原创 02 LabVIEW开发工具包 之 软件开发和部署

2.4. 软件开发和部署

2.4.1.    Statechart状态图工具包

u       通过状态图 (Statechart diagram), 设计NI LabVIEW应用程序 <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

u       通过NI LabVIEW数据流, 定义状态行为和转换

u       交互式地调试状态图执行

u       为台式机、实时、FPGA、嵌入式和触摸屏目标生成代码

NI网址：http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/zhs/nid/203804

NI LabVIEW状态图模块通过提供新的编程模式，令您在高于原先水平的基础上，设计应用程序。 使用NI LabVIEW状态图模块，您能开发状态图(Statechart diagram)、通过NI LabVIEW数据流编程定义行为，并在台式计算机、实时控制器、FPGA等多种计算机上部署状态图。

状态图通过层次结构、并发(concurrency)和综合操作的附加功能，扩展了经典状态图。

NI LabVIEW状态图特别适用于事件响应方面的应用（如复杂的用户界面等）和用于实现动态系统控制器、机器控制逻辑和数字通信协议的高级状态机。

2.4.2.    VI Analyzer静态分析工具包

u       为各个应用自定义其可配置的测试

u       使用设计界面实现VI分析仪的任务自动化

u       突显LabVIEW代码中可能存在的问题以简化调试

u       60多种VI分析测试, 优化样式、性能和文档

u       生成报告可追踪代码质量并减少文档任务

NI网址：http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/zhs/nid/13748

VI分析工具包（VI Analyzer Toolkit）,这一全新的LabVIEW附加工具使工程师们快速地分析LabVIEW VI,从而找出设计漏洞并提供改进方案。LabVIEW开发者们可以使用这一工具包来提高程序的性能、改善内存的使用、以及使代码书写风格和代码清晰度优化。

该工具包的特点在于它有58个自动测试程序,能检测LabVIEW VI的前面板（front panel）、程序框图（block diagram）和文档（documentation）。只需几秒钟的运行时间,每个测试程序就能确认代码中的特定错误,包括如何改进这些部分的具体内容并提供出现问题的代码部分的链接。这使得LabVIEW的新用户如同有经验的开发者那样开发应用程序,并为所有用户缩短了复查软件的时间。

除了测试已有的代码,该工具包还可以通过自动生成报告以改进代码运行,帮助开发者们完善今后一系列的VI设计。这些报告可以包括在源代码控制文件内,用来提示修改代码,或者以HTML格式保存,通过因特网与同事共享结果。开发者们还可以为每个LabVIEW项目保存特定的测试设置,从而在完成代码修改后轻松地重复运行之前的测试设置。除了手工运行这些测试序列,开发者们可以使用工具包的可编程界面自动测试应用程序,快速且轻松地为所有的LabVIEW应用创建代码复查过程。

不论是用户界面还是内存的使用状况，这些测试能从各方面评估您的VI并给出改进建议。在编辑您VI的同时，工具包能交互地给出相应部分的VI的直接链接。当测试完成后，您可使用LabVIEW VI分析仪工具包来创建多种格式的报告。这些报告为开发灵活、强健、性能优化的软件应用创建了构架。

2.4.3.    NI Requirements Gateway 1.1需求管理工具包

u       把需求文档与测试和控制应用程序建立连接

u       通过图形化范围分析和影响分析来实现追踪关系的可视化

u       生成追踪和影响分析报告

u       通过捕捉和比较项目快照来确定需求和范围之间的变化

u       建立文档间的图形化追踪关系 

NI网址：http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/zhs/nid/202625

NI Requirements Gateway是把开发和验证文档与保存在文档和数据库中的正式需求相连接，是满足需求追踪的解决方案。借助该软件，可以指定与文档要求相关的应用程序、测试和仿真模块。在区分这种相关性时，NI Requirements Gateway捕获追踪信息，并为检查和分析覆盖、冲突信息提供了一个接口。

NI Requirements Gateway可与NI LabVIEW图形开发环境、用于ANSI C开发的LabWindows/CVI、NI TestStand测试管理软件、MATRIXx设计和开发工具以及一些需求管理和存档常用工具配合运行，例如，Telelogic DOORS、IBM Rational RequisitePro和Microsoft Word等。

利用需求管理软件1.1，工程师们可以在NI软件中，实现从项目文档到实现的整个过程的需求可溯源性，从而改进新测试系统和产品的质量、效率。同时，新版本软件还可以让工程师们将具体需求映射到LabVIEW程序框图上的对象和LabVIEW项目中的文件。

通过软件工程工具，开发人员可以减少软件BUG，从而确保高质量、高可靠性的应用。而LabVIEW用户可以充分利用代码分析工具包和单元测试工具包来验证图形化代码性能，实现诸如软件回归测试和验证等自动化过程。

2.4.4.    LabVIEW Unit Test Framework Toolkit单元测试架构工具包

u       创建测试架构, 实现VI的功能验证

u       自动进行回归测试, 以辨识影响行为的变化

u       生成HTML、XML (ATML)或ASCII报告

u       使用代码覆盖统计, 识别并查找未经测试的代码

u       配置成套针对VI层次结构的测试, 或通过编程运行测试

u       适用于Windows和实时操作系统

NI网址：http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/zhs/nid/206789

NI LabVIEW单元测试架构工具包，可自动进行LabVIEW VI单元测试，继而验证功能并展现应用程序的正常运行状态。用户既能单击右键LabVIEW项目浏览器中的任意VI并生成1个单元测试，也能从编辑器（如：Microsoft Excel）创建的文本文件中导入测试参数。测试可包含多个测试用例；测试用例则定义任何数据类型（包括：数组和簇）的输入值和预期输出。

最终的对话框用于识别错误输出的起源，并报告在进行跟踪代码覆盖的测试过程中被使用的代码的百分比。内含的报告功能可自动生成HTML、ATML/XML或ASCII格式的验证文档，并以文档形式有效证明：应用程序是否与参数规定的要求与行为一致。该工具还可与NI需求管理软件(Requirements Gateway)集成，进行测试需求信息的自动跟踪。

高级测试配置可能包含设置与拆卸VI。这些内容既能帮助待测VI处于某一特定的状态，也能帮助待测VI获得大量复杂数据。用户还能自行定义被调出框架并被纳入报表中的测试。该工具包可用于安装针对测试的程序控制选板。

2.4.5.     NI LabVIEW Desktop Execution Trace Toolkit桌面执行追踪工具包

u       Trace sequence of VI events in LabVIEW applications during run time

u       Identify problems that could negatively impact performance such as memory leaks and reference leaks

u       Collect low-level information such as call chain, thread ID, and location in virtual memory of trace

u       Target local applications or deployed applications over a network

u       Profile <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />VIs, executables, and shared libraries

u       Generate user-defined events

NI网址：http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/zhs/nid/206790

NI LabVIEW Desktop Execution Trace Toolkit helps you trace the execution of LabVIEW VIs on a Windows target during run time to detect and locate problems in code that could affect performance or cause unexpected behavior. It provides a chronological view of VI events, queue operations, reference leaks, memory allocation, unhandled errors, and subVI execution. With this toolkit, you can programmatically generate user-defined events from the block diagram of a LabVIEW application.

NI近日推出了新的LabVIEW图形化开发环境的软件工程工具——LabVIEW单元测试工具包（LabVIEW Unit Test Framework）和LabVIEW桌面执行追踪工具包（LabVIEW Desktop Execution Trace toolkits）。它们与新推出的NI 需求管理软件（NI Requirements Gateway 1.1）在功能上是完全一致的。这使得工程师们在利用LabVIEW软件开发大型或复杂应用时，可以利用这些工具包有效验证系统，并根据需求改进软件性能和测试编码。

软件调试和测试对于开发人员来说是一个复杂、昂贵且耗时的工作。随着软件的复杂性不断增加，开发人员需要更多管理和自动化程序，以保证测试的完整性和对代码的验证。LabVIEW单元测试工具包和LabVIEW桌面执行追踪工具包是专门设计用于自动监测和改善通用软件的工程功能的，利用LabVIEW单元测试工具包，工程师们可以根据需求自动完成对LabVIEW开发出的VI程序的测试和验证，这大大减少了工程师们花费在测试上的时间，同时确保了更加完备、详尽的测试。另外，工程师们还可以指定定义了输入的测试用例，并将执行后的结果与预期的输出进行比较和处理，从而完成软件功能测试和回归测试。该工具包中配备的报表功能可以自动生成HTML、ATML/XML或 ASCII格式的报表，这对于记录应用程序是否正常工作来说非常重要。LabVIEW单元测试工具包还可以与NI 需求管理软件集成在一起，帮助工程师们有效管理软件测试文档、追踪覆盖范围，了解变动影响等。

LabVIEW 桌面执行追踪工具包是一款动态代码分析工具，它可以帮助工程师们在程序运行的同时，监测和定位代码中可能影响性能或造成非预期行为的软件BUG。它会以时间顺序列出发生的事件、操作队列、引用泄露、内存分配、未处理错误和子VI调用等。将各个发生的事件突出显示出来，可以让工程师们了解其他如调用链、线程 ID和CPU ID等额外信息，从而帮助他们调试及优化LabVIEW代码，同时工程师们也可以通过双击事件项，在程序框图上来定位发生事件的对象。

同时，工程师们也可使用其他LabVIEW工具包来增强软件测试。LabVIEW VI 分析工具包(LabVIEW VI Analyzer Toolkit)通过对VI进行静态分析，在提高程序性能和易用性的同时，改进代码风格和可读性。此外，NI实时执行跟踪工具包（NI Real-Time Execution Trace Toolkit）可以帮助工程师们收集实时目标系统上LabVIEW代码执行的低层信息。

利用需求管理软件1.1，工程师们可以在NI软件中，实现从项目文档到实现的整个过程的需求可溯源性，从而改进新测试系统和产品的质量、效率。同时，新版本软件还可以让工程师们将具体需求映射到LabVIEW程序框图上的对象和LabVIEW项目中的文件。

通过软件工程工具，开发人员可以减少软件BUG，从而确保高质量、高可靠性的应用。而LabVIEW用户可以充分利用代码分析工具包和单元测试工具包来验证图形化代码性能，实现诸如软件回归测试和验证等自动化过程。