Laboratorium wirtualne 1/Moduł 2 - ćwiczenie 2/część 1

Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania

wersja beta

Ćwiczenie 2 - część 1

Plan prezentacji.

W obecnych czasach sporą część systemów pomiarowych realizuje się w postaci tzw. przyrządów wirtualnych. Przyrząd wirtualny bazuje na określonym systemie komputerowym oraz zestawie wybranych urządzeń pomiarowych stanowiących urządzenia I/O systemu komputerowego. Można zdefiniować go jako rodzaj inteligentnego przyrządu pomiarowego powstałego w wyniku sprzężenia pewnego sprzętu nowej generacji z mikrokomputerem osobistym ogólnego przeznaczenia i przyjaznym dla użytkownika oprogramowaniem, które umożliwia użytkownikowi współpracę z mikrokomputerem na zasadach takich jakby obsługiwał tradycyjny przyrząd pomiarowy. Można powiedzieć że oprogramowanie przyrządu pomiarowego integruje działanie całości w celu realizacji określonych zadań pomiarowych. Istotnym składnikiem programu jest graficzny interfejs użytkownika (GUI) zawierający elementy zadające (pokrętła, przełączniki, przyciski itp.) oraz elementy prezentacyjne (wyświetlacze numeryczne, graficzne itp.) zapewniający interakcyjną współpracę z użytkownikiem. Budowanie przyrządów wirtualnych nie jest rzeczą prostą ale dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu pozwalającemu na wizualne budowanie większości kodu aplikacji przyrządu pomiarowego umożliwiają metrologom czy specjalistą z danej dziedziny zbudować przyrząd bez zawansowanej znajomości jeżyka programowania. Przykładem takiego środowiska jest LabWindows/CVI firmy National Instruments. Środowisko wyposażone jest w wizualny edytor do budowania interfejsu użytkownika oraz automatyczny generator kodu pozwalający na wygenerowanie prawie całego kodu aplikacji. Można powiedzieć że większość kodu aplikacji buduje się za pomocą myszki. Środowisko wykorzystuje język ANSI C do budowania kodu aplikacji i wyposażone jest w niezbędne biblioteki i funkcje służące pozyskiwaniu danych i ich przetwarzaniu, prezentacji oraz udostępnianiu poprzez sieć komputerową. Środowisko współpracuje z modułami zbierającymi dane o charakterze analogowym i cyfrowym, z autonomicznymi przyrządami pomiarowymi wyposażonymi w jeden z interfejsów: GPIB, RS-232 czy USB. Posiada więc wszystkie elementy pozwalające na tworzenie przyrządów wirtualnych.

Do uczestniczenia w ćwiczeniu jest potrzebne środowisko LabWindows/CVI które można pobrać ze strony producenta pakietu www.ni.com. W celu pobrania wersji demonstracyjnej środowiska należy zarejestrować się na stronie producenta. Stworzone konto pozwala nie tylko na pobranie wersji demonstracyjnych różnych pakietów ale też na zgłaszanie chęci uczestnictwa w bezpłatnych seminariach czy konferencjach na temat sprzętu i oprogramowania firmy National Instruments. Pozwala też na branie udziału w webcastach czy dyskusjach. Prezentacja wykonana została w oparciu o najnowszą dostępną wersję środowiska (wersja 8.0.1). Załączone w prezentacji programy czy zrzuty ekranowe mogą nieznacznie różnić się od wersji używanych przez uczestników. Ewentualne różnice są jednak bez znaczenia dla zrozumienia działania środowiska czy budowy aplikacji i oczywiście treści merytorycznej. W trakcie ćwiczeń zaleca się używania wersji co najmniej 6.x.x ze względu na różnice występujące w interfejsie środowiska.

Przy pierwszym uruchomieniu środowiska LabWindows/CVI możemy wybrać jeden z dwóch typów obszarów roboczych: zintegrowany obszar roboczy lub klasyczny obszar roboczy.

Jak już zasygnalizowano wcześniej do wyboru mamy dwa obszary robocze: zintegrowany i klasyczny. Jeżeli praca w jednym z obszarów roboczych nie będzie odpowiadała użytkownikowi zawsze może go zmienić na drugi typ. Dokonuj e się tego z poziomu menu aplikacji:

Help > Workspace View Selection …

Który wybrać i dlaczego jeden jest lepszy od drugiego pozostawiamy użytkownikowi. Poniżej zamieszczono krótki opis obszarów roboczych.

  • Klasyczny obszar roboczy – jego geneza sięga najstarszych wersji pakietu. Jak każde rozwiązanie ma on sporo zalet i wad. Jego zasadniczym atutem a może i wadą jest to że każde okno (interfejs użytkownika, kod C, główne okno projektu, formularze i kreatory) środowiska jest świetlane w osobnym oknie na ekranie komputera. Możemy szybko przechodzić do poszczególnych okien czy formularzy. Każde okno posiada swoje menu i przyciski szybkiego dostępu. W przypadku dużej ilości otwartych okien środowiska można się w pewnym momencie trochę pogubić. Jednakże gdy do dyspozycji mamy pojedynczy monitor lub niską rozdzielczość pozwala nam na swobodną pracę w oknie bez potrzeby ciągłego przewijania obszaru okna. Praca staje się całkiem przyjemna w przypadku posiadania dwóch monitorów gdzie można zdefiniować gdzie mają pojawiać się poszczególne okna.
  • Zintegrowany obszar roboczy – pojawił się od wersji 6.0 i przypomina inne środowiska programistyczne. W początkowej fazie raczej denerwował osoby które przyzwyczaiły się do obszaru roboczego w poprzednich wersjach pakietu. Zmianie uległy tez ikony na paskach co wprowadzało dodatkowy dyskomfort. Dla osób które zaczynają pracę w środowisku jest on zazwyczaj bardziej intuicyjny od klasycznego modelu gdyż nawiązuje do przyjętych standardów w innych pakietach programistycznych. Jego atutem jest to że obszar roboczy zawiera wszystkie okna (interfejs użytkownika, kod C, główne okno projektu, formularze i kreatory) dzięki czemu nie mamy otwartych dziesiątek okien na pulpicie komputera i pasku zadań. Menu i przyciski funkcyjne zmieniają się dynamicznie w trakcie wybierania odpowiedniego okna.

W czasie korzystania z pakietu zaleca się aby wypróbować każdy z obszarów roboczych. Każdy użytkownik znajdzie coś co go zainteresuje i ułatwi mu pracę.

W czasie tworzenia materiałów do ćwiczenia „Środowisko programistyczne LabWindwos/CVI” przyjęto zasadę że informacje pojawiają się stopniowo wraz ze wzrostem doświadczenia użytkownika. Część informacji jest uzupełniana stopniowo w kolejnych modułach, a nauka obsługi środowiska i budowania aplikacji odbywa się na konkretnych przykładach.

W czasie pracy ze środowiskiem LabWindows/CVI mamy do dyspozycji szereg dokumentacji ułatwiającej poznawanie środowiska czy wyszukiwanie konkretnych informacji na interesujący nas temat. Pakiet zawiera także interfejs do wyszukiwania przykładów realizujących konkretne zadanie.

Jedną z najobszerniejszych dokumentacji pozwalająca dogłębnie poznać środowisko jest podręcznik użytkownika User Guide oraz Getting Started w formie dokumentu PDF. Dokument można wydrukować i używać jak klasyczną książkę. Zawiera ona przegląd wszystkich funkcji dostępnych w środowisku. Dostęp do dokumentu uzyskuje się z poziomu menu głównego i pozycji:

Help > Contents

W zakładce Spis treści znajdują się linki do ww. dokumentów.

Jeżeli potrzebujemy informacji na temat pola formularza czy funkcji wystarczy nacisnąć przycisk F1 aby otworzyć okno pomocy. Możemy też wyszukiwać dowolny opis interesującej na funkcji korzystając z indeksu haseł czy wyszukać określone słowa w opisach funkcji.

Jak już wspomniano wcześniej środowisko posiada interfejs do wyszukiwania przykładów realizacji konkretnych zadań. Możemy wyszukiwać według kategorii bądź według słowa kluczowego. Wymagane jest jednak połączenie z Internetem gdyż większość przykładów znajduje się na serwerze producenta środowiska. Jeżeli znajdziemy interesujący nas przykład możemy go wczytać i uruchomić. Uzyskujemy tez dostęp do edycji interfejsu i kodu źródłowego. Jest to potężna baza informacji na temat sposobu wykonywania konkretnych zadań.

Zanim zaczniemy przygodę ze środowiskiem warto zaznajomić się z nazewnictwem stosowanym w dalszej części prezentacji. Po uruchomieniu środowiska pojawia się tzw. Główne okno projektu (wybrano zintegrowany obszar roboczy). Jeżeli wcześniej stworzyliśmy już jakiś projekt to zostanie on wczytany automatycznie. Na slajdzie możemy wyróżnić pięć obszarów czy elementów interfejsu środowiska:

  1. Menu główne projektu. Ulega ono dynamicznym zmianom w zależności od wybranego okna w obszarze roboczym.
  2. Przyciski funkcyjne. Pozwalające na szybki dostęp do wybranych funkcji programu. Ulega on też dynamicznym zmianom w zależności od wybranego okna w obszarze roboczym.
  3. Obszar roboczy środowiska. Jest to przestrzeń w który znajdują się wszystkie otwarte okna aplikacji: interfejs użytkownika, kod aplikacji, formularze funkcji i kreatory.
  4. Pliki projektu. Okno zawierające wszystkie pliki przynależne do bieżącego projektu i podlegające kompilacji i konsolidacji.
  5. Podręczna biblioteka funkcji umożliwia szybki dostęp do funkcji zgrupowanych w hierarchicznym katalogu lub tez do funkcji zainstalowanych przyrządów pomiarowych czy kart i kontrolerów.
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
opis slajdu
Źródło: „https://wazniak.mimuw.edu.pl/index.php?title=Laboratorium_wirtualne_1/Moduł_2_-_ćwiczenie_2/część_1&oldid=26528”