回首歷史

    LabVIEW之父JeffKodosky談到了剛開始起步時(shí)的情景�！霸贚abVIEW1.0發(fā)布之后，我們并不確定接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么，但事情的發(fā)展的確出乎意料�！彼�說(shuō)，當(dāng)時(shí)既定的目標(biāo)市場(chǎng)(純粹的儀器控制領(lǐng)域)并不看重LabVIEW的出現(xiàn)。但購(gòu)買和使用LabVIEW的用戶卻來(lái)自于測(cè)試測(cè)量、監(jiān)控、建模到仿真等各行各業(yè)。受到LabVIEW圖形化概念的啟發(fā)，這些行業(yè)很快地開始嘗試各種創(chuàng)新的理念和具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用項(xiàng)目。

    不過，新興的應(yīng)用需要更高性能，因此必須發(fā)明一種用于LabVIEW結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)流語(yǔ)言的編譯器。Kodosky他們立即投入到LabVIEW2.0的開發(fā)。多功能模擬/數(shù)字插入式板卡被快速推出并打入了數(shù)據(jù)采集市場(chǎng)。但是由于編輯器和圖形顯示以及其他細(xì)節(jié)都需要重大改進(jìn)，最后開發(fā)者們幾乎是將全部代碼重新寫了一遍。并在時(shí)隔4年后才推出LabVIEW2.0。

    “回顧這些，我們感到十分慶幸的是，由于當(dāng)時(shí)的目標(biāo)市場(chǎng)并不看重LabVIEW，反而沒有讓我們陷入在一個(gè)單一的領(lǐng)域，而且通過與更多領(lǐng)域工程師和科學(xué)家的接觸、交流，讓我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)工具可以比預(yù)想的具有更強(qiáng)大的功能和更廣泛的應(yīng)用�！盞odosky說(shuō)。

    接下來(lái)LabVIEW便走上了持續(xù)創(chuàng)新之路，并一直保持著高效、強(qiáng)大和開放這三個(gè)最基本的特性。1992年，支持Sun和PC的LabVIEW面世。而LabVIEW5在推出之時(shí)，就為多核設(shè)備預(yù)先設(shè)置了多線程功能。1999年，首個(gè)實(shí)時(shí)(RT)版本誕生。在LabVIEW7中，引入了波形數(shù)據(jù)類型。當(dāng)FPGA出現(xiàn)時(shí)，NI在1997年展示了初步原型后，6年后才發(fā)布了第一個(gè)LabVIEWFPGA。而LabVIEW8的出現(xiàn)則為分布式應(yīng)用提供了支持。

    8.20的新特性

    一直以來(lái)，電子系統(tǒng)復(fù)雜度都在不斷提高。為了在產(chǎn)品中集成更多的功能，人們必須在同一個(gè)項(xiàng)目中使用到不同領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和仿真工具。通過添加MathScript功能，NI在這個(gè)20周年的新版本中賦予了工程師集成現(xiàn)有以及在MATLAB中創(chuàng)建m文件的能力。這使得他們?cè)谧远�義開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，除圖形化數(shù)據(jù)流編程之外有了新的選擇，可以選擇文本編程方式、圖形化方式或者是兩者的結(jié)合。

    具體而言，MathScript可以通過兩種渠道發(fā)揮作用。一種是在MathScript交互式窗口中加載、保存、設(shè)計(jì)和執(zhí)行m文件腳本。另外一種由于引入了創(chuàng)新的“MathScript節(jié)點(diǎn)”概念，開發(fā)人員可以將自有的m文件腳本(文本數(shù)學(xué)命令)同圖形化編程結(jié)合在一起。

    通過節(jié)點(diǎn)邊界上定義已經(jīng)命名的輸入和輸出，數(shù)據(jù)可以在圖形化LabVIEW數(shù)據(jù)流編程和文本MathScript之間傳送。

　　NI公司提供了數(shù)百個(gè)包括圖形、圖表、刻度盤和溫度計(jì)在內(nèi)的用戶界面元素以供MathScript與其相連。該公司稱：“使用MathScript最大的好處是從此可以方便地‘執(zhí)行你的數(shù)據(jù)算法’，并同時(shí)充分利用虛擬儀器(VI)的優(yōu)勢(shì)�！逼浯�，由于LabVIEW還包含了600多個(gè)圖形化的VI程序信號(hào)處理、分析和數(shù)學(xué)運(yùn)算，這為使用MathScript節(jié)點(diǎn)插入m文件腳本提供了龐大的圖形化數(shù)據(jù)庫(kù)。另外，在MathScript節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行的m文件腳本可以使用在LabVIEW開發(fā)環(huán)境中普遍應(yīng)用的硬件控制功能，從而簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)采集、信號(hào)生成和儀器控制任務(wù)。最后，開發(fā)人員還可以利用MathScript節(jié)點(diǎn)連接m文件腳本和外部軟件/數(shù)據(jù)之間的接口——由于LabVIEW被廣泛應(yīng)用在各種應(yīng)用和學(xué)科，與第三方設(shè)計(jì)和仿真工具連接非常重要，廣泛的軟件集成、運(yùn)行庫(kù)和文件格式是站在這些功能身后的強(qiáng)大支持。

　　此外，紀(jì)念版LabVIEW還在FPGA模塊方面增加了新特性。包括用于DC/RMS均值、周期測(cè)量和巴特沃斯濾波器的IP以及FPGA向?qū)�，前者還可提供與第三方IP工具連接，而后者則能夠用于設(shè)計(jì)FPGAI/O和時(shí)序，以創(chuàng)建自定義的智能數(shù)據(jù)采集設(shè)備。此外，DMA還賦予FPGA同主機(jī)間更加快速的數(shù)據(jù)流交換的特性。

　　此外，除了在實(shí)時(shí)模塊、仿真模塊以及嵌入式開發(fā)模塊之間的改進(jìn)外，值得一提的還有最新的射頻和通信軟件調(diào)制工具包。它包括了用于信號(hào)和比特流的產(chǎn)生、調(diào)制、編碼、分析、可視化和通信信號(hào)等處理的軟件。當(dāng)然，其最大的特性就是包含了可下載的OFDM技術(shù)示例。

　　未來(lái)之路：圖形化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)

　　一個(gè)已被驗(yàn)證的規(guī)律是，任何一門計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的壽命都不超過50年。LabVIEW已經(jīng)走過了20個(gè)年頭，接下來(lái)的30年它會(huì)朝著哪個(gè)方向發(fā)展？

　　“我們看到，不論在測(cè)試、設(shè)計(jì)還是控制領(lǐng)域，技術(shù)上的復(fù)雜性正在日益提高。工程師正在面臨越來(lái)越多的壓力。”NI中國(guó)市場(chǎng)部經(jīng)理朱君表示，“他們需要一個(gè)新的平臺(tái)，以簡(jiǎn)化各種復(fù)雜的技術(shù)，從設(shè)計(jì)到原型，從測(cè)試到驗(yàn)證，以及到最后的發(fā)布和制造。從而讓他們變得最高效，最快地將產(chǎn)品投放市場(chǎng)，并最具競(jìng)爭(zhēng)力�！�

　　這個(gè)平臺(tái)就是NI一直在推廣的新概念，以LabVIEW為核心的圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)的概念。它的起點(diǎn)就是最新的LabVIEW8.20�！癓abVIEW8.20已經(jīng)形成了這個(gè)平臺(tái)的初步雛形�！盞odosky表示，他指的是上文中提到的仿真工具和MathScript。

　　在LabVIEW8.0中已經(jīng)出現(xiàn)了初步的仿真工具。不過其應(yīng)用范圍比較窄，僅有一些客戶才能用到。新的LabVIEW8.20中，仿真工具已經(jīng)成為一個(gè)完整的工具包。另外，MathScript的出現(xiàn)使得客戶可以重新利用他們的自有代碼�！斑@兩點(diǎn)在設(shè)計(jì)中是非常重要的。它能將設(shè)計(jì)和測(cè)試聯(lián)系在一起。”他強(qiáng)調(diào)。不過，或許還應(yīng)該再加上一條，因?yàn)樵陔S后關(guān)于FPGA的重要性闡述中，Kodosky指出，不同于單線程的C語(yǔ)言，并行LabVIEW和并行的FPGA的結(jié)合將推動(dòng)LabVIEW未來(lái)的發(fā)展。

    　LabVIEW還在不斷完善。多內(nèi)核技術(shù)正在深入人心，LabVIEW早已開始支持多線程功能，不過，Kodosky希望在接下來(lái)能更進(jìn)一步簡(jiǎn)化并行程序的構(gòu)架。此外，盡管圖形Diff在LabVIEW5中就已出現(xiàn)，但為了團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)環(huán)境的需要，還需要完成合并求補(bǔ)運(yùn)算。當(dāng)然，在已經(jīng)得到簡(jiǎn)化的分布式應(yīng)用上，繼續(xù)降低復(fù)雜性也是大勢(shì)所趨。Kodosky透露，NI正在致力于研發(fā)一個(gè)伴隨窗口(companionwindow)，它可以顯示項(xiàng)目的圖解視圖，包括描述項(xiàng)目組件之間的邏輯和物理連接。另外他還指出，盡管在定時(shí)循環(huán)和序列等新的結(jié)構(gòu)上取得了很大進(jìn)步，但LabVIEW在FPGA上要做的仍然有很多，對(duì)定時(shí)和觸發(fā)的表述是主要研究重點(diǎn)。

　　盡管有可能無(wú)法取得最終的結(jié)果，但是NI仍然在不斷進(jìn)行創(chuàng)新。Kodosky介紹了一個(gè)名為“自動(dòng)程序框圖驗(yàn)證”的研究，以期能將“正確性證明(correctnessproof)”加入到虛擬儀器程序框圖源代碼之中。用戶可以通過名為定理模塊的圖形結(jié)構(gòu)用正確性斷言(correctnessassertion)來(lái)評(píng)注他的程序框圖。用LabVIEW編譯程序框圖時(shí)，特定的插件把定理模塊斷言解析成邏輯形式的中間層，通過歸納試探法(inductionheuristics)，插件程序能將對(duì)象級(jí)(object-level)程序框圖和元層(meta-level)斷言譯為符合一階數(shù)學(xué)邏輯的歸納證明法則(proofobligation)。然后證明法則被傳遞到一個(gè)試圖得到證明的高級(jí)定理證明器。

　　如果得到證明，則驗(yàn)證了程序框圖與它的特殊定理相吻合。如果不能得到證明，則用戶能得到關(guān)于定理中所缺少信息的提示或是程序框圖中哪里出錯(cuò)的提示。用戶能夠在自己的設(shè)計(jì)中糾正錯(cuò)誤，修改正確性斷言，并引導(dǎo)定理證明器試圖找到證明。

　　NI正在同德州大學(xué)Austin分校的科學(xué)家們共同開發(fā)這個(gè)項(xiàng)目。目前該項(xiàng)目還處于初級(jí)階段。Kodosky表示，可能還需要很長(zhǎng)時(shí)間該特性才會(huì)在LabVIEW中出現(xiàn)。

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