Labview虛擬儀器程序設(shè)計(jì)筆記

1、第1章 Labview綜述注意事項(xiàng)：1. 數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)：從左至右2. 數(shù)據(jù)連線顏色代表：1. while循環(huán)執(zhí)行后外界數(shù)據(jù)接不能傳入循環(huán)內(nèi)，封閉性的。2. 注意簇的元素的排列順序。3. 局部變量，全局變量，共享變量，值屬性節(jié)點(diǎn)會(huì)破壞Labview的數(shù)據(jù)流。4. 枚舉常量?jī)H在程序框圖可見(jiàn)，在前面板不可見(jiàn)。5. 使用局部變量控制布爾開(kāi)關(guān)時(shí)，按鈕只能使用機(jī)械動(dòng)作中的轉(zhuǎn)換模式6. Labview多線程：將沒(méi)有直接數(shù)據(jù)連接的程序塊單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)線程，將各個(gè)模塊放到循環(huán)結(jié)構(gòu)中并行執(zhí)行而實(shí)現(xiàn)多線程。7. 子VI前面板進(jìn)入內(nèi)存的原因是：前面板打開(kāi)、VI修改后尚未保存、前面板數(shù)據(jù)打印、程序框圖中有數(shù)性節(jié)點(diǎn)。8. W

2、hile+條件結(jié)構(gòu)，while+事件結(jié)構(gòu)9. 自動(dòng)索引功能在for循環(huán)中默認(rèn)打開(kāi)，whil循環(huán)默認(rèn)關(guān)閉10. While循環(huán)里面一定記得要加延時(shí)，特別是多任務(wù)時(shí)，不然會(huì)十分占用CPU11. 局部變量和值屬性節(jié)點(diǎn)那個(gè)好？同一vi最好數(shù)據(jù)流,其次局部變量,絕對(duì)不要使用值屬性,子vi目前可用引用+屬性節(jié)點(diǎn)或全局變量。多使用移位寄存器，少使用屬性節(jié)點(diǎn)值，盡量不使用局部變量功能全局可以完全代替全局變量！一般建議盡量少用局部變量，但就局部變量與“值”屬性節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，局部變量的寫(xiě)入效率要比“值”屬性節(jié)點(diǎn)快得多，值屬性只建議使用在程序啟動(dòng)的時(shí)候?qū)τ诳丶蝻@示器的初始化上。當(dāng)且僅當(dāng)需要產(chǎn)生一個(gè)事件，以相應(yīng)“值改變

3、”事件時(shí)，才推薦使用值（信號(hào)）屬性。用屬性結(jié)點(diǎn)會(huì)觸發(fā)界面線程，使得程序界面被強(qiáng)制更新。如果一個(gè)大型程序的某個(gè)子程序中用了屬性結(jié)點(diǎn)，本來(lái)子vi的界面的前面板是不需要用戶看見(jiàn)的，但由于使用了屬性結(jié)點(diǎn)而在后臺(tái)進(jìn)行強(qiáng)制更新，這樣很顯然會(huì)影響程序執(zhí)行的效率。你寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的程序驗(yàn)證一下就看出來(lái)了。    局部變量也不是越多越好，它使labview無(wú)法重用緩存，不得不開(kāi)辟新的緩存區(qū)，可以盡量用移位寄存器等結(jié)構(gòu)來(lái)強(qiáng)制內(nèi)存重用。同vi間用局部變量，不同vi間用引用+屬性節(jié)點(diǎn)。12. “局部變量”執(zhí)行效率高，但占用內(nèi)存多，“屬性節(jié)點(diǎn)：值”帶錯(cuò)誤處理，可以更好的引導(dǎo)數(shù)據(jù)流，但執(zhí)行效率較低。局部變

4、量和值屬性節(jié)點(diǎn)兩個(gè)都不推薦使用，兩種都需要memory allocation, 導(dǎo)致執(zhí)行效率過(guò)低, 尤其是property node - value, 因?yàn)樗€引入了UI thread.極力推薦功能全局變量或隊(duì)列13.14. 避免在循環(huán)外使用事件結(jié)構(gòu)：下面這樣是錯(cuò)誤的！15. 因?yàn)橹苯淤x值只能改變變量的值，而不能引起次變量的事件觸發(fā)。如下圖為錯(cuò)誤編程：解決辦法就是：要軟件觸發(fā)事件，必須對(duì)變量右鍵->創(chuàng)建->屬性節(jié)點(diǎn)->值（信號(hào)）進(jìn)行賦值，這樣才能觸發(fā)事件結(jié)構(gòu)。Labview調(diào)試方法：1. 高亮燈泡顯示：2. 斷點(diǎn)+探針+單步執(zhí)行（用查看工具選板來(lái)設(shè)置 ）Labview性能分析

5、：工具-性能分析1. 性能和內(nèi)存分析窗口2. 顯示緩存區(qū)分配：小黑點(diǎn)代表此處有一個(gè)數(shù)組的拷貝，盡量消除黑點(diǎn)。Labview程序優(yōu)化：1. 避免強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換：前后數(shù)據(jù)類(lèi)型一致，避免對(duì)大塊數(shù)據(jù)如數(shù)組進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換。2. 防止內(nèi)存泄漏：一定要記得關(guān)閉文件引用和其他引用（VI server）3.合理分貝數(shù)組內(nèi)存：采用自動(dòng)索引或預(yù)先定義數(shù)組大小，然后替換成員，好的辦法：4. 合理使用全局變量：大數(shù)據(jù)如圖像，信號(hào)避免使用全局變量5. 其他技巧：1. 緩沖區(qū)的重復(fù)使用：使用一條數(shù)據(jù)線連接2. 元素同址操作結(jié)構(gòu)：可用于信息的更新：如把數(shù)組中的第三個(gè)放大10倍6. 優(yōu)化程序的原則：1. 把VI劃分成多個(gè)子VI進(jìn)行

6、調(diào)用。2. 可以使用連線就絕不要使用局部變量，更不能過(guò)度使用帶有數(shù)組或字符串的局部變量或全局變量，因?yàn)樽x寫(xiě)局部變量是會(huì)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)的副本。3. 盡可能不在前面板顯示大的數(shù)組或字符串，因?yàn)轱@示件會(huì)為它顯示的數(shù)據(jù)保存一個(gè)副本。4. 盡量不在循環(huán)中使用創(chuàng)建數(shù)組函數(shù)來(lái)產(chǎn)生數(shù)組，字符串也是字符數(shù)組。1Labview常用快捷鍵刪除斷線Ctrl+B整理程序框圖Ctrl+U啟用程序網(wǎng)格對(duì)其Ctrl+#查找和替換Ctrl+F錯(cuò)誤列表Ctrl+L運(yùn)行 Ctrl+R停止Ctrl+.切換至編輯模式Ctrl+M前后面板切換Ctrl+E左右兩欄顯示Ctrl+T最大化窗口Ctrl+/顯示即時(shí)幫助Ctrl+H幫助Ctrl+？

7、顯示工具選板Shif+鼠標(biāo)右鍵2. 常用控件說(shuō)明按鈕的6種機(jī)械動(dòng)作：（默認(rèn)按下后為1）1. 單擊時(shí)轉(zhuǎn)換：點(diǎn)擊后0變成1，松開(kāi)后按鈕不會(huì)彈起(開(kāi)關(guān))2. 釋放時(shí)轉(zhuǎn)換：相反3. 保持轉(zhuǎn)換直到釋放：按下期間一直為1，持續(xù)性的（門(mén)鈴開(kāi)關(guān)）4. 單擊時(shí)觸發(fā)：?jiǎn)螕魰r(shí)0變成1，馬上又自動(dòng)還原0.（斷路器）5. 釋放時(shí)觸發(fā)：6. 保持觸發(fā)直到釋放：?jiǎn)螕魰r(shí)0變成1，在讀取一次或者釋放之前保持1，轉(zhuǎn)換的能持續(xù)輸出，觸發(fā)的只能為單次輸出3.數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)值：數(shù)值常量，枚舉常量，下拉列表常量，隨機(jī)數(shù)布爾量：T或F（0或1）字符/字符串函數(shù)：搜索拆分字符串：能一分為二，輸入兩個(gè)字符串格式化值;將數(shù)字轉(zhuǎn)化為字符串掃描值：能自

8、動(dòng)識(shí)別和轉(zhuǎn)化為數(shù)值格式化寫(xiě)入字符串：將不同類(lèi)型的字符或數(shù)字合并成一個(gè)字符串=sprintf函數(shù)掃描字符串函數(shù)：與格式化相反。格式化日期函數(shù)：數(shù)組簇:1. 將多個(gè)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)打包成一個(gè)，減少連線2. 必須同時(shí)都是輸入或顯示3. 簇里面的控件有邏輯順序，與位置無(wú)關(guān)，由放入時(shí)間決定4.變量：局部變量：1.用于程序中連線較麻煩時(shí)2. 用于一個(gè)變量同時(shí)控制并行的多個(gè)循環(huán)時(shí)3. 用于一個(gè)空間既做顯示，又做輸入。全局變量：用于多個(gè)獨(dú)立VI共享變量：和全局變量類(lèi)似，但它可以在多個(gè)本地VI和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中傳遞數(shù)值，還有數(shù)據(jù)緩沖功能。功能性全局變量：僅運(yùn)行一次的WHILE循環(huán)+未初始化的移位寄存器，使用移位寄存

9、器保存變量的值，避免競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，用來(lái)替代全局變量由于每次讀和寫(xiě)變量時(shí)，都是取自于while循環(huán)中的移位寄存器，因此能夠避免了數(shù)據(jù)拷貝的問(wèn)題（當(dāng)然，全局性功能變量VI不能夠設(shè)置為Reentrant可重載的）。由于功能性全局變量VI中加入了“錯(cuò)誤簇”端子，因此使用ErrorIn和ErrorOut能夠很好地避免“競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)”問(wèn)題。從理論上說(shuō)，功能性全局變量能夠完全取代傳統(tǒng)的全局變量。由于加入了“錯(cuò)誤簇”和移位寄存器，避免了數(shù)據(jù)的重復(fù)拷貝。同時(shí)，使用枚舉型控件（可以設(shè)置為T(mén)ype Def.控件）能夠使得整個(gè)程序結(jié)構(gòu)更加清晰、明了，實(shí)現(xiàn)模塊化程序設(shè)計(jì)的目的。更多參見(jiàn)：引用：相當(dāng)于指針程序結(jié)構(gòu)1. 循環(huán)結(jié)構(gòu)：

10、1、可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)WHILE循環(huán)結(jié)構(gòu)。同時(shí)運(yùn)行多個(gè)WHILE循環(huán)結(jié)構(gòu)在C語(yǔ)言中是比較麻煩的，必須開(kāi)辟多個(gè)線程，而LABVIEW是自動(dòng)多線程的。LABVIEW不僅可以同時(shí)并行運(yùn)行多個(gè)WHILE結(jié)構(gòu)，甚至在每個(gè)while循環(huán)中可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)數(shù)據(jù)流程。多了同時(shí)運(yùn)行的WHILE循環(huán)可以分成兩類(lèi)：一類(lèi)是一個(gè)VI中多個(gè)同時(shí)運(yùn)行的WHILE循環(huán)。多個(gè)WHILE循環(huán)在同一程序框圖中。另一類(lèi)是每個(gè)子VI擁有各自的WHILE循環(huán)，此時(shí)多個(gè)WHILE循環(huán)同時(shí)工作相當(dāng)于WINDOWS的多窗口運(yùn)行。2、每個(gè)循環(huán)中必須增加延時(shí)函數(shù)，釋放系統(tǒng)控制權(quán)。如果在循環(huán)中沒(méi)有延時(shí)類(lèi)函數(shù)，將導(dǎo)致WHILE循環(huán)獨(dú)占CPU,CPU占用

11、率很快達(dá)到100%。3、僅運(yùn)行一次的WHILE循環(huán)+未初始化的移位寄存器。這就是著名的LV2（功能）全局變量。移位寄存器：左邊的為初值，運(yùn)行一次后值賦給右邊，下一次循環(huán)是，右值賦給左邊，當(dāng)循環(huán)結(jié)束后，右邊輸出最后結(jié)果值?？梢圆毁x初值，可以輸出每次結(jié)果值。反饋節(jié)點(diǎn)：與移位寄存器相同可以直接互換。當(dāng)移位寄存器連線太長(zhǎng)太亂時(shí)，可以替換成反饋節(jié)點(diǎn)。2. 條件結(jié)構(gòu)：連接端：布爾 = if else數(shù)值/字符/枚舉 = Switch case連接為數(shù)值時(shí)只能為整數(shù)，非整可以放大后在判斷，如0.1放大10倍變成1.【W(wǎng)hile+條件結(jié)構(gòu)】：多任務(wù)并行，查詢模式，程序效率低下！，條件結(jié)構(gòu)里面的經(jīng)常為子VI！多

12、按鈕編程技巧：按鈕必須是觸發(fā)類(lèi)型提高while效率的辦法：【等待前面板活動(dòng)函數(shù)】可以明顯降低while循環(huán)次數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機(jī):可以選擇從那一個(gè)狀態(tài)開(kāi)始進(jìn)行執(zhí)行，條件內(nèi)容都指向了下一下，所以是連貫性的運(yùn)行。3. 順序結(jié)構(gòu)：破壞并行運(yùn)行機(jī)制和從左到右的數(shù)據(jù)流，不提倡使用！1. 平鋪式2. 層疊式：借助局部變量進(jìn)行幀之間的數(shù)據(jù)傳遞通過(guò)人為控制數(shù)據(jù)依從來(lái)替代之：中間那根線是用來(lái)觸發(fā)第二個(gè)循環(huán)的，并不傳遞值，只有當(dāng)循環(huán)1停止時(shí)，信號(hào)才能傳出去，觸發(fā)循環(huán)2.4. 事件結(jié)構(gòu)：代替while+條件結(jié)構(gòu)的查詢模式，【while+事件結(jié)構(gòu)】高效率執(zhí)行程序。支持兩種事件：GUI事件+用戶注冊(cè)事件GUI事件：觸發(fā)前面板

13、控件控件值改變按下一個(gè)鍵光標(biāo)進(jìn)入VI窗口超時(shí)事件:在等待時(shí)間內(nèi)沒(méi)有觸發(fā)事件則執(zhí)行超時(shí)事件。建議：1.避免在循環(huán)外使用事件結(jié)構(gòu)。2. 在值改變事件中讀取布爾控件接線端。3. 條件結(jié)構(gòu)用于處理觸發(fā)布爾空間的撤銷(xiāo)操作？4. 不要使用不同的事件數(shù)據(jù)將一個(gè)分支配置為處理多個(gè)過(guò)濾事件5. 如果含有事件結(jié)構(gòu)的while循環(huán)基于布爾控件的值而停止，則記得在事件結(jié)構(gòu)中處理該布爾控件。6. 避免在同一個(gè)事件分支中同時(shí)使用對(duì)話框和“鼠標(biāo)按下？”過(guò)濾事件7. 避免在一個(gè)循環(huán)中放兩個(gè)事件結(jié)構(gòu)8. 使用動(dòng)態(tài)注冊(cè)時(shí)，每個(gè)事件結(jié)構(gòu)都有一個(gè)“注冊(cè)事件”函數(shù)9. 如需在處理當(dāng)前事件的同時(shí)生成或處理其他事件，應(yīng)考慮使用時(shí)間回調(diào)注冊(cè)

14、函數(shù)10. 不要將前面板關(guān)閉通知事件用于重要的關(guān)閉代碼中，除非事先確保前面板關(guān)閉是VI不終止。幾種事件通知事件：常見(jiàn)的過(guò)濾事件：要設(shè)置過(guò)濾節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)事件：用戶事件：5. 定時(shí)結(jié)構(gòu)：降低CPU使用文件操作：創(chuàng)建一個(gè)文件：打開(kāi)一個(gè)文件：波形圖表和波形圖：波形圖表：數(shù)據(jù)源為單個(gè)數(shù)值，隨時(shí)間變化，能及時(shí)顯示，如顯示隨機(jī)數(shù)波形圖：數(shù)據(jù)源為數(shù)組，運(yùn)行完后的數(shù)據(jù)回放功能XY圖：數(shù)據(jù)源為XY坐標(biāo)強(qiáng)度圖：數(shù)據(jù)源為通知器，隊(duì)列，信號(hào)量，集合點(diǎn)通知器：主要用于消息更新，前面的信號(hào)會(huì)被后來(lái)的覆蓋：隊(duì)列：可以緩沖數(shù)據(jù)，可以傳遞一組數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)傳遞方面具有強(qiáng)大作用！通知器和隊(duì)列的區(qū)別：1. 通知器內(nèi)容會(huì)被新的消息覆蓋，而隊(duì)列不會(huì)。2. 通知是1對(duì)多（像廣播），隊(duì)列是多對(duì)一，只能有一個(gè)接收者，可以將所有隊(duì)列數(shù)據(jù)壓出堆棧。信號(hào)量：獨(dú)占性集合點(diǎn)：在執(zhí)行的某個(gè)特定點(diǎn)同步兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立并行的任務(wù)。先到達(dá)的任務(wù)會(huì)等待后面的任務(wù)，到齊后才繼續(xù)運(yùn)行。事件發(fā)生：建議用“通知器”替代“事件發(fā)生”，只有在為了內(nèi)存和性能優(yōu)化的情況下使用并發(fā)事件。并發(fā)事件沒(méi)有銷(xiāo)毀函數(shù)！首次調(diào)用函數(shù)：，這函數(shù)很有用！總結(jié)：1. 高效率模式：多while并行+事件結(jié)構(gòu)+多線