LabVIEW的历史与发展：从起源到现在

LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench），是美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）的代表性产品，是目前应用广泛、市场占有率高的图形化编程软件。NI公司有一支用BASIC语言开发虚拟仪器程控软件的队伍，因此，它容易意识到程控仪器编程为工程师和科学家带来的负担，从而认识到需要开发一个用于程控仪器编程的软件工具。NI公司的创始人杰姆·特鲁查德博士、杰夫·柯德斯凯博士和他们的好友杰克·麦克里森组成了一个小组，开始研究开发这个新的软件工具，希望这个新的软件工具能够改变工程师和科学家从事测试开发的方式。他们首先想到的软件工具模型是电子表格软件，电子表格软件解决了特鲁查德博士、柯德斯凯博士和杰克森三人希望解决的共同问题：使计算机更容易被非编程人员使用。当然，电子表格软件主要是为财务人员设计的，而特鲁查德博士小组设想的软件工具是为从事测试和仪器控制的工程师和科学家服务的。1984年，当时财力还相当薄弱的NI公司决定投资启动该软件工程项目，特鲁查德博士负责研究工作，并成立了基金会，柯德斯凯则成为项目实施人。

LabVIEW的概念雏形来源于特鲁查德和柯德斯凯两人20世纪70年代末期在ARL（Ap-plied Research Laboratory，应用研究实验室）完成的一个大型测试系统。该系统主要用于测试美国海军的超声波探测器，研究人员也可用该系统开展水声学实验研究。通过几年时间的工作，柯德斯凯把从该测试系统得到的启示发展到由多层虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）构成测试系统软件的新概念。这样一个VI可以由更低层的多个VI组成，底层VI代表了最基本的软件功能——计算于输入/输出（I/O）操作。柯德斯凯特别重视多层软件的互联与嵌套，创造性地提出了各层VI都有相同结构形式的思想，极大地简化了软件结构，是对传统结构化软件设计思想的一个新发展。当1983年Apple公司支持图形化操作界面的Macintosh个人计算机问世后，柯德斯凯提出了与实际仪器面板相对应的VI前面板概念模型，用户通过打开VI前面板，就可以在系统的任何层次与VI交互。柯德斯凯又采用数据流图作为编程工具，并扩展了数据流功能，使它能够处理循环、顺序和条件等程序控制，并在此基础上提出了结构化数据流程图模型。

在VI模型、图形界面和结构化数据流图编程等核心技术确定后，柯德斯凯在麦克森道德协作帮助下，用四个月时间组织了一支软件开发队伍，在Macintosh上开始编程工作，克服了程序溢出和内存不足等困难，于1986年5月推出LabVIEW Beta测试版，又经过几个月的反馈修改，于1986年10月正式发布了LabVIEW1.0 For Macintosh。有效内存管理是使图形化编程语言优于普通解释语言的关键。由于数据流解释需要大量分配内存，因此，内存重用对数据流图编程效率至关重要。LabVIEW1.1版本有效解决了内存重用的算法问题，提高了数据流图编程效率。随后改进的LabVIEW1.2版是可靠性和鲁棒性很强的产品，但仍存在内在体系局限，其性能与C语言程序相比，仍然有较大差距。为了解决这个问题，1988年开始的LabVIEW2.0采用最新的面向对象编程（OOP）技术，极大地改进了其执行速度和灵活性。1990年1月，Macintosh机的第二版推出，它提供了图形编译功能，使LabVIEW中的VI可以像编译C语言一样的速度运行。1992年8月，跨平台的LabVIEW2.5问世，使其可以在Macintosh、Microsoft Windows环境以及Sun Solaris等平台上运行。1993年10月，增加了大量新特性的LabVIEW3.0正式发行，这些新特性包括全局变量、属性节点和执行动画。从LabVIEW3.0版本开始，LabVIEW作为一个完整优异的图形化软件开发环境得到了工业界和学术界的认可，并开始迅速占领市场，赢得了广大用户的青睐。1994年4月，Lab-VIEW for Windows 32推出，紧接着在同年10月，LabVIEW for power Macintosh。1995年10月，LabVIEW for Windows 95开发成功。1997年5月，LabVIEW4.0版本问世。1998年2月，版本升级到LabVIEW 5.0。LabVIEW5.0软件在其历史上是一个里程碑，除了把便携式平台移入苹果机平台之外，LabVIEW5.0又有了一个重大的改进，那就是用户定义的控制面板。1999年2月，LabVIEW for LINUX问世，同年NI公司推出了基于Windows 95/Windows NI4.0的LabVIEW5.1，它特别增加了网络功能，借着它的新NI DataSocket技术，用户可与其Internet启动应用程序公用数据，不用担心网络协议或数据格式，从而提高了开发网络应用程序的能力。2000年8月LabVIEW 6i版本问世，这一平台不仅可适用于更多的操作系统平台，而且将智能化测量与控制技术扩展到了Internet上。两年之后，2002年12月推出LabVIEW6.1版本，这一版本增加了控制与仿真、高级数字信号处理、统计过程控制、模糊控制、PID控制等众多附加软件包，可运行于WindowsNT/98、LINUX、Macintosh，Sun，HP-UX等多种平台的工业标准软件开发环境。2003年5月，NI公司再次推出了LabVIEW 7Express新版本，这是该公司LabVIEW图形化编程语言全系统产品的一次重要升级。它极大地简化了测量和自动化应用任务的开发，同时还将LabVIEW适用范围进行了扩充。其新特性包括Express VI（虚拟仪器程序）和交互式仪器控制与数据采集，并新增RT（实时）、FPGA和PDA模块。一年后，LabVIEW 7.1迅速推出，它将Express技术扩展到自动化测量技术和RT应用系统中。2006年又推出了LabVIEW8，相比于LabVIEW7，它包含了多种新特性，更新力度超过以前的任何一个版本。NI在LabVIEW 8投入的开发力量几乎是Lab-VIEW 7的两倍。在2007年8月NI又推出了LabVIEW8.5版本。这个版本并没有对Lab-VIEW编程的框架结构进行太大改动，主要是对一些功能的增强和改进，尤其是项目管理方面的功能，因此不会导致用户为学习新的版本而疲于奔命。(https://www.xing528.com)

从1986年10月National Instruments公司正式发布LabVIEW1.0 For Macintosh到2007年8月推出最新版本LabVIEW8.5，在短短20多年的时间内，LabVIEW大大小小已经发布了近二十个更新版本，几乎是一两年就推出一个新版本，可见LabVIEW本身的技术进步和发展十分迅猛。经过二十多年的发展，现在的LabVIEW已经成为一个功能强大而又灵活的虚拟仪器和分析软件的应用开发工具。基于LabVIEW的虚拟仪器技术的研究是虚拟仪器适应形式发展的必然要求。