LabVIEW如何生成C语言代码？

使用“共享库”或“DLL”生成可调用的 C 代码

这是最常用、最推荐的方法，它的核心思想是：将你的 LabVIEW 程序（VI）编译成一个标准的动态链接库文件（.dll 在 Windows 上，或 .so/.dylib 在 Linux/macOS 上），然后这个 DLL 内部包含了标准的 C 语言函数接口，可以被任何其他 C/C++ 项目调用。

工作流程：

1. 在 LabVIEW 中设计你的程序：创建一个 VI，这个 VI 将是你希望被外部 C 程序调用的功能模块，一个数据处理函数、一个设备驱动函数等。

2. 配置“导出 VI”：

   • 右键点击前面板或程序框图，选择“导出 >> 共享库 (.dll)”。
   • LabVIEW 会打开一个配置向导。
   • 指定库的名称和路径：MyDataProcessor.dll。
   • 选择要导出的 VI：在向导中，你可以选择将哪些 VI 作为 C 函数导出，每个被导出的 VI 都会对应一个 C 函数。
   • 配置函数签名：这是最关键的一步，LabVIEW 会自动将你 VI 的输入和输出控件/指示器映射为 C 函数的参数，你需要为每个参数选择对应的 C 数据类型（如 int, double, float, char*, void* 等）。
     • 数据类型映射：LabVIEW 的数据类型需要手动转换为 C 的数据类型。
       • LabVIEW I32 (32-bit Integer) -> C int 或 long
       • LabVIEW DBL (Double Precision) -> C double
       • LabVIEW String -> C char* (注意：需要调用者或被调用者来管理内存)
       • LabVIEW Array -> C void* (通常是一个指向 LabVIEW 内部数据结构的指针,处理起来比较复杂)
   • 生成代码和库文件：完成配置后，点击“生成”，LabVIEW 会在你指定的路径下生成：
     • .dll 文件：包含你 VI 的编译后代码。
     • .h 文件：C 语言的头文件，包含了函数声明、数据结构定义和必要的宏定义。
     • .lib 文件（仅 Windows）：用于链接的导入库文件。

3. 在 C/C++ 项目中调用：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 将生成的 .h 文件和 .lib 文件（以及 .dll 文件）复制到你的 C/C++ 项目中。
   • 在你的 C 代码中 #include "生成的.h" 文件。
   • 在你的 C 代码中像调用普通 C 函数一样调用 LabVIEW 导出的函数。
   • 注意：运行你的 C 程序时，必须确保 MyDataProcessor.dll 文件在系统的路径中（和你的 .exe 文件放在同一目录下）。

优点：

• 解耦：LabVIEW 和 C/C++ 程序是两个独立的应用，通过标准接口通信,互不干扰。
• 灵活性高：任何支持调用 DLL 的语言（如 C++, C#, Python, Java 等）都可以使用你用 LabVIEW 编写的功能。
• 性能：对于计算密集型任务，在 LabVIEW 中实现并通过 DLL 调用，通常比其他方法（如 Datasocket）性能更好。
• 最佳实践：这是 LabVIEW 与其他语言集成的工业标准做法。

缺点：

• 数据类型转换复杂：处理 LabVIEW 的数组、簇和字符串在 C 中的表示比较繁琐,容易出错。
• 需要额外配置：需要在 C 项目中进行正确的链接设置。

使用“NI 代码生成器”生成嵌入式 C 代码

这种方法完全不同，它不是用于桌面应用程序集成，而是用于嵌入式系统开发，它的核心思想是：将 LabVIEW 图形化代码“翻译”成高效、可移植的 ANSI C 代码，以便在微控制器、FPGA 或其他嵌入式硬件上运行。

工作流程：

1. 使用“NI LabVIEW 模块”：此功能是 LabVIEW 模块的一部分,需要单独购买和安装。
2. 编写“目标硬件兼容”的代码：你不能使用所有 LabVIEW 的功能，你必须使用 NI 预先定义的一组函数和编程结构，这些结构可以被映射到嵌入式硬件上，你不能使用 Windows 专属的文件 I/O 函数，但可以使用 GPIO、定时器、UART、I2C、SPI 等硬件相关的函数。
3. 配置代码生成器：
   • 在 LabVIEW 中，选择“工具 >> 代码生成器”。
   • 选择你的目标硬件（如 NI myRIO, sbRIO, 或自定义的 ARM Cortex-M 处理器）。
   • 配置生成的 C 项目的细节，如输出目录、编译器选项等。
4. 生成 C 代码和项目：
   • 点击生成，LabVIEW 会创建一个完整的嵌入式 C 项目。
   • 生成的项目通常包含：
     • .c 和 .h 文件：将你的 LabVIEW 逻辑转换成的 C 代码。
     • 一个标准的嵌入式项目文件：一个 Keil MDK (.uvprojx) 或 IAR (.eww) 项目文件,可以直接在这些集成开发环境中打开和编译。
     • 启动代码和驱动：为目标硬件提供必要的底层驱动和启动文件。
5. 在嵌入式 IDE 中编译和部署：
   • 打开生成的 C 项目（例如在 Keil 或 IAR 中）。
   • 编译代码，生成可执行文件（如 .hex 或 .bin 文件）。
   • 通过 JTAG/SWD 或其他编程接口,将可执行文件烧录到目标硬件上运行。

优点：

• 图形化开发嵌入式系统：让不熟悉 C 语言或嵌入式开发的工程师也能快速实现复杂的控制逻辑。
• 高效的 C 代码：生成的代码是经过优化的 ANSI C,可以直接在目标硬件上高效运行。
• 硬件抽象：通过 LabVIEW 的函数节点，可以方便地操作底层硬件,而无需关心复杂的寄存器配置。

缺点：

• 成本高昂：需要购买昂贵的 LabVIEW 模块。
• 功能受限：不能使用所有 LabVIEW 功能,只能使用代码生成器支持的部分。
• 学习曲线：需要学习“目标硬件兼容”的编程范式。
• 与桌面应用无关：此方法生成的代码不能被桌面 C 程序作为 DLL 调用。

总结与选择指南

如何选择？

• 如果你想在你的 C++ 桌面应用程序中使用一个用 LabVIEW 编写的复杂算法或设备驱动，你应该选择【方法一：生成共享库】。

  • 例如：你的主程序是 C++ 开发的，但你需要使用一个只有 LabVIEW 才能实现的、复杂的信号处理库，你可以将这个信号处理 VI 编译成 DLL，然后在 C++ 中调用。

• 如果你正在为一块 ARM Cortex-M 开发板编写固件，希望用图形化的方式来实现控制逻辑，你应该选择【方法二：生成嵌入式 C 代码】。

  • 例如：你需要为一块 STM32 开发板编写一个电机控制程序，你可以在 LabVIEW 中用图形化的方式搭建控制算法，然后使用代码生成器生成 C 代码，编译后烧录到 STM32 中运行。

希望这个详细的解释能帮助你理解 LabVIEW 生成 C 代码的两种不同路径,并为你选择正确的工具提供指导！