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替代LabVIEW的免费软件

自1986年以来，从事测试仪器的工程师一直可以使用由National Instruments Inc.开发的名为LabVIEW的程序。LabVIEW以其图形用户界面而闻名，它允许用户通过在块之间布线而不是编写计算机代码来编程仪器功能。用LabVIEW编写的过程可能非常复杂。它们可以包括例如闭环反馈和用于控制设备（例如摄像机和电压表）的功能节点。

能够构造相对复杂的测试程序而无需编写传统的基于文本的程序的想法很诱人。但是，尚未开发出与LabVIEW等价的开源等效物。这可能是因为National Instruments已将LabVIEW的许多概念申请了专利。

不过，一个名为MyOpenLab的开源程序具有LabVIEW的外观。MyOpenLab似乎是德国一名程序员的家庭项目，该项目于2006年首次发布。现在由哥伦比亚的一名程序员维护。由于西班牙的一位大学教授发布了教程视频和许多使用该程序的短期在线课程，因此其关注人数的增长有所增加。（另一个名为Pylab-works的开源程序具有相似的外观，但显然已被放弃。）

一个编写在Arduino上执行的简单MyOpenLab电路。图形元素与LabVIEW程序中的相似。就像在LabVIEW中一样，用户可以使用鼠标在元素之间布线。导线显示为连续或点线表示不同的属性。

特别是，MyOpenLab似乎已广泛用于开发可在Raspberry Pi和Arduino板上运行的控制程序。（还有一个LabVIEW编译器可用于在Raspberry Pi上运行程序。尽管LabVIEW可以在PC上运行并告诉Arduino执行某些操作，但它不能在Arduino上运行。）

LabVIEW和MyOpenLab之间的相似之处在在线论坛上引发了有关这两个程序真正不同之处的疑问。MyOpenLab的吸引力很容易理解。LabVIEW的基本许可证起价为每年约400美元，然后开始上涨。有一个名为LabVIEW Home Bundle的爱好者版本，一次性费用为50美元。但这显然被标记为“非商业，非工业和非学术目的”。

尽管MyOpenLab的行为可能有点像LabVIEW，但它基于Java，内部结构完全不同。值得研究两个程序的内部体系结构，以了解它们之间的比较。

LabVIEW和MyOpenLab之间的区别

LabVIEW使用称为数据流编程的概念构建。数据流编程的正式解释是它的应用程序包含许多过程，这些过程通过一系列连接交换数据。所有输入均变为有效后，该操作即会运行。此外，可以在不进行内部任何更改的情况下将过程重新连接以形成不同的应用程序。

一个更简单的解释是回顾最广泛使用的基于流程的编程应用程序：电子表格。每个电子表格单元格都是一个过程。单元之间的连接采用方程式和其中的单元格引用的形式。为了以不同的方式重新连接单元格，用户用不同的单元格引用编写不同的方程式。

可以将LabVIEW可视化为以类似方式进行操作。它使用电子表格而不是电子表格单元格来表示流程。进程之间的连接采用导线形式。（另一个被广泛使用的类比是将LabVIEW视为流程图，并且再次由导线构成连接。）

LabVIEW编程模型的术语比电子表格的术语更复杂。电子表格程序具有单独的工作表，而LabVIEW中大致类似的结构是虚拟仪器（VI）。每个VI均包含一个框图，一个前面板和一个连接器面板。调用或使用另一个VI的VI可通过连接器面板进行调用。前面板使用称为控件的控件构建，这些控件向VI提供信息，而指示器则根据对VI的输入和内部处理来显示结果。

该框图包含结构和功能，这些结构和功能可对控件执行操作并将数据提供给指示器。统称为控件，指标，结构和功能的节点。节点之间通过电线相互连接。因此，在电子表格中，可以定义一个单元格以显示其他两个单元格的相加。在LabVIEW中，可以将两个控件和一个指示器连接到附加功能，以便指示器显示两个控件的总和。

LabVIEW与电子表格的类比在虚拟仪器方面无法解决，因为一个VI不仅可以作为程序运行，而且还可以作为一个节点拖放到另一个VI的框图上。这种方法的一个优点是，在将每个VI嵌入更大的结构之前，都可以以模块化的方式对其进行测试。

通过拖放VI来构建程序的简单性是有好处的。但是，当要实现的功能复杂时，LabVIEW程序的构建可能需要对LabVIEW语法和内存管理拓扑有广泛的了解。

VI的层次结构完成后，生成的LabVIEW代码将被编译为可执行的机器代码。

在MyOpenLab中创建的前面板以及工作表上的相应连接。从屏幕左上方的库区域中选择工作表的元素。

MyOpenLab的体系结构不面向流程编程。这就是所谓的事件驱动。在事件驱动程序中，事件确定程序的流程。典型事件包括鼠标单击，按键和其他程序的消息。也许出于明显的原因，图形用户界面通常围绕事件驱动的体系结构构建。

实现响应事件的程序的典型方法是建立一个主循环，该循环以类似于工业可编程控制器的方式监听事件。当程序检测到事件时，它将运行事件处理程序例程。对于GUI的事件驱动程序，事件处理程序通常会查找鼠标单击和击键。对于MyOpenLab，我们可以推测事件处理程序会寻找在块之间拉动的导线，块功能的输入等。

尽管MyOpenLab基于事件驱动的体系结构构建，但LabVIEW也可以实现事件驱动的动作。它通过“事件”结构来实现。在这里，结构术语是指控制代码运行方式和时间的图形实体。从这个意义上讲，LabVIEW可以看作是数据流程序和事件驱动程序之间的混合体。

读者可能会注意到，事件驱动程序中的循环和事件处理程序听起来有点像例程在基于流的程序中扮演的角色，这些程序在寻找输入的变化。基于流的程序中的类似功能称为调度程序。调度程序决定是否对块之间的连接列表进行操作。基于事件的程序与数据流程序之间的重要区别在于，数据流程序中的调度程序不执行任何循环。它仅在有需要处理的数据和放置输出的地方运行。一般来说，这种结构使基于流的程序比基于事件的程序消耗更少的运行时间。

需要明确的是，本次讨论中的“循环”发生在软件内部。LabVIEW和MyOpenLab均可用于创建多个信息循环，堆叠序列等。但是这些循环是由程序用户构造的。

MyOpenLab用Java编写。Java是一种编译语言。Java应用程序通常被编译为字节码，然后通过另一个称为Java运行时环境的程序运行。它和另一个称为Java虚拟机的组件通常是Java开发工具包的一部分。关于所有这些Java组件的注意点是它们是免费的，例如MyOpenLab本身。

简单与崇高

在LabVIEW和MyOpenLab之间进行比较的原因之一是，这两个程序在其用户界面中具有相似的功能。在MyOpenLab中，绘图区域称为电路板。该程序还具有一个前面板。LabVIEW具有虚拟仪器，而MyOpenLab具有可视模型。在MyOpenLab中，用户按下按钮图标执行诸如开始和停止模拟，逐步执行序列，显示数据表，调整模拟时间等操作。为了在组件块之间建立连接，用户单击鼠标左键标记输出，然后标记所选组件块的相应条目。

由于MyOpenLab是Java语言，因此可以修改组件的Java代码。从其文档中尚不清楚MyOpenLab是否可以接受或使用以Java以外的语言编写的例程。相比之下，LabVIEW可以从多种语言以及DLL调用和执行代码。

运行在主应用程序外部编写的代码的方法说明了LabVIEW和MyOpenLab之间的区别。LabVIEW是一个更加完善和成熟的程序。一种迹象：该手册详细介绍了如何在LabVIEW中使用外部代码，共302页。MyOpenLab的文档主要由10个用户指南组成，每个用户指南约60页，用西班牙语编写。（Google翻译似乎将它们翻译成可以理解的英语做得不错。）

也就是说，如果手头的任务很复杂，LabVIEW程序可能会变得非常复杂。而且，开发复杂的LabVIEW程序似乎需要与其他任何高级语言一样多的专业知识。

例如，请考虑一下LabVIEW Wikipedia讨论页面上的评论，Wikipedians在该页面上讨论对本文的编辑。LabVIEW的讨论页面上有很长的一节专门讨论LabVIEW，以及在LabVIEW Wikipedia文章中是否应包含特定的批评。许多批评都以“您无法在LabVIEW中进行X运算”的形式出现，并由对该程序具有丰富历史的从业者撰写。通常，其他从业人员会发出提示，指出LabVIEW确实可以执行X。但是，如何做的解释要么被埋藏在相当丰富的LabVIEW文档中，要么被用不清楚的术语表述。

当然，MyOpenLab不包含任何高级编程功能，某些Wikipedian掌握在LabVIEW讨论页面上似乎并不知道。因此，两个程序中每个程序适合的位置之间最清晰的界限是应用程序的困难。LabVIEW对于处理棘手的仪器和控制任务将继续有意义。MyOpenLab可能是更简单用途的候选人。

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