Systementwicklung Messen und Entwickeln mit LabView

Schlecht strukturierter Programmcode kann in jeder Programmiersprache geschrieben werden, doch gibt es Sprachen, die es erlauben, »Spaghetticode« relativ einfach zu entdecken. Immerhin ist solcher Code nicht nur schwierig zu lesen, sondern setzt den Anwender und seine Projekte auch den zahlreichen Risiken aus, die mit einem schwer zu wartenden oder zu prüfenden System zusammenhängen.

Ein Beispiel für eine Sprache, die es erleichtert, Code zu entwirren, ist »G«, die »grafische« Programmiersprache von »Labview« von National Instruments.

Das von vornherein richtige Erstellen eines Systems soll Qualität und Zuverlässigkeit sicherstellen, Wartungskosten senken, teambasierte Entwicklungsarbeit erleichtern sowie Präzision und Leistung eines Systems absichern.

Die neuen Funktionen und Ressourcen in der aktuellen Version 2012 von National Instruments Labview erleichtern es, diese Herausforderungen zu bewältigen und das erfolgreiche Erstellen von Anwendungen und Systemen zu beschleunigen. Die Software führt integrierte Vorlagen und Beispielprojekte mit empfohlenen Einstiegspunkten ein, welche die Qualität und Erweiterbarkeit eines Systems sicherstellen sollen.

Vorlagen veranschaulichen die wichtigsten Entwurfsmuster und dienen als Bausteine für einen Großteil der Anwendungen. Die in Labview 2012 enthaltenen Vorlagen umfassen einen einfachen Zustandsautomaten, einen Handler für Nachrichten-Queues und das »Akteur-Framework« (Bild 1).

Empfohlene Einstiegspunkte für ein System

Beispielprojekte zeigen die Verwendung einer oder mehrerer Vorlagen in einer tatsächlichen Anwendung. Labview 2012 bietet Beispielprojekte für Desktop-Messsysteme, Embedded-Steuer-, -Regel- und -Überwachungsanlagen, HF-Geräte sowie Systeme für mehrere Prozesse, die neue Aufgaben dynamisch erzeugen können (Bild 2).

Diese Projekte erfüllen die gängigsten Anforderungen dieser Anwendungen, darunter Benutzeroberflächen, die auf Eingriffe reagieren, hohe Zuverlässigkeit, deterministische Leistung, Fehlerbehandlung und mehrere voneinander unabhängige Arbeitsschritte. Alle Vorlagen und Beispielprojekte basieren auf Open-Source-Technologie und beinhalten Dokumentation, in der ihre Funktionsweise dargestellt wird und bewährte Methoden für das Hinzufügen oder Ändern von Funktionen aufgeführt werden.

Die Projekte verdeutlichen empfohlene Architekturen und beste Vorgehensweisen für das Dokumentieren und Organisieren von Programmcode. Erfahrene Anwender können die enthaltene Auswahl an Vorlagen und Beispielprojekten um eigene ergänzen. So bildet die neue Funktion »Projekt erstellen« einen nützlichen Mechanismus für den Austausch von Vorlagen innerhalb eines Entwicklerteams.

Wie jedes leistungsstarke Entwicklungswerkzeug erfordert Labview Praxis und Erfahrung, um die erfolgreiche und effiziente Durchführung eines Projekts sicherzustellen. Bei NI gibt es bereits ein großes Angebot an Trainingskursen zu allen Bereichen der NI-Plattform, doch nun ergänzt das Unternehmen sein Portfolio um Web-Versionen dieser Trainingskurse in Form von Online-Selbstlernkursen.

Die drei grundlegenden Labview-Kurse (Grundlagen 1 und 2, Core 3) sind ab jetzt jedem Anwender von Labview 2012 zugänglich, der über einen gültigen Servicevertrag verfügt. Auf diese Weise können Anwender ihre Kenntnisse erweitern oder einen neuen Kollegen schneller einarbeiten, da das Material jederzeit verfügbar ist.

Stabilität fortwährend im Blick

Neue Funktionen zur Fehlerberichterstattung liefern der Entwicklungsabteilung von NI seit Labview 2011 wesentliche Informationen über die Bereiche, in denen vermehrt Handlungsbedarf besteht. Dank dieser Daten und der Rückmeldung von Kunden bei Problemen konnte die Entwicklungsabteilung häufige Absturzursachen beheben und so die Anwendungsentwicklung erleichtern. Dadurch lässt sich sicherstellen, dass Projekte erfolgreich und effizient durchgeführt werden.

Ein neues Programm zur Bedienfreundlichkeit erweitert diese Funktionen zur Fehlerbehebung nun und untersucht alle Aspekte der Bedienung. Zusätzlich zu höherer Plattformstabilität bietet Labview 2012 folgende Neuerungen:

  • Steuern und Darstellen von Daten aus Labview-Systemen auf einem iPad.
  • Neue Analysebibliotheken für die Bildverarbeitung und dünn besetzte Matrixmanipulation.
  • Einfachere und schnellere FPGA-Anwendungsentwicklung dank Leistungssteigerungen.
  • Importieren von Modellen gemäß Industriestandards für die Entwicklung und Simulation komplexer Steuer- und Regelsysteme sowie Roboter.
  • Nutzen von Verbesserungen, die aufgrund von Vorschlägen der Entwicklergemeinschaft im Forum »NI Idea Exchange« implementiert wurden.

Mit diesen neuen Funktionen lassen sich Mess-, Steuer- oder Regelsysteme schneller und erfolgreicher einsetzen.

Über den Autor:

Elijah Kerry ist Senior Product Manager für Labview bei NI und Certified Labview Architect (CLA).

FPGAs programmieren leicht gemacht!
FPGA-Bausteine wurden bislang mit VHDL- und Verilog-Code programmiert. Viele Ingenieure und Wissenschaftler sind jedoch entweder mit diesen komplexen Sprachen nicht vertraut oder benötigen ein Werkzeug, das die Produktivität bei der Entwicklung auch auf einer höheren Abstraktionsebene noch zu steigern vermag und so den Vorgang zur Erzeugung von FPGA-Code erheblich vereinfacht.
Das »Labview FPGA Module« erweitert die grafische Entwicklungsumgebung Labview, indem FPGAs auf rekonfigurierbarer I/O-Hardware (RIO) von NI angesteuert werden können. Bei Labview handelt es sich um eine leistungsstarke Programmiersprache für FPGAs, die komplexe Details zur zügigeren Entwurfserstellung abstrahiert, falls erforderlich jedoch auch die Möglichkeit bietet, einzelne Zeiteinheiten zu programmieren. Das System ist besonders für die FPGA-Programmierung geeignet, weil es Parallelität und Datenfluss eindeutig abbildet, sodass im herkömmlichen FPGA-Design sowohl erfahrene als auch unerfahrene Anwender die Leistung rekonfiguierbarer Hardware voll ausnutzen können. Kostenfreie Evaluierungsversionen und Trainingsunterlagen zur FPGA-Programmierung finden sich unter www.ni.com/labview/fpga/de.