Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р




НазваниеКонспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р
страница1/4
Дата публикации13.04.2013
Размер0.62 Mb.
ТипКонспект
uchebilka.ru > Информатика > Конспект
  1   2   3   4

МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНIЧНИЙ УНIВЕРСIТЕТ



КОНСПЕКТ ЛЕКЦIЙ З ДИСЦИПЛІНИ „ СЕРЕДОВИЩА ГРАФІЧНОГО ПРОГРАМУВАННЯ І ПРОЕКТУВАННЯ ”



Донецьк- ДонНТУ-2010 р.

МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНIЧНИЙ УНIВЕРСIТЕТ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦIЙ З ДИСЦИПЛІНИ „ СЕРЕДОВИЩА ГРАФІЧНОГО ПРОГРАМУВАННЯ І ПРОЕКТУВАННЯ ”


( для студентiв спецiальностi 7.080407 «Комп'ютерний еколого - економічний моніторинг» )

Затверджено на засiданнi кафедри КСМ

Протокол № __ вiд __________ р.

Донецьк ДонНТУ-2010 р.

Конспект лекцiй з дисципліни „ Середовища графічного програмування і проектування ” (для студентів спецiальностi для студентiв спецiальностi 7.080407 «Комп'ютерний еколого - економічний моніторинг»)./ Харитонов А. Ю. – Донецьк: ДонНТУ, 2010. - 70 арк.


  • В конспекті лекцій дисципліни „Середовища графічного програмування і проектування ” розглянутий лекційний матеріал з дисципліни „ Методи, системи та прилади комп’ютерного екологічного моніторингу ”. Розгорнуто представлений матеріал щодо:

  • вивчення засобів побудови апаратно-програмних комплексів прийому і переробки даних;

  • вивчення методології побудови приладів комп'ютерного моніторингу екологічних процесів;

  • вивчення інструментальних засобів і технології використання системи моделювання LabView.


Укладач: ассистент А. Ю. Харитонов


Рецензент: проф. Г. В. Аверін

ВвЕДЕНИЕ. цель и задачи курса

Целью преподавания курса является изучение методологии построения приборов компьютерного мониторинга, объектно-ориентировочного моделирования систем и приборов мониторинга физических и экологических процессов в среде LabView.

Задачами курса являются:

  • изучение средств построения аппаратно-программных комплексов приема и переработки данных;

  • изучение методологии построения приборов компьютерного мониторинга экологических процессов;

  • изучение инструментальных средств и технологии использования системы моделирования LabView;

  • практическое применение полученных знаний при построении и разработке разнообразных приборов компьютерного мониторинга.

В лекционном курсе изучаются базовые основы построения измерительных систем, принципы и методы объектно-ориентированного и визуального моделирования систем мониторинга, рассматриваются методы создания компьютерных моделей приборов мониторинга разнообразных процессов в среде LabView. Отдельно изучается система графического программирования LabView.

Успешно завершив изучение дисциплины, студент должен иметь следующие знания:

a) основные понятия снятия физических данных и переработки их в вид, который позволяет выполнять компьютерную обработку над ними;

б) методы построения аппаратной и программной части аппаратно-программного комплекса мониторинга;

в) основы аналого-цифрового превращения, виды аналого-цифровых преобразователей (АЦП), расчет АЦП;

г) основные свойства системы графического программирования LabView, средства программирования на LabView;

д) основы работы с аналоговым входом-выходом ПК и портом RS-232.

Выполнив полный объем лабораторных работ и практических заданий, студент повинный иметь умение:

  • рассчитать параметры аналого-цифрового преобразователя;

  • построение самых простых программ на языке LabView;

  • решение алгоритмических задач разной сложности на языке программирования LabView;

  • принимать и передавать аналоговый сигнал с помощью звуковой карты, анализировать и обрабатывать его;

  • принимать и передавать цифровые данные с помощью порта RS-232;

  • строить драйверы для работы со звуковой картой и портом RS-232 за помощью языку программирования LabView.

Данным курсом обеспечивается НИРС и дипломное проектирование.

Основные понятия и методы построения программной части аппаратно-программного комплекса мониторинга. Основные особенности системы LabView

Слайд № 2

Общие сведения
Вспомним стандартную схему устройства мониторинга:


После попадания в ПК, данные поступают на обработку специальному ПО. Стандартная примерная схема ПО, выполняющего различные операции над данными, согласно заложенным в ПК алгоритмам, представлена ниже.

Слайд № 3


Согласно приведенной схеме, ПО должно выполнять примерно такие задачи, которые описаны в структурных блоках: прием, хранение, обработку данных и вывод данных. Разумеется, эта схема не может претендовать на звание стандартной, поскольку при реализации каждой из задач мониторинга возможны (а иногда и необходимы) изменения этой схемы.
Подобная схема аппаратно-программного устройства существовала довольно долгое время. И сейчас подобная модель пользуется большой популярностью. Обновляются отдельные компоненты аппаратного обеспечения: новые технологии преобразования физической величины в электрическую, увеличение точности АЦП, быстродействия контроллеров, увеличение производительности ПК и т.п. Совершенствуются и компоненты ПО системы – базы данных, алгоритмы обработки и анализа данных и т. д.

Но современные программные средства способны в принципе на большее, чем представленная выше модель. Они способны полностью решать те задачи, которые раньше решались исключительно аппаратными компонентами. На рисунке ниже показан пример, когда современное ПО заменяет большинство аппаратных компонент, уменьшая затраты на производство устройств съема данных.

Слайд № 4



Наиболее ярким представителем подобного ПО является cистема LabView, разработанная фирмой «National Instruments». Конфигурировать измерительные комплексы в системе LabView можно как от датчиков и исполнительных механизмов (измерительная часть), так и от обработки данных (вычислительная часть). В первом случае необходи­мо подсоединить датчики к персональному компьютеру и провести аналого-цифровое преобразование аналоговых сигналов для дальнейшей обработки и формирования отчетов. Во втором случае задача решается встроенными программными средствами обработки сигналов, статистического анализа, имитации, при необходимости - работы внешних устройств.

Очень важно, что алгоритм обработки сигналов и для первого и для вто­рого подхода остается одним и тем же.

Появление программы LabView позволило существенно упростить и сделать универсальным комплекс объект - измерение. Появилась воз­можность на основании датчика, аналого-цифрового преобразователя и со­ответствующих программных средств осуществлять функции множества из­мерительных приборов различного назначения, а также функции обработки результатов измерений. Все это в совокупности является характерной основной чертой так называемого виртуального прибора. Запись больших массивов данных позволяет запоминать результаты эксперимента, что дает возможность проводить ретроспективный анализ, статистическую обработку и т. д.

LabView - программа, которая содержит громадное количество библиотек для расширенного анализа сигналов.

Программирование в LabView происходит графически, т. е. отсутствует привычное текстовое описание алгоритма на языке программ высокого уровня. Инженеру достаточно составить блок-схему алгоритма и внести ее в программу. Сейчас программа LabView стала фактически стандартом в об­ласти программных средств обработки сигналов и моделирования сложных устройств.

Сама программа LabView является полностью открытой, т. е. позволяет получить доступ к любым компонентам внутри ее. Она позволяет встраи­вать ранее созданные программы на языках высокого уровня, работать с библиотеками DLL, является сервером/контейнером ActiveX. Кроме этого, она поддерживает все стандартные протоколы обмена данными между при­ложениями (DDE, OPC, ODBC/OLEDB/ADO и т. д.), имеет открытую сетевую архитектуру, поддерживает работу различных операционных систем (Windows, UNIX, Lunux, Mac, LabView Real Time).

Программа LabView как средство прикладного программирования по своей логической структуре близка к конструкции языков высшего уровня. Однако при создании программ в ней используется язык графического про­граммирования (язык G), похожий на объектно-ориентированные языки про­граммирования, привычные для широкого круга пользователей.

Как универсальная система программирования, программа LabView имеет обширные библиотеки для работы с периферийными внешними уст­ройствами, средства обработки, анализа и представления данных.

Любая программа, созданная в LabView, называется виртуальным инст­рументом или виртуальным прибором и состоит формально из двух основ­ных частей - лицевой панели, на которой расположен интерфейс операто­ра, и блока диаграммы, который содержит код программы в графическом виде. LabView является компилятором и позволяет создавать исполняемые модули (файлы .ехе) и динамические библиотеки (файлы .dll).

Строго говоря, LabView - это интегрированная среда разработки, которая исполь­зует графический язык программирования, язык G, уникальный с точки зре­ния метода создания и хранения программного кода. В нем нет текстового кода как такового, есть диаграмма, отображающая потоки данных внутри программы. Поток данных (Data Flow) – это фун­даментальный принцип написания кода LabView. LabView является единственной графической системой программи­рования с компилятором, генерирующим оптимизированный код со скоро­стью быстродействия, сравнимой с кодом, получаемым С-компилятором. Применяя утилиту кодовой связи (CodeLink) можно вставлять DLL-биб­лиотеки, созданные в другой среде, например С или Pascal.

Базовая философия LabView состоит в том, что передача данных между элементами (функциями, узлами, значками, кубиками, кирпичиками внутри программы) определяет порядок их выполнения. Узлы LabView, виртуальные инструменты (VI - Virtual Instruments) имеют входы, обрабатывают данные, поступающие на их входы, и выдают результаты их обработки на выходы. Путем соединения входов и выходов, соответствую­щих VI, возможно расставить VI в том порядке, в котором необходимо обра­батывать данные.
^ Окна и палитры в LabView

Слайд № 5

Работа в LabView происходит в 2-х окнах: окно «Лицевая панель» с комбинацией средств управления и индикаторов, и окно «Диаграмма», где располагается алгоритм работы программы.


В LabVIEW есть три графические палитры: палитра Tools (инструментальная палитра), палитра Controls (палитра управления), палитра Functions (палитра функций), которые можно свободно перемещать по экрану. Они служат для создания и реализации виртуальных приборов (ВП).
^ Палитра Tools (Инструментов)

Слайд № 6

Эта палитра содержит инструменты, которые понадобятся для построения и использования ВП. Можно создавать изменять и отлаживать ВП, используя эти инструменты. Если палитра Tools не видна, необходимо выбрать Меню > Windows > Show Tools Palette, чтобы палитра появилась. После того, как был выбран инструмент из этого меню, курсор мыши обретет его форму. Можно использовать любой из инструментов, найденных в палитре Tools для работы с подпрограммами и функциями. Ниже представлен внешний вид палитры и таблица назначений каждого из инструментов палитры.




Инструмент управления для с передней панелью управления и индикаторами. Инструмент изменяется на , при работе с текстовыми элементами.



Инструмент расположения. Нужен для того, чтобы выбирать, перемещать, или изменять размеры объектов. Инструмент изменяется на при изменении размеров объекта.



Маркер. Используется этот инструмент, который выглядит так , для ввода текста в ярлыки (метки) или создания свободных ярлыков (меток). Инструмент изменяется на , когда создаются свободные ярлыки (метки).



Соединительный кабель. Необходим для того, чтобы соединять объекты проводами на блок-схеме.



Инструмент объектного всплывающего меню. Необходим для того, чтобы вызвать всплывающее меню объекта с помощью левой кнопкой мыши



Инструмент прокрутки. Необходим для просмотра окна без использования полос прокрутки.



Инструмент Контрольной точки. Необходим для того, чтобы установить контрольные точки на ВП, функциях, и структурах.



Пробник. Необходим для того, чтобы снимать пробы на проводах на схеме.



Инструмент копирования цвета. Необходим для копирования цвета и вставки его с помощью инструмента цвета.



Инструмент цвета. Необходим для окраски объекта. С его помощью можно также отобразить передний план и фон объекта.


^ Палитра Controls (Управления) и палитра Functions (Функций)
Палитра управления и палитра Функций составлены из значков верхнего уровня, представляющих подпалитры, дающие доступ к полному диапазону доступных объектов, которые могут использоваться в создании ВП. К подпалитрам можно обращаться, нажимая на значок верхнего уровня. Подпалитра может также быть преобразована в плавающую палитру, которая остается на экране.
^ Палитра Controls (Управления).

Слайд № 7

Элементы управления и индикаторы к передней панели вызываются через палитру Controls. Каждая опция в палитре отображает подпалитру доступного средства управления и индикаторов для выбора. Если палитра Controls не видна, необходимо выбрать Меню > Windows > Show Controls Palette, чтобы палитра появилась. Вы можете также вызвать палитру Controls, открыв всплывающее меню на пустой области на передней панели. Вы можете открыть всплывающее меню щелкнув по пустой области передней панели. Палитра Controls может быть "пришпилена" к рабочему столу с помощью кнопки в левом углу палитры, либо убрана кнопкой "крестик".Палитра Controls доступна, только если окно Panel активно.






Подпалитра Numeric (числовых значений). Состоит из средств управления и индикаторов для числовых данных.



Подпалитра Boolean (Булевых значений). Состоит из средств управления и индикаторов для Булевых величин.



Подпалитра String (строковых значений). Состоит из средств управления и индикаторов для ASCII строк и таблиц



Подпалитра List & Ring (списков закольцованных списков). Состоит из средств управления и индикаторов для меню, выполненных в форме списков и закольцованных списков.



Подпалитра Array & Cluster (массивов и кластеров). Состоит из средств управления и индикаторов для группировки наборов типов данных.



Подпалитра Graph. Состоит из индикаторов, чтобы построить график данных в графах или диаграммах в реальном масштабе времени (осциллограф).



Подпалитра Path & Refnum (путей и ссылок). Состоит из средств управления и индикаторов для путей и ссылок.



Подпалитра Decorations (оформления). Состоит из графических объектов для настройки дисплеев передней панели.



Подпалитра Control . Отображает диалоговое окно, чтобы загрузить самодельные элементы управления



Подпалитра User Controls (средства управления пользователя). Состоит из специальных средств управления, которые формирует сам пользователь.



Подпалитра ActiveX (объектов ActiveX). Состоит из средств управления, позволяющих внедрить объекты ActiveX на переднюю панель.









  1   2   3   4

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconКонспект лекцій з навчальної дисципліни «Менеджмент у виробництві»
«Менеджмент у виробництві» розроблено для студентів освітньо-кваліфікаційного рівня «спеціаліст» / «магістр» всіх форми навчання...

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconКорисні копалини та екологічна геологія Протокол №2 вiд 20 жовтня...
Методичнi вказiвки до курсового проекту з дисципліни «Моделювання та прогнозування стану довкілля» (для студентiв спецiальностi 0708...

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconМіністерство освіти І науки України
«Організація баз даних» призначені для студентів спеціальностей «Системне програмування» та «Комп'ютерні системи та мережі» денної,...

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconКонспект лекцій з дисципліни заповідна справа нормативної (вибіркової)...
Напрям підготовки: 040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування»

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconКонспект лекцiй (для студентів спеціальностi 050100 "Економіка підприємства",...
Планування діяльності підприємства. Конспект лекцiй (для студентів спеціальностi 050100 "Економіка підприємства", спеціалізації "Економіка...

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconКонспект лекцій з навчальної дисципліни циклу гуманітарної та соціально-економічної...
Конспект лекцій з навчальної дисципліни циклу гуманітарної та соціально-економічної підготовки «Інженерна психологія та соціологія...

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconДержавний вищий навчальний заклад
Методічні вказівки щодо виконання самостійної роботи студентами заочної форми навчання з нормативної навчальної дисципліни циклу...

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconТема: Розробка та графічне подання алгоритмів з використанням середовища Visual Paradigm for uml
Мета роботи: Отримати практичні навички роботи з розробки та графічного подання алгоритмів з використанням середовища візуального...

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине "технология...
Компоненти ejb. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни “Технологія проектування програмних систем” (частина 1) для...

Конспект лекцiй з дисципліни „ середовища графічного програмування І проектування ” Донецьк- доннту-2010 р iconТ. Э. Рагозина / Ноосфера І цивілізація. Випуск 1(13). Донецьк: Доннту, 2012. 68-75. (0,66 п/л)
Рагозина Т. Э. Форма превращённая и проблема субстанции истории / Т. Э. Рагозина / Ноосфера І цивілізація. Випуск 1(13). – Донецьк:...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<