基于NI ELVIS的交通灯控制系统设计+程序框图(4)
本次运用到的软件为LabVIEW虚拟仪器设计和NI ELVIS硬件电路平台[16]，主要任务为：
a）第一章查阅相关资料，了解国内外智能交通控制的现状和意义；
b）第二章了解虚拟仪器的构成及其分类，并学习LabVIEW软件的应用和对NI平台的组成和作用了解；
c）第三章前面按照需要的模块用LabVIEW编写软件流程图，完成软件程序；
d）第三章后面调试基于ELVIS平台硬件电路，搭建硬件电路，完成与软件的可靠对接并拍下实验时交通灯的运行状态；
e）第四章总结整个设计过程中的经验，并通过整个设计提取精华和设计思想。
2 虚拟仪器的构成及其分类
2.1 虚拟仪器的构成及其分类
虚拟仪器是基于计算机的测试、测量仪器。所以，它的构成中必然包括硬件模块和软件模块两个部分。
早期虚拟仪器的基本构成（主要体现在仪器控制应用），在现代自动化测试系统中我们依然可以看到这种构成模式。其实，虚拟仪器的构成本身是多样化和十分灵活的，并不局限与某种特定的模式上面。然而，随着现代虚拟仪器技术的不断发展，更多的虚拟仪器应用实例往往是采用下面的基本形式，参见下图。
图2.1 虚拟仪器基本构成
从上图中可以看出，现代虚拟仪器的基本构成可简单的划分为三个部分：传感器、多功能数据采集模块（构成虚拟仪器的硬件）、商业化计算机平台（运行虚拟仪器应用软件）。
20世纪80年代中期美国NI公司提出虚拟仪器概念，随后研制出多种总线系统的虚拟仪器，推出了虚拟仪器的开发平台软件，人们可任意用这些平台组建自己的虚拟仪器或测试系统。
按照这个开发系统的本质特征可以分为两大类：
一类是以LabVIEW为代表的图型化开发环境，亦称G(GraphicalLanguage)。其中，图形化开发环境是因虚拟仪器而设计和发展起来的专用平台，它除了具有方便的可视化界面和类似流程图的编程风格外，还在数据采集硬件的驱动程序、测试测量结果的信号处理、显示表达等方面做了许多工作，发布了多种硬件优化和管理工具、数据处理的高级分析和开发工具包。以致于有人把图形开发环境误认为就是虚拟仪器。
另一类是以VC为代表的面向对象的可视化文本开发环境。
比较而言，文本式开发环境是一个更底层、更基本和更开放的平台，它开发的程序会很小、执行效率也会更高，特别适合于复杂的大系统、通用的测试测量仪器系统以及高性能要求的特定测试系统。但是由它组建的虚拟仪器的工程较为复杂，而且大量代码的安全性和稳健性也难以保证。为了解决上述编程复杂等问题，可以借助Measurement Studio和Matlab等软件包提供的数据采集和仪器控制、数据处理和分析，以及数据显示等工具模块，帮助用户在最常见的开发环境中(微软的VISual C++和VISual Basic)轻松快捷地将高性能的测量程序添加 到用户的测试、测量和控制系统中。
从目前的趋势看，在虚拟仪器系统的开发组建上，图形化开发环境以其显著的易用性和专用性赢得了较广泛的应用。
2.2 软件部分LabVIEW的应用
2.2.1 LabVIEW的简介
LabVIEW是基于图形编译(Graphics,G)语言的虚拟仪器软件开发平台,它具有数据采集、数据分析、信号生成、信号处理、输入输出控制等功能[12]。与传统编程采取的文本语言相比,LabVIEW使用G语言编程,界面更加友好直观,是一种直觉式图形程序语言[3]。
LabVIEW有两个基本窗口：前面板窗口和流程图窗口[15]。前面板窗口用于放置控制对象和显示对象,相当于常规仪器的显示屏幕或指针。流程图窗口用于编写和显示程序的图形源代码,它相当于语言编程中的语句,它由各种能够完成一定功能的模块通过连接线连接而成[4]。