRun函數(shù)的參數(shù)傳遞VI的輸入輸出值。LabVIEW定義的程序返回值是MgErr數(shù)據(jù)類型，在執(zhí)行完CIN代碼后，LabVIEW能夠檢查返回值并確定代碼執(zhí)行是否有錯誤。
2.3用戶代碼設(shè)計
　　在CINRun函數(shù)體內(nèi)編寫用戶代碼是實現(xiàn)所設(shè)計的CIN VI功能的關(guān)鍵。在我們所設(shè)計的5個VI中，這部分代碼的編寫主要是利用設(shè)計好的驅(qū)動程序完成多機(jī)測控系統(tǒng)的控制任務(wù)，將驅(qū)動程序的接口函數(shù)封裝在VI內(nèi)，在用LabVIEW編制測試軟件時，通過調(diào)用VI來實現(xiàn)對多機(jī)測控系統(tǒng)的控制操作。
2.4編譯代碼生成.lsb文件
　　在Windows95/98下，利用Visual C+ 5.0 IDE編譯設(shè)計代碼，具體操作過程如下：
　　(1)創(chuàng)建一個新的DLL項目。在Visual C++ 5.0 IDE環(huán)境中選擇菜單命令FileNew…..在彈出的對話框中New：域中選擇Project Workspace項，按OK鍵。在接著彈出的對話框中Type：域中選擇Dynamic?Link Library項，在Name：域中輸入StdCMD(該項目的名稱)，在Platforms：域中選擇Win32(表示將要生成的DLL是32位的)，在Location：域中輸入(或按Browser…鍵，選擇)源代碼文件所在的路徑(注：編譯過程中生成的中間文件和可執(zhí)行代碼也會產(chǎn)生在這個路徑下)，按Create…鍵完成DLL項目的創(chuàng)建。
　　(2)把CIN的目標(biāo)文件和運行庫添加到項目中。選擇菜單InsertFiles into Project…。把文件…＼StdCMD＼StdCMD.c添加到項目中；文件把存放在子目錄…＼LABVIEW＼Cintools＼Win32下的文件cin.obj，labview.lib，lvsb.lib和lvsbmain.def添加到項目中。這些文件對于創(chuàng)建CIN節(jié)點都是必須的；把項目包含的頭文件(.h文件)添加到項目中，這些文件必須在同一目錄(文件夾)中。
　　(3)把生成節(jié)點的工具所在子目標(biāo)添加到包含路徑中。選擇菜單命令…，在彈出的對話框中，選中Settings For：域中的全部內(nèi)容；選中C/C++標(biāo)簽，將其中的Category置為Preprocessor；在Additional include directories域中輸入CIN節(jié)點工具所在的子目錄…＼LabVIEW＼Cintools。
　　(4)設(shè)置校準(zhǔn)為1Byte。選擇菜單命令…。在彈出的對話框中，選出Settings For：域中的全部內(nèi)容；選中C++標(biāo)簽，將其中的Category置為Code Generations；從Struct member alignment域中選擇1Byte。
　　(5)選用多線程run-time函數(shù)庫。選擇菜單命令…，在彈出的對話框中，選出Settings For：域中的全部內(nèi)容；選中C/C++標(biāo)簽，將其中的Category置為Code Generations；從Use run?time library域中選擇Multithreaded。
　　(6)建立一個定制的生成命令來運行l(wèi)vsbutil程序。選擇菜單命令…在彈出的對話框中，選中Settings For：域中的全部內(nèi)容；選中Custom Build標(biāo)簽，在Build command(s)：域中輸入…＼LabVIEW＼Cintools＼Win32＼lvsbutil$(TargeName)-d$(WkspDir)＼$(OutDir)；在Output file(s)：域中輸入$(OutDir)$(TargetName).lsb。
　　(7)執(zhí)行生成動態(tài)庫命令。執(zhí)行菜單命令Build?Build StdCMD.Dll。編譯連接正常的情況下，Visual C++編輯器會按照定制的要求在…＼StdCMD＼debug目錄下生成StdCMD.lsb文件。
　　由于編譯代碼的過程比較煩瑣，容易出錯，因此我們設(shè)計了CIN模板應(yīng)用向?qū)?CinTemp AppWizard)，并給出CinTemp.awx和CinTemp.pdb文件。將其添加到Visual C++ 5.0 IDE中，可以由用戶方便地自動生成編譯CIN代碼的項目。
2.5裝載CIN目標(biāo)代碼
　　裝載CIN目標(biāo)代碼是將生成的.lsb文件裝入VI的過程。這一過程將目標(biāo)代碼裝入內(nèi)存并與VI的前面板/塊流圖鏈接起來，保存VI后，即可在程序中調(diào)用該VI實現(xiàn)設(shè)定的功能。這一過程的操作是在LabVIEW環(huán)境中打開StdCMD.VI程序，將光標(biāo)指到框圖中的CIN節(jié)點按右鍵。選中彈出菜單中的命令，將StdCMD.lsb文件裝載到CIN節(jié)點上。在使用過程中，也可修改CIN代碼以擴(kuò)充其功能，只需重新裝入新的.lsb文件即可。