? ? ? ?20多年來(lái)，NI LabVIEW被數(shù)百萬(wàn)名工程師和科學(xué)家用來(lái)開(kāi)發(fā)繁復(fù)的測(cè)試、測(cè)量和控制應(yīng)用程序。盡管LabVIEW提供從交互式助手到可配置式用戶自定義界面的各種特性與工具，卻通過(guò)圖形化通用編程語(yǔ)言（所知的G）以及相關(guān)的集成化編譯器、連接器和調(diào)試工具，顯得與眾不同。

? ? ? ? 盡管G代碼能夠出色地代表并行機(jī)制并讓開(kāi)發(fā)人員無(wú)須理解和管理計(jì)算機(jī)內(nèi)存，卻未必適合所有任務(wù)。特別是，數(shù)學(xué)公式和方程往往能夠更簡(jiǎn)潔地被文本代表。因此，您可使用LabVIEW，將圖形化編程與多種形式的文本編程相結(jié)合。搭配LabVIEW時(shí)，您能選擇文本方式、圖形化方式或?qū)烧呓Y(jié)合。

? ? ? ?例如，LabVIEW包含公式節(jié)點(diǎn)的概念，它能評(píng)估程序框圖上類似于C的文本數(shù)學(xué)公式和表達(dá)式。這些數(shù)學(xué)公式可并排執(zhí)行并集成圖形化LabVIEW代碼。同樣，MathScript節(jié)點(diǎn)將面向數(shù)學(xué)的文本編程加入通常兼容常用類.m文件語(yǔ)法的LabVIEW。

MathScript 介紹?

? ? ? ?如果你有需要做一數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證或統(tǒng)計(jì)相關(guān)的演算，應(yīng)該對(duì)于 MATLAB 不陌生。MATLAB 是一套廣為使用于數(shù)學(xué)相關(guān)演算的工具，它與 LabVIEW 一樣具有大量的數(shù)學(xué)函式，而且使用上又不像 C 語(yǔ)言一般需要注意一些繁鎖的語(yǔ)法，所以常被使用在數(shù)學(xué)相關(guān)的運(yùn)算上。

? ? ? ? LabVIEW 本身強(qiáng)調(diào)以圖形化的概念，提供一個(gè)易學(xué)、易用的程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，也因此 LabVIEW 為了提供 MATLAB 使用者一個(gè)親和的界面，而創(chuàng)造出 MathScript 這個(gè)模塊，期望能夠讓使用者在 LabVIEW 中也可以使用與 MATLAB 相同的方式來(lái)做運(yùn)算。

? ? ? ??LabVIEW MathScript模塊是LabVIEW編程環(huán)境的一個(gè)附加軟件，包含750多種用于信號(hào)處理、分析和數(shù)學(xué)運(yùn)算的內(nèi)置文本函數(shù)。該模塊還提供了一個(gè)交互式可編程界面。專為腳本編程而設(shè)計(jì)的MathScript交互式窗口提供命令行界面，方便用戶下載、保存、設(shè)計(jì)和執(zhí)行文本文件腳本。MathScript節(jié)點(diǎn)專為腳本部署而設(shè)計(jì)，作為L(zhǎng)abVIEW的一項(xiàng)嵌入式功能，可將基于文本的變量與圖形化LabVIEW代碼的輸入與輸出連接起來(lái)。該模塊適用于LabVIEW以及所有LabVIEW Real-Time硬件終端。

? ? ? ? 請(qǐng)注意，必須安裝與 LabVIEW和LabVIEW MathScript Module的相同版本和位數(shù)。LabVIEW MathScript Module僅與 Windows 操作系統(tǒng)兼容。請(qǐng)查看 MathScript 版本的自述文件，以確定兼容的操作系統(tǒng)。

MathScript 交互窗口介紹

? ? ? ?LabVIEW 提供了一個(gè)很實(shí)用的工具，就是 MathScript 交互窗口，Matlab又稱做演算紙式編程語(yǔ)言。不同于其他編程語(yǔ)言，它的運(yùn)算結(jié)果是立即輸出的，每一步的運(yùn)行結(jié)果都是根據(jù)前面的運(yùn)算結(jié)果計(jì)算得來(lái)。MathScript模仿了Matlab的開(kāi)發(fā)界面，提供了交互式窗口。啟動(dòng)LabVIEW后，開(kāi)啟的方式為 Menu >> Tools >> MathScript Window…：?jiǎn)?dòng)MathScript交互窗口，如下圖所示。利用MathScript節(jié)點(diǎn)，我們可以直接輸入m文件腳本語(yǔ)言或從文本文件中導(dǎo)入。

? ? ? ?注意：以下提示在LabVIEW數(shù)學(xué)腳本窗口中工作時(shí)可能很有用。

? ? ? ?1.將光標(biāo)放在命令窗口中，然后使用鍵盤上的向上和向下箭頭鍵滾動(dòng)命令歷史記錄。

? ? ? ?2.右鍵單擊“變量”頁(yè)上的“預(yù)覽窗格”，然后從快捷菜單中選擇“取消?？看翱凇?，以在可以調(diào)整大小的單獨(dú)窗口中顯示變量。

? ? ? ?通過(guò)命令窗口輸入命令，如果命令語(yǔ)法正確，回車后會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。我們也可以點(diǎn)擊Script標(biāo)簽來(lái)輸入下列命令：

? ? ? ?a=0.0005;?????? %長(zhǎng)

? ? ? ?b=0.0005;?????? %寬

? ? ? ?lambda=632.8e-9;??? %波長(zhǎng)

? ? ? ?f=1;??????? %焦距

? ? ? ?xm=6000*lambda*f;

? ? ? ?def=1e-5;

? ? ? ?I0=1;

? ? ? ?[x,y]=meshgrid(-xm:def:xm);

? ? ? ?alpha=(pi*a*x)/(f*lambda);

? ? ???beta=(pi*b*y)/(f*lambda);

? ? ? ?I=I0*(sin(alpha).^2.*sin(beta).^2./((alpha.^2+eps).*(beta.^2+eps)));

? ? ? ?figure

? ? ? ?imshow(I*255);

? ? ? ?xlabel('x');

? ? ? ?ylabel('x');

? ? ? ?figure

? ? ? ?mesh(x,y,I)

? ? ? ?xlabel('x');

? ? ? ?xlabel('x');

? ? ? ?zlabel('光強(qiáng)');

? ? ? ?在Script頁(yè)面上點(diǎn)擊Run按鈕，將出現(xiàn)Plot 1窗口顯示矩孔衍射的俯視圖，出現(xiàn)Plot 2窗口顯示矩孔衍射的三維圖?？梢酝ㄟ^(guò)點(diǎn)擊Plot 1窗口及Plot 2窗口的右上角的x來(lái)關(guān)閉窗口。如下圖所示：

?MathScript 節(jié)點(diǎn)

? ? ? ?使用MathScript節(jié)點(diǎn)：利用MathScript節(jié)點(diǎn)，可以在VI中嵌入MathScript腳本，這種方式類似于公式節(jié)點(diǎn)。首先創(chuàng)建一個(gè)VI，然后在VI的程序框圖中加入MathScript節(jié)點(diǎn)——下圖中的藍(lán)色矩形區(qū)域。如下圖所示。

? ? ? ? MathScript節(jié)點(diǎn)內(nèi)部相當(dāng)于一個(gè)文本編輯器。通過(guò)工具條中的文本操作按鈕，可以直接在MathScript節(jié)點(diǎn)中輸入程序代碼，也可以通過(guò)其他編輯器復(fù)制粘貼已經(jīng)存在的代碼。MathScript節(jié)點(diǎn)內(nèi)部具有錯(cuò)誤檢查功能，一旦輸入的代碼不符合MathScript節(jié)點(diǎn)的語(yǔ)法，在行號(hào)內(nèi)就會(huì)顯示錯(cuò)誤。

? ? ? ? MathScript節(jié)點(diǎn)使用十分簡(jiǎn)單，關(guān)鍵是深入了解MathScript節(jié)點(diǎn)的語(yǔ)法、函數(shù)的程序結(jié)構(gòu)。我們可以使用MathScript節(jié)點(diǎn)在LabVIEW中迚行編程開(kāi)發(fā)和原型化算法。并且可以在MathScript節(jié)點(diǎn)的邊界定義、命名輸入和輸出，來(lái)指定圖形化LabVIEW程序和文本化MathScript節(jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。完成以下步驟可以在MathScript節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行編程開(kāi)發(fā)和原型化算法。您將在已經(jīng)生成的VI中運(yùn)行該腳本。其步驟具體如下：

? ? ? ? ?1.在程序框圖上，選擇View-Functions Palette來(lái)顯示Functions選板。

? ? ? ? ?2.在編程模板的圖標(biāo)上移動(dòng)光標(biāo)定位到Structures選板上。

? ? ? ? ?3.點(diǎn)擊Structures圖標(biāo)顯示Structures選板。

? ? ? ? ?4.在Structures選板上移動(dòng)光標(biāo)定位到MathScript節(jié)點(diǎn)上。

? ? ? ? ?5.點(diǎn)擊MathScript Node圖標(biāo)。

? ? ? ? ?6.在程序框圖上，點(diǎn)擊并拖放鼠標(biāo)畫出矩形框來(lái)放置MathScript節(jié)點(diǎn)。

? ? ? ? ?7.在MathScript節(jié)點(diǎn)內(nèi)部點(diǎn)擊并輸入下列命令：

? ? ? ? ?a=0.0005;?????? %長(zhǎng)

? ? ? ? ?b=0.0005;?????? %寬

? ? ? ? ?lambda=632.8e-9;??? %波長(zhǎng)

? ? ? ? ?f=1;??????? %焦距

? ? ? ? ?xm=6000*lambda*f;

? ? ? ? ?def=1e-5;

? ? ? ? ?I0=1;

? ? ? ? ?[x,y]=meshgrid(-xm:def:xm);

? ? ? ? ?alpha=(pi*a*x)/(f*lambda);

? ? ? ? ?beta=(pi*b*y)/(f*lambda);

? ? ? ? ?I=I0*(sin(alpha).^2.*sin(beta).^2./((alpha.^2+eps).*(beta.^2+eps)));

? ? ? ? ?8.右擊MathScript節(jié)點(diǎn)框并從快捷菜單中選擇Add Output。

? ? ? ? ?9.在輸出端子中鍵入x,y,I，為腳本中的x,y,I變量提供輸出。

? ? ? ? ?10.右擊x,y,I輸出端子并從快捷菜單中選擇Choose Data Type>>Auto Select Type來(lái)指定x,y,I輸出變量的數(shù)據(jù)類型。

? ? ? ? ?11.連接x,y,I輸出到3D Surface端子?，F(xiàn)在您可以從腳本中獲取合適的數(shù)據(jù)并利用LabVIEW豐富的用戶界面功能來(lái)可視化地分析結(jié)果。程序框圖應(yīng)如下所示：

? ? ? ? LabVIEW MathScript在如算法開(kāi)發(fā)、信號(hào)處理和分析等任務(wù)方面完善補(bǔ)充了傳統(tǒng)的LabVIEW圖形化編程。LabVIEW MathScript為用戶提供單一的開(kāi)發(fā)環(huán)境，在這一環(huán)境中，用戶可以選擇最佳的語(yǔ)法，無(wú)論是文本化、圖形化還是兩者的結(jié)合，從而使用戶能加快完成任務(wù)。此外，由于MathScript通常兼容m文件腳本語(yǔ)法，您可以充分利用LabVIEW的優(yōu)勢(shì)以及來(lái)自網(wǎng)上、教科書公開(kāi)的m文件腳本或您已有的m文件腳本。