２０１２年第８期 福建 电脑 １７ 基于ＬａｂＶＩＥＷ的数字电子技术实验系统的实现 夏锴．吴萍萍 （长江师范学院物理学与电子工程学院重庆涪陵４０８１００） 【摘 要】：为了激发学生对数字电子技术知识的学习兴趣，完成了数字电子技术课程的１９ 个逻辑器件项目的开发．再结合ＬａｂｖＩＥｗ软件特点，对数字电子技术课程教学资源进行整合，开 发实现了一个较完善的基于ＬａｂＶＩＥｗ的数字电子技术实验系统的教学资源平台．在数字电子技 术理论教学和实验教学过程中．用生成的ＥＸＥ文件对系统各部分的抽像的逻辑器件进行实体式 的课堂演示。 【关键词】：ＬａｂＶＩＥＷ；菜单；模块；事件控制 系统时．１９个数字电子技术实验逻辑器件相当于 数字电子技术是电子类专业基础课程中不可 １９个单独的功能模块．每个功能模块分别设计成 缺少的重要环节。在教学活动中。建立一个基于虚 为单独的子程序（在ＬａｂＶＩＥＷ中称作子ＶＩ），并 拟仪器的数字电子技术课程实验体系．便于理论 且每个子程序都有自己的用户界面．在此界面上 教学过程中出现的抽象性逻辑器件的具体化．有 把上述各功能模块组织起来供用户调用．利用菜 利于学生对知识点的掌握和应用【¨。通过使用虚拟 单来驱动数字电子技术实验系统的各功能模块嗍． 逻辑器件的演示，理解逻辑器件的特性，为进一步 以完成不同的器件功能调用。这种调用关系．反映 认识传统的逻辑器件奠定基础。 到用户界面上，表现为菜单的功能翻。把１９项数字 ＬａｂＶＩＥＷ（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｅｎｇｉ— 电子技术实验逻辑器件分别设定为１９个小菜单 １、绪论 ｎｅｅｒｉｎｇ）是一种图形化的编程语言．它广泛地被工 按键，这些小菜单组合成一个大菜单．使用者只要 业界、学术界和研究实验室所接受。视为一个标准 点击一个小菜单按键．其前面板和程序板就调用 的数据采集和仪器控制软件［２１。通过对ＬａｂＶＩＥＷ 出来，可供使用者任意调用其功能。 软件建立用于整合多个数字电子技术逻辑器件的 主程序前 子程序前 子程序 主程序前 点击其 点击 关闭 个数字电子技术课程实验体系。其用途是同时 面板（包含 面板覆盖 功能正 面板仍处 中一 运荭＾ 程序 在一个软件平台上对多个虚拟数字电子技术逻辑 所有逻辑 在主程序 常运行 于运行状 器件按钮） 前面板上 态 器件的演示．同时达到让教师在课堂上对所学数 字电子技术理论上的逻辑器件或相关实验项目在 图１子程序调用流程图 电脑上能得到生动的展示．使学生对理论知识更 易理解。 通过对ＬａｂＶＩＥＷ虚拟软件的学习．运用 ２、数字电子技术实验系统的理论原理 Ｌａ】）ＶＩＥＷ的布尔量．事件结构．选项卡等程序构 实验平台针对１９项（如图４所示）数字电路 架。把１９个实验项目链接的程序及总的菜单程序 课程中典型的项目应用ＬａｂＶＩＥＷ软件设计出的 设计出来，以便能实现实验平台的基本元素。 ３、基于ＬａｂＶＩＥＷ数字电子技术实验系统的 典型逻辑器件的名称和特点［３１ 这１９个逻辑器件 的程序设计运用了子ＶＩ。布尔量．程序结构等基 程序设计 一本ＬａｂＶＩＥＷ编程手段 其单个逻辑器件可作为整 个数字电子技术实验系统分支。单个逻辑器件正 ３．１单个事件结构的程序设计 单个事件结构采用的ＬａｂＶＩＥＷ中的ｗｈｉｌｅ循 确功能运行为整个数字电子技术实验系统的运行 环和事件结构的双重结构形式．控制按钮则是在 前面板布尔量中的“确认按钮”。 奠定了基础 程序框图设计过程：ｗｈｉｌｅ循环的使用是执行 其各数字电子逻辑器件的功能调用的流 程图如图１所示 代码片段直到满足某种条件为止［６３ 内部的事件结 在ＬａｂＶＩＥＷ平台上构建数字电子技术实验 构的使用是事件满足条件运行时此事件运行。此 基金项目：２００９年重庆市高等教育改革项目（１０３１３０） １８ 福建 电脑 ２０１２年第８期 程序的设计思路为当按键按下时，当前事件发生． 数字电子技术实验系统的运行条件是先点击 同时带动事件条件发生和ｗｈｉｌｅ循环条件发生．则 前面板的连续运行按钮，使主程序处于运行状态。 子程序循环不停的运行，直到返回主面板为止。 然后再点击相应的任何一个子程序逻辑器件的按 ３．２单步执行的子程序运行过程 键进入子程序运行状态。点击“ ”运行各子程序 前面子程序运行状态只适合连续执行的逻辑 逻辑功能，返回至调用方按钮“ ”。 器件 对于有些逻辑器件而言（如逻辑门），它们的 运行情况是先输入条件。然后运行出结果 当点击 左上角的“运行”菜单时．此程序只在瞬间处于运 行状态。然后又自动处于停止运行状态。 ３．３多个事件结构子程序的设计 在本研究课题中．将运用１９个逻辑器件作为 子程序．每个子程序的调用设计程序同单个事件结 构程序设计．这里主要介绍１９个逻辑器件通过 ＬａｂＶＩＥＷ的事件结构整合到一个主菜单面板上．便 于调用。在ＬａｂＶＩＥＷ软件中有一个事件结构的函 数。此函数有一个功能就是可以添加事件分支。通过 此选项就可以把１９个逻辑函数的程序添加为事件 分支，而每一个事件分支的程序参见３．１节。 程序框图设计过程：首先把鼠标放在事件结 构的程序上点击右键．点击“添加事件分支”项后， 按“确定”。程序板出现空白事件分支。把鼠标放在添 加的事件分支的空白处单击右键，添加已选好的子 程序逻辑器件。最后把鼠标放在事件结构上点击右 键出现添加事件分支图．后点击“编辑本分支所处理 的事件”。出现点击当前所处理的事件图。 图２全部事件分支图 如图２所示。如１７分支。点击“事件源”中的 “１７”。点击右边事件中的“值改变”。事件结构的程 序设置完成 ３．４数字电子技术实验体系形成 在前面几节介绍了子程序和主程序的设计过 程．此节主要介绍子程序和主程序在前面板的整 合设计过程。在本设计中，每个子程序逻辑器件的 调用都是通过布尔量的按键控制。当子程序逻辑 器件相应的按键被按下时．事件分支的功能开始 执行。子程序逻辑器件被调用。程序前面板如图３ 所示 图３平台前面板 ４、结论 ＬａｂＶＩＥＷ的程序具有结构化的特征．编程时 可以将一个大的ＶＩ程序分成若干个模块来实现． 这些模块可以是若干个子ＶＩ。采用了基于Ｌａｂ． ＶＩＥＷ菜单形式用户界面中的基于事件编程模型 的程序设计方案实现了数字电子技术实验系统构 建 。 此实验系统成功整合了逻辑门、编码器、七段 ＬＥＤ显示译码器、数据选择器、计算器、计数器、触 发器、电子时钟、路灯控制器、Ｄ／Ａ转换器、Ａ／Ｄ转 换器、交通灯、分频器、多功能仪器、采集信号分析 仪、抢答器、逻辑分析仪、彩灯控制系统１９个逻辑 器件。这１９个逻辑器件的子程序调用是基于菜单 形式用户界面中的事件编程模型方法．操作简单 方便。 参考文献： １１１周鹏，李芳．数字电子技术虚拟实验系统的建设与应用 ｍ．现代教育技术．２００９，２：１２１－１２４． 『２申冬玲．２１基于ＬＡＢＶＩＥＷ的条纹采集系统设计Ｕ１．四川 兵工学报．２００９。７：９－１０． 【３】康华光．电子技术基础（数字部分第五版）【Ｍ】．北京：高 等教育出版社，２００７：９６—１０４． 『４］周顺斌，刘莹．基于ＬａｂｖＩＥｗ软件的菜单形式用户界 面的设计Ⅲ．工业控制计算机出版社．２００８，２１：３． ｆ５邹淑云，张丹．５１ＬａｂＶＩＥＷ中菜单形式的用户界面设计与 实现【Ｔ１．科技情报开发与经济．２００７，１７：２０． ［６】周斌．ＬａｂＶＩＥＷ的未来之路ＵＩ．国外电子测量技术， ２００９，７：６． 『７１陈春朝，赵敏等．基于ＬａｂｖＩＥＷ的虚拟实验平台的设 计ｆ１］．中国现代教育装备．２００９，１７：３１—３５． 『８１王海光，蒋天华．数字电子技术实验改革试探ｌＩｌ＿武汉科 技学院学报．２００２，１５－１：９８－１００．
