基于LabVIEW的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)

1. 海軍潛艇學院 青島 266071；2. 海軍工程大學 武漢 430033

1 LabVIEW中訪問數(shù)據(jù)庫的方法

利用LabVIEW開發(fā)應用軟件時，由于LabVIEW本身并不具備數(shù)據(jù)庫訪問功能，常用的解決方法如下[1-3]：

1) 利用NI公司的附加數(shù)據(jù)庫接口工具包LabVIEW SQL Toolkit進行數(shù)據(jù)庫訪問。

2) 利用LabVIEW的ActiveX功能，調(diào)用Microsoft ADO控件，利用SQL語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫訪問。

3) 利用其他語言如VisualC++編寫DLL程序訪問數(shù)據(jù)庫，再利用LabVIEW所帶的DLL接口——調(diào)用庫函數(shù)節(jié)點CLFN(Call Library Function Node)訪問該程序，這樣可以實現(xiàn)間接訪問數(shù)據(jù)庫。

4) 利用免費的LabVIEW數(shù)據(jù)庫訪問工具LabSQL。

2 LabSQL實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫訪問的方法和編程模型

LabSQL的開發(fā)是在LabVIEW中利用ActiveX功能，通過調(diào)用Microsoft ADO控件，結(jié)合SQL語言，并通過ODBC接口函數(shù)庫驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問，其結(jié)構(gòu)層次見圖1。

圖1 數(shù)據(jù)庫訪問結(jié)構(gòu)層次

Microsoft ADO是微軟最新的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)[4]，通過編程模型實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作。編程模型是訪問和更新數(shù)據(jù)源所必需的操作順序，它概括了的全部功能。ADO的目標是訪問、編輯和更新數(shù)據(jù)源；利用ADO所提供的類和對象可以完成以下操作：

1) 連接到數(shù)據(jù)源；

2) 指定訪問數(shù)據(jù)源的命令同時可帶變量參數(shù)或優(yōu)化執(zhí)行；

3) 執(zhí)行命令；

4) 如果這個命令使數(shù)據(jù)按表中行的形式返回，則將這些行存儲在易于檢查、操作或更改的緩存中；

5) 可使用緩存行的更改內(nèi)容來更新數(shù)據(jù)源；

6) 提供常規(guī)方法檢測錯誤。ADO對象模型如圖2所示。

圖2 ADO對象模

這些操作都是對數(shù)據(jù)庫最基本的操作，可以分為Connection、Command、Recordset等三類，在應用程序開發(fā)過程中，為實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫進行訪問，這些操作方法以子函數(shù)的形式進行封裝，例如經(jīng)過封裝后的SQL Execute.vi，SQL Fetch Data.vi等函數(shù)便可直接進行調(diào)用，按照輸入的SQL命令可實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的不同操作。

利用LabSQL訪問數(shù)據(jù)庫的基本步驟是連接數(shù)據(jù)庫、執(zhí)行操作、斷開數(shù)據(jù)庫連接等三個步驟，用戶在執(zhí)行操作階段輸入不同的SQL命令，可實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)庫操作，包括查詢?nèi)繑?shù)據(jù)記錄、按條件查詢數(shù)據(jù)、添加記錄、刪除記錄等。

3 應用實例

在開發(fā)某自動測試系統(tǒng)過程中，由于有大量的測試信息需要存入數(shù)據(jù)庫記錄，同時為了滿足方便日后查詢的需要，測試系統(tǒng)應用軟件包含了用于數(shù)據(jù)庫管理操作的應用程序，通過點擊系統(tǒng)管理用戶界面的“數(shù)據(jù)庫管理”便可進入數(shù)據(jù)庫管理應用程序。在開發(fā)過程中，選用Access作為數(shù)據(jù)庫，在LabVIEW中使用LabSQL工具包對數(shù)據(jù)庫進行訪問。

3.1 數(shù)據(jù)庫管理用戶界面

測試平臺的數(shù)據(jù)庫名稱為Test.mdb，該數(shù)據(jù)包含兩個數(shù)據(jù)表項，分別是test_condition和test_reslut；這兩個表是進行數(shù)據(jù)庫操作的基礎。通過控制面板中的數(shù)據(jù)源(ODBC)設置工具，對Test.mdb進行數(shù)據(jù)源的注冊設置。開發(fā)的數(shù)據(jù)庫管理用戶界面如圖3所示。該界面分三個區(qū)域，分別是操作提示區(qū)、操作區(qū)、結(jié)果顯示區(qū)等三個部分。

圖3 數(shù)據(jù)庫管理界

操作提示區(qū)用于提示用戶如何進行相關的數(shù)據(jù)庫操作。操作區(qū)用于具體的數(shù)據(jù)庫操作，用戶可按測試時間、被測電路板名稱、測試結(jié)果等三個索引對測試結(jié)果數(shù)據(jù)進行查詢、打印、刪除等操作。在進行該部分程序開發(fā)時，為避免用戶直接輸入SQL查詢語句，在編程上將SQL查詢語句放入后臺進行處理，用戶僅需根據(jù)提示區(qū)的提示，在查詢命令框中輸入簡單的關鍵詞即可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作。

3.2 幾個重要的數(shù)據(jù)庫操作子函數(shù)

為實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作管理以及數(shù)據(jù)獲取的需要，以下子函數(shù)在數(shù)據(jù)庫管理應用程序得開發(fā)過程中扮演者重要的角色。

1) Insert Table.vi，該子函數(shù)用于將測試結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫。該函數(shù)的主要操作對象是test_result數(shù)據(jù)表，將該子函數(shù)進行封裝，見圖4。

圖4 封裝后的

函數(shù)圖標留有若干輸入輸出端口，主要的數(shù)據(jù)連接端口有DSN(database source name,數(shù)據(jù)源名稱)端口、board_name(電路板名稱)端口、f1_value(輸出信號頻率測量值)、amp1_value(輸出信號幅度測量值)、f1_standard(輸出信號頻率標準值)、amp1_standard(輸出信號幅度標準值)、result(測試結(jié)論)等端口。

DSN端口用于打開數(shù)據(jù)庫中的存儲測試結(jié)果表項；board_name用于將當前被測電路板的名稱存入數(shù)據(jù)庫，便于查詢索引；f1_value和amp1_value為被采集信號經(jīng)過分析后的測量值；f1_standard和amp1_standard來自測試條件數(shù)據(jù)表，這兩個值的獲取也是通過數(shù)據(jù)庫操作函數(shù)得到的；result來自測試結(jié)果處理子函數(shù)，若被測電路板通過測試，則表達為“合格”，反之為“不合格”。

2) _fetch one element.vi，該子函數(shù)用于從數(shù)據(jù)庫中獲取一個值，主要用于程序開發(fā)時的參數(shù)獲取，例如獲得電路板X的輸入信號的頻率值。該子函數(shù)的操作對象主要是test_condition數(shù)據(jù)表，獲取的值主要用于傳送給信號源模塊PXI-5412的參數(shù)設置端。源代碼程序見圖5，封裝后的程序見圖6。

圖5 取單個元素的圖形化源代

圖6 取單個元素子函數(shù)程

DSN端口用于打開數(shù)據(jù)庫中的測試條件表項；board_name端口作為查詢的行索引，取出與電路板名稱相符的測試條件數(shù)據(jù)；parameter(參數(shù)名)端口的輸入作為查詢的列字段索引；輸出端口output1和output2為類型不同的輸出，分別是數(shù)值型和字符型。例如，為取得電路板X的輸入信號的頻率值，那么在board_name端口輸入字符串“X”，在parameter端口輸入signal1_f，那么在程序運行時，從output1端口，就可從數(shù)據(jù)庫的測試條件test_condition表中獲得電路板X輸入信號的頻率值。

3) DB_delete.vi，該子程序用于將查詢結(jié)果從數(shù)據(jù)庫中進行刪除操作。

以上幾個數(shù)據(jù)庫操作子函數(shù)是數(shù)據(jù)庫管理應用程序開發(fā)時常用的函數(shù)，在開發(fā)過程中，對上述的功能子函數(shù)進行適當?shù)恼{(diào)用或二次開發(fā)封裝可以滿足對不同數(shù)據(jù)獲取的要求。

3.3 幾個重要的SQL查詢命令語句

在數(shù)據(jù)庫管理軟件的開發(fā)過程中，雖然利用了LabSQL工具包，但不可避免地要用到簡單的SQL查詢命令語句。在開發(fā)的過程中，常用到的SQL語句有以下幾種。

1) 數(shù)據(jù)查詢。在SQL語句中使用SELECT可以對數(shù)據(jù)進行查詢，一般格式如下：

SELECT<查詢內(nèi)容>FROM<表或視圖>WHERE<條件>ORDER BY<列名>。

開發(fā)時常用到的SQL語句有查詢?nèi)繙y試結(jié)果記錄語句：

SELECT * FROM test_result

查詢指定方式的SQL語句為：

SELECT * FROM test_result WHERE Test_time=‘060920’

2) 插入記錄。向測試結(jié)果數(shù)據(jù)表中插入一次測試的結(jié)果記錄時，SQL語句格式為：

INSERT INTO <表名>(<列名1>,……)VALUES(<列值>,……)

向測試結(jié)果表test_result中插入記錄的SQL語句如下：

INSERT INTO test_result (Test_time,bord_name,f1_value,amp1_value,f1_standard, amp1_standard , result) VALUES(<列值>,……)

3) 刪除記錄。刪除記錄的SQL語句格式為：

DELETE FROM <表名>WHERE<條件>

下面是對查詢結(jié)果進行刪除的SQL語句：

DELETE FROM test_result WHERE board_name=‘XX’

當程序執(zhí)行完上述語句后，在rest_result表中，所有關于電路板XX的測試信息全部被刪除。可以根據(jù)刪除條件的不同，刪除不同的測試信息。

4 結(jié)束語

實踐證明，在LabVIEW中使用LabSQL來調(diào)用數(shù)據(jù)庫非常方便、簡單，無需深入了解ActiveX技術(shù)和SQL語言，只需知道各VI的功能和數(shù)據(jù)庫的設計及相關概念，即可設計出滿足要求的程序。由于LabSQL不具備開發(fā)遠程數(shù)據(jù)訪問功能，在涉及到遠程數(shù)據(jù)訪問問題時，必須使用其他方法。由此可見LabSQL值得應用于要求不是很復雜的數(shù)據(jù)庫開發(fā)。

[1] 尹仁平，劉 剛，汪立新，喬云生.LabVIEW中的數(shù)據(jù)庫訪問[J].電子測量技術(shù)，2006，29(3)：51-52.

[2] 畢 虎，律方成，李燕青，李和明.LabVIEW中訪問數(shù)據(jù)庫的幾種不同方法[J].微計算機信息，2006，22(1)：131-134.

[3] 羅文輝.LabVIEW中的數(shù)據(jù)庫訪問[J].武漢理工大學學報，2006，28(3)：13-16.

[4] 劉 玉，董志斌，吳建軍，孟 宏.基于ADO技術(shù)的LabVIEW訪問數(shù)據(jù)庫的方法[J].國外電子測量技術(shù)，2003(增刊)：55-56.