基于LabVIEW的图形化嵌入式系统开发技术研究

摘要

随着计算机技术和信息技术的飞速发展，人们的生活变得越来越智能化。“智慧城市”、“智能交通”等概念的相继提出都离不开嵌入式技术的飞速发展。嵌入式技术的应用开发已然成为当前社会的热门行业。然而，当前绝大多数的嵌入式开发语言都是基于文本编程方式的C或C++语言。这种编程方式一方面对编程人员的要求比较高，另一方面在项目开发时效率比较低，开发时间长。基于这些原因，用图形化编程语言LabVIEW开发嵌入式的方法越来越受到工程师们的青睐。由于NI公司并没有自己的基于LabVIEW的嵌入式开发硬件平台，所以本文重点介绍了一种LabVIEW for ARM嵌入式技术开发方法。通过这个方法工程师可以将LabVIEW随意移植到各种ARM芯片平台，然后用图形化编程语言进行嵌入式开发。
　　本课题首先分析了虚拟仪器和LabVIEW for ARM嵌入式移植的研究背景和发展意义。然后查阅了将LabVIEW移植到ARM芯片的相关的资料，研究了LabVIEW的嵌入式模块开发工具包以及软件架构，对LabVIEW的文件架构进行认真的研究和总结，参阅了STM32芯片系列的相关资料。最后提出了把LabVIEW2012版本移植到STM32芯片的具体方案和后续的嵌入式硬件开发方法。文章主要提出了一种新的研究方法，并以设计的STM32F107芯片的硬件开发板为基础详细的阐述了移植过程和开发方法。主要包括LabVIEW和Keil之间工具链的新的整合方法、修改Keil uVison工程文件、创建GPIO管脚的Elemental I/O节点等工作，当然这其中还涉及到各种配置文件的修改和重新编写工作，以及嵌入式硬件功能开发的过程。
　　文章试图通过将LabVIEW移植到STM32F107VC芯片中这一实例的详细介绍来提出一套完整的LabVIEW for ARM嵌入式开发思路和流程，为开发人员提供更多的帮助。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外发展现状

1．3 研究的主要内容

1．4 论文结构安排

第2章 图形化嵌入式开发技术综述

2．1 图形化编程技术简介

2．1．1 虚拟仪器简介

2．1．2 LabVIEW语言概述

2．2 LabVIEW for ARM概述

2．2．1 LabVIEW for ARM软件架构

2．2．2 LabVIEW for ARM移植工具包简介

2．3 图形化嵌入式开发过程概述

2．4 本章小结

第3章 硬件开发平台的设计

3．1 硬件开发平台介绍

3．2 STM32F107VC概述

3．3 主控模块电路

3．3．1 电源电路

3．3．2 JTAG／SWD调试下载接口

3．3．3 GPIO接口资源设计

3．3．4 USB接口电路

3．3．5 存储电路设计

3．4 本章小结

第4章 LabVIEW for ARM嵌入式移植过程

4．1 移植过程综述

4．2 整合芯片在LabVIEW和Keil之间的工具链

4．2．1 LabVIEW支持芯片分类

4．2．2 整合STM32芯片在LabVIEW和Keil之间的工具链

4．3 修改Keil uVison工程模板

4．3．1 创建基于LM3S8962的Keil uVison工程

4．3．2 修改基于LM3S8962的Keil uVison工程

4．3．3 修改基于STM32F107VC的Keil uVison工程模板

4．4 创建Elemental I／O节点

4．4．1 配置芯片及管脚信息

4．4．2 添加执行Ⅵ

4．5 本章小结

第5章 系统移植验证实验

5．1 GPIO实验

5．1．1 硬件准备

5．1．2 程序编写及成果展示

5．2 DAC实验

5．3 两种编程语言的比较

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢

攻读研究生期间发表的专利