450-0518/02 – Virtual Instrumentation I. BC (VI1)
Gurantor department | Department of Cybernetics and Biomedical Engineering | Credits | 4 |
Subject guarantor | Ing. Tomáš Wittassek, Ph.D. | Subject version guarantor | Ing. Tomáš Wittassek, Ph.D. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Choice-compulsory |
Year | 3 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 2009/2010 | Year of cancellation | 2009/2010 |
Intended for the faculties | USP | Intended for study types | Bachelor |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
The goal of Virtual Instrumentation I course is to get familiar students with hardware and software tools which are used for creating automated measurement systems. Students will get acquainted with philosophy of graphical development environment.
The basic programming skills in graphical development environment.
Teaching methods
Lectures
Individual consultations
Tutorials
Project work
Summary
Students will get familiar with the basic principles of software and hardware tools for designing the virtual instrumentation systems and they will learn basics of graphical programing language G and development system LabVIEW.
Compulsory literature:
Recommended literature:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
Podmínky udělení zápočtu:
Samostatná práce
Test
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
Přednášky:
Virtuální instrumentace jako obecný trend vývoje měřicí techniky, architektura automatizovaného měřicího systému, fáze procesu měření a jejich podpora softwarovými prostředky, členění vývojových prostředků pro vývoj aplikací v oblasti měření, základní filosofie vývojových prostředí používajících principů grafického programování.
Úvod do vývojového prostředí LabVIEW, grafický programovací jazyk G, základní principy grafického programování a jeho historie, virtuální přístroj jako základní modul aplikace vytvářené programovacím grafickým G jazykem a jeho základní části, filozofie běhu programu řízeného tokem dat, ladicí prostředky integrované ve vývojovém prostředí - krokování, vizualizace toku dat, nasazování sond, nasazování bodu přerušení.
Grafické rozhraní k uživateli - čelní panel virtuálního přístroje, objekty čelního panelu, jejich výběr a členění, editor čelního panelu a jeho editační možnosti, práce s nástroji při tvorbě čelního panelu, roletová menu objektů čelního panelu, datové typy a struktury spojené s objekty čelního panelu, módy objektů čelního panelu - ovládací a indikační.
Blokový diagram virtuálního přístroje a jeho tvorba, koncové bloky, uzlové bloky, definice datových cest, programové struktury a jejich grafická reprezentace - cyklus typu FOR, cyklus typu WHILE, přepínač, sekvence, blok matematického výrazu, indexace ve vstupních a výstupních tunelech, posuvné registry, polymorfismus funkcí.
Strukturované datové typy v LabVIEW a jejich reprezentace na čelním panelu virtuálního přístroje, indikátory grafů v grafickém prostředí a jejich členění, grafy registrační a statické, grafy dvou a trojrozměrné, datové struktury spojené s indikátory grafů a jejich programové vytváření.
Nastavování vlastností běhu virtuálního přístroje - volby spojené s podobou okna virtuálního přístroje, nastavení voleb pro běh přístroje, vytváření dialogových oken pomocí voleb pro běh virtuálního přístroje, paralelismus v LabVIEW a priorita provádění jednotlivých částí blokového diagramu, používání funkce WAIT pro řízení priority provádění částí blokového diagramu.
Obecná struktura aplikace složené z podřízených úloh, u nichž není požadováno paralelní provádění těchto úloh, sdílená datová oblast a předávání dat přes tuto oblast, globální proměnná a její použití při vytváření rozsáhlejších aplikací, módy globální proměnné.
Uzly vlastností v blokovém diagramu pro programové ovládání vlastností objektů čelního panelu - použití pro jednoduché objekty - programové řízení viditelnosti, povolení přístupu uživatele k objektu, programové dotvoření nabídky objektu typu textové nabídky, uzly vlastností spojené s grafy, volba položek a módu v uzlu vlastností.
Textové řetězce, prvky čelního panelu pracující s textovými řetězci, módy zobrazení, práce s textovými řetězci - úprava, nahrazování, vyhledávání, formátování do textového řetězce, skenování z textového řetězce, funkce pro formátování a skenování, funkce pro převod textového řetězce do pole a zpět
Archivace dat v souborech a funkce pro práci se soubory, komplexní funkce a práce s nimi, elementární funkce a jejich použití při práci se soubory, zachycování dat z čelního panelu po doběhnutí virtuálního přístroje a práce s nimi, typy souborů a práce s nimi.
Uživatelsky definované objekty čelního panelu a způsob jejich vytváření v editoru objektů, definování a modifikace jednotlivých částí objektu, náhrada stávajícího objektu novým, doplnění knihovny objektů novým, dotváření čelního panelu importem grafiky, možnost animace objektů na čelním panelu.
Chybový cluster a jeho význam pro řízení sekvenčnosti práce s měřicím přístrojem a pro zamezení pokračování při chybě. Programovací techniky přispívající k efektivitě běhu aplikace vytvořené v grafickém vývojovém prostředí LabVIEW, práce s reprezentacemi dat.
Aplikace grafických programových struktur při řešení vybraných problémů - využití posuvných registrů v iteračních výpočtech a v numerických metodách, řešení diferenciálních rovnic využitím posuvných registrů. Informace o obslužných programech pro měřicí přístroje, přístrojovém ovladači.
VI 2 Základní poznatky.
Projekty:
Softwarová aplikace v jazyce G zaměřená do měřicí techniky
Počítačové laboratoře:
Tutoriál 1:
Úvod do vývojového prostředí LabVIEW, grafický programovací jazyk G, základní principy grafického programování, princip Data Flow a jeho implementace v grafickém programovacím jazyce G, modulární programování, ladicí prostředky prostředí LabVIEW.
Tutoriál 2:
Řídící programové struktury jazyka G, cykly FOR a WHILE, SHIFT registry a jejich použití pro implementaci algoritmu plovoucího průměru. Zadání samostatné práce.
Tutoriál 3:
Pole, indexace polí, autoindexace v cyklech, polymorfismus funkcí.
Tutoriál 4:
Záznamy (clusters), funkce pro práci se záznamy. Vyhodnocení 1. samostatné práce.
Tutoriál 5:
Grafy, typy grafů, datové struktury pro grafy a práce s nimi.
Tutoriál 6:
Rozhodování, CASE řídicí struktura, Formula Node, Stringy a práce s nimi, soubory, typy datových souborů, práce se soubory.
Tutoriál 7:
Vyhodnocení 2. samostatné práce, test, zápočet.
Conditions for subject completion
Conditions for completion are defined only for particular subject version and form of study
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.