虛擬儀器技術(shù)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

虛擬儀器技術(shù)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)主要內(nèi)容循環(huán)結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)公式節(jié)點(diǎn)事件結(jié)構(gòu)局部變量和全局變量定時(shí)循環(huán)菜單第2頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—While循環(huán)操作：Functions->ExecCtrl->WhileLoop第3頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—While循環(huán)操作：Functions->AllFunctions->Structures->WhileLoop第4頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—While循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)體代碼重復(fù)端子循環(huán)邊框條件端子第5頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—While循環(huán)執(zhí)行流程類似于do…while語(yǔ)句do

循環(huán)體語(yǔ)句while（表達(dá)式）輸出循環(huán)次數(shù)執(zhí)行循環(huán)體函數(shù)結(jié)束是循環(huán)次數(shù)加1否第6頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天演示：用While循環(huán)實(shí)現(xiàn)1~100的累加計(jì)算for(i=1;i<=100;i++){sum=sum+i;}第7頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天演示：用While循環(huán)實(shí)現(xiàn)1~100的累加計(jì)算初始化第8頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—While循環(huán)注意事項(xiàng)：重復(fù)端子從0開(kāi)始先執(zhí)行，再判斷，至少執(zhí)行一次結(jié)束條件：stopiftrue還是continueiftrue只有循環(huán)體執(zhí)行結(jié)束后才能停止第9頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—For循環(huán)操作：Functions->AllFunctions->Structures->ForLoop第10頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—For循環(huán)For循環(huán)結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)端子重復(fù)端子第11頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—For循環(huán)執(zhí)行流程類似于For語(yǔ)句For(i=0;i<N;i++){

語(yǔ)句;}輸出當(dāng)前循環(huán)次數(shù)i執(zhí)行循環(huán)體函數(shù)i<N是循環(huán)次數(shù)加1否讀入總循環(huán)次數(shù)N第12頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天練習(xí)：用For循環(huán)實(shí)現(xiàn)1~100的累加計(jì)算。第13頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)外的數(shù)據(jù)交換循環(huán)體與外部的數(shù)據(jù)交換通過(guò)隧道實(shí)現(xiàn)。隧道第14頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)的自動(dòng)索引For循環(huán)，自動(dòng)索引默認(rèn)打開(kāi)[]；While循環(huán)，自動(dòng)索引默認(rèn)關(guān)閉■；自動(dòng)索引（Auto-Indexing）：在循環(huán)執(zhí)行過(guò)程中輸入或輸出數(shù)據(jù)。第15頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)索引索引隧道：使循環(huán)框外面的數(shù)據(jù)成員逐個(gè)進(jìn)入循環(huán)框，或者使循環(huán)框內(nèi)的數(shù)據(jù)累計(jì)成為一個(gè)數(shù)組后再輸出到循環(huán)框外。一維數(shù)組數(shù)據(jù)進(jìn)入循環(huán)時(shí)，被索引成單個(gè)元素；二維數(shù)組數(shù)據(jù)進(jìn)入循環(huán)時(shí)，被索引成一維數(shù)組；循環(huán)體內(nèi)的數(shù)據(jù)輸出到循環(huán)體外時(shí)，單個(gè)元素被累積，成為一維數(shù)組；一維數(shù)組累積成為二維數(shù)組。第16頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天第17頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—移位寄存器移位寄存器:用于循環(huán)體內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換；兩次或多次循環(huán)之間交換數(shù)據(jù)方法：循環(huán)左側(cè)或右側(cè)單擊快捷鍵的“AddShiftRegister”兩次循環(huán)之間傳遞數(shù)據(jù)第18頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—移位寄存器移位寄存器的流程

帶有向上箭頭的右端子在每一次循環(huán)結(jié)束時(shí)，保存?zhèn)魅肫渲械臄?shù)據(jù)。在下一個(gè)循環(huán)開(kāi)始前傳給左端子。第19頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—移位寄存器移位寄存器可存儲(chǔ)任何數(shù)據(jù)類型：數(shù)字，布爾，字符串和數(shù)組；但連接到同一個(gè)寄存器端子上的數(shù)據(jù)必須是同一類型；移位寄存器的類型與第一個(gè)連接到其端子之上的對(duì)象數(shù)據(jù)類型相同。第20頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—移位寄存器一個(gè)循環(huán)可以建立多個(gè)移位寄存器。一個(gè)移位寄存器可以有多個(gè)左端子，但只能有一個(gè)右端子。邊框右鍵“AddShiftRegister”右鍵“AddElement”第21頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天循環(huán)結(jié)構(gòu)—反饋端子反饋節(jié)點(diǎn)：與移位寄存器的功能完全相同。數(shù)據(jù)在本次循環(huán)結(jié)束前從反饋節(jié)點(diǎn)的箭尾端進(jìn)入，在下一次循環(huán)開(kāi)始后從箭頭流出。操作方法：左右端子快捷鍵->“ReplacewithFeedbackNode”或者將輸出直接連接到輸入。第22頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)類似于C語(yǔ)言中的Switch語(yǔ)句。Swich（表達(dá)式）{Case常量1：語(yǔ)句1Case常量2：語(yǔ)句2

…Case常量n：語(yǔ)句nDefault：語(yǔ)句n+1}選擇器端子分支選擇器標(biāo)簽第23頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天分支結(jié)構(gòu)選擇器端子選擇器端子的輸入值是由與它相連的輸入控件對(duì)象決定的。數(shù)據(jù)類型可以是布爾量、整形、字符串型或者枚舉型。當(dāng)選擇器端子的值與選擇器標(biāo)簽值沒(méi)有一個(gè)匹配時(shí)，就執(zhí)行默認(rèn)分支。注意：必須指定默認(rèn)分支！操作：標(biāo)簽處右鍵選擇“RemoveDefault”

或者“MakeThisTheDefaultCase”第24頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天分支結(jié)構(gòu)Case結(jié)構(gòu)快捷菜單

AddCaseAfterAddCaseBeforeDuplicateCaseRemoveEmptyCasesShowCase

第25頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的輸入和輸出是通過(guò)隧道來(lái)實(shí)現(xiàn)的輸入數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)所有分支有效。輸出隧道必須從每一個(gè)case中得到明確的輸入值，否則程序無(wú)法運(yùn)行。可以為沒(méi)有連接的分支定義一個(gè)默認(rèn)輸出值。第26頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天分支結(jié)構(gòu)分支特殊標(biāo)簽說(shuō)明1，3，4：表示選擇了1或3或4；-1..4：表示選擇了-1到4的整數(shù)；..2：表示所有小于等于2的整數(shù)；7..：表示所有大于等于7的整數(shù)。第27頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天分支結(jié)構(gòu)例子要求：判斷學(xué)生成績(jī)的等級(jí)小于60，不及格；60~69，及格;70~79，中等80~89，良好；90~100，優(yōu)秀。其它輸入錯(cuò)誤提示。AllFunctions->Timedialog->onebuttondialogAllFunctions->String->StringConstant數(shù)據(jù)類型為U8第28頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)依次執(zhí)行程序，它可以包含多個(gè)代碼子框圖這些代碼子框圖看起來(lái)就像是多幀電影膠片一樣，所以把每個(gè)子框圖稱為幀。每個(gè)子框圖中的代碼全部執(zhí)行結(jié)束，才會(huì)再開(kāi)始執(zhí)行下一個(gè)子框圖。第29頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天選擇器標(biāo)簽放置幀代碼放置幀代碼放置幀代碼第0幀第1幀堆疊的順序結(jié)構(gòu)平鋪的順序結(jié)構(gòu)Functions->AllFunctions->Structures第30頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天順序結(jié)構(gòu)的隧道說(shuō)明輸入隧道得到輸入值保持不變，每個(gè)幀都可以讀取。只能在某個(gè)幀中輸入數(shù)據(jù)到輸出隧道，超過(guò)一個(gè)會(huì)引起多個(gè)數(shù)據(jù)源錯(cuò)誤。輸出隧道的值只在整個(gè)順序結(jié)構(gòu)完成執(zhí)行后才會(huì)得到輸出。第31頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天順序結(jié)構(gòu)堆疊的順序結(jié)構(gòu)：不同的框架之間數(shù)據(jù)的傳遞，需要使用順序結(jié)構(gòu)局部變量。平鋪的順序結(jié)構(gòu)，功能同上，但不用局部變量。返回系統(tǒng)運(yùn)行毫秒數(shù)延時(shí)第32頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天右鍵，“AddSequenceLocal”輸入隧道堆疊順序例子：在第一幀中加10，在第二幀中加20，在第三幀中加30，顯示計(jì)算結(jié)果。輸出隧道第33頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天公式節(jié)點(diǎn)以文本編程的形式實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法代碼文本的語(yǔ)法與C語(yǔ)言相似（運(yùn)算符、代碼結(jié)構(gòu)）遇到特殊函數(shù)時(shí)查表（幾十個(gè)LabVIEW預(yù)定義函數(shù)）。放置代碼第34頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天公式節(jié)點(diǎn)輸入輸出端子是聯(lián)系節(jié)點(diǎn)內(nèi)文本代碼和節(jié)點(diǎn)外代碼的紐帶可以有無(wú)數(shù)個(gè)輸入輸出端子各輸入或輸出端子名字不能相同文本代碼中，每一個(gè)變量必須有一個(gè)輸入或輸出端子與之對(duì)應(yīng)，即使是臨時(shí)使用的變量也是如此。方法：AllFunctions->Structures第35頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天公式節(jié)點(diǎn)例子：如果X為非負(fù)數(shù)，Y等于X的平方根；如果X為負(fù)數(shù)，Y等于-999注意：公式使用的操作符。右鍵“AddInput”右鍵“AddOutput”第36頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天應(yīng)用實(shí)例模擬溫度采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要求：

1.用隨機(jī)數(shù)模擬溫度數(shù)據(jù)（20-40攝氏度）

2.采集開(kāi)始用開(kāi)關(guān)控制，每次采集10個(gè)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示（溫度計(jì)和數(shù)值控件），顯示采集進(jìn)度，采樣間隔可調(diào)

3.開(kāi)關(guān)控制是否轉(zhuǎn)換為華氏溫度顯示

4.可設(shè)溫度上限，超限時(shí)報(bào)警（LED燈亮）第37頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天第38頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天第39頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天事件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)：將整個(gè)程序看作一個(gè)數(shù)據(jù)流過(guò)的通道。缺點(diǎn)：對(duì)界面操作的響應(yīng)只能通過(guò)輪詢的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，不夠靈活且占用資源。第40頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天事件結(jié)構(gòu)事件：發(fā)生了某種事情的通知。事件驅(qū)動(dòng)：系統(tǒng)等待用戶或其它觸發(fā)事件的對(duì)象發(fā)出消息，并對(duì)其做出響應(yīng)。事件結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)用戶和程序的互動(dòng)操作，如單擊某個(gè)按鈕、改變窗體大小、退出程序等。第41頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天事件結(jié)構(gòu)組成超時(shí)端子選擇標(biāo)簽數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)放置代碼第42頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天事件結(jié)構(gòu)組織方式：把多個(gè)子框圖堆疊在一起。每次只有一個(gè)子框圖得到執(zhí)行，該子框圖執(zhí)行完后，事件結(jié)構(gòu)隨之退出。一般與循環(huán)結(jié)構(gòu)搭配使用。第43頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天事件結(jié)構(gòu)分類：按照事件的發(fā)出時(shí)間來(lái)區(qū)分，LabVIEW的事件可分為通知事件(Notify)：在LabVIEW處理完用戶操作之后發(fā)出的。過(guò)濾事件(filter)：在LabVIEW處理用戶操作之前發(fā)出的，并等待相對(duì)應(yīng)的事件框架執(zhí)行完成之后，LabVIEW再處理該用戶操作。第44頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天事件注冊(cè)提示：避免生成不必要的事件，這樣極易引起錯(cuò)誤。所以應(yīng)該避免在同一VI上使用多個(gè)事件結(jié)構(gòu)生成方法：靜態(tài)注冊(cè)：在程序運(yùn)行前，對(duì)事件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置，指定哪個(gè)子框圖響應(yīng)前面板上的哪些事件，LabVIEW在程序運(yùn)行時(shí)自動(dòng)對(duì)設(shè)置的事件進(jìn)行注冊(cè)動(dòng)態(tài)注冊(cè)：在程序運(yùn)行時(shí)改變事件的注冊(cè)內(nèi)容。第45頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天第46頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天局部變量局部變量：可以在一個(gè)VI的多個(gè)位置實(shí)現(xiàn)對(duì)前面板控件的訪問(wèn)，也可以在無(wú)法連線的框圖區(qū)域之間傳遞數(shù)據(jù)。局部變量是對(duì)前面板控件數(shù)據(jù)的引用；可為一個(gè)控制器或指示器建立任意多個(gè)局部變量；改變?nèi)我庖粋€(gè)局部變量，都會(huì)改變包括控件本身和其他局部變量在內(nèi)的所有數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的寫操作和對(duì)指示器的讀操作。第47頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天局部變量操作說(shuō)明Functions->AllFunctions->Structures方式1：局部變量->快捷菜單->SelectItem方式2：控件->快捷菜單->Create->LocalVariable注意：在默認(rèn)情況下，新創(chuàng)建的局部變量都是只能寫入的端子，在局部變量上彈出快捷菜單，選擇“ChangeToRead”，即可把局部變量變?yōu)樽x端子。例子：判斷控件輸入數(shù)據(jù)，如果為負(fù)數(shù)，則將其改為0，并將原數(shù)據(jù)復(fù)制給另外一個(gè)輸入控件；如果為正數(shù)，計(jì)算平方根給原控件，原始數(shù)據(jù)同樣復(fù)制。第48頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天第49頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天全局變量全局變量：同時(shí)在幾個(gè)運(yùn)行的VI之間傳遞數(shù)據(jù)（只有前面板，沒(méi)有框圖）。為全局變量文件添加控制器還是指示器無(wú)關(guān)緊要，使用全局變量時(shí)總是同時(shí)擁有讀和寫的權(quán)利。（最好把全局變量放在一個(gè)文件中）第50頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天全局變量的操作創(chuàng)建：New->OtherDocumentTypes->GlobalVariable使用步驟1：Functions->AllFunctions->SelectaVI…->選擇建立的全局變量文件使用步驟2：在全局變量的快捷菜單中選擇“SelectItem”確定變量，選擇“ChangeToRead”改變讀寫狀態(tài)。例子：建立一個(gè)含有數(shù)值型和布爾型控件的全局變量文件，再建立兩個(gè)VI，一個(gè)寫入全局變量、一個(gè)讀取全局變量。第51頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天右鍵“ChangeToRead”第52頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天關(guān)于全局變量和局部變量慎用局部變量和全局變量占用內(nèi)存可能引起競(jìng)態(tài)條件在程序運(yùn)行之前，必須首先要確定它的初始值是否滿足執(zhí)行要求，如果不滿足的話，就要對(duì)它們進(jìn)行初始化。第53頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天定時(shí)循環(huán)定時(shí)結(jié)構(gòu)，與時(shí)間控制有關(guān)。實(shí)現(xiàn)Wait等時(shí)間函數(shù)相同的功能。可以選擇使用哪個(gè)時(shí)間源（硬件）來(lái)定時(shí)。定時(shí)結(jié)構(gòu)的定時(shí)效果也要比Wait等函數(shù)精確的多。說(shuō)明：LabVIEW7.1新推出功能。第54頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天菜單菜單編輯器菜單編輯按鈕菜單類型菜單預(yù)覽菜單屬性操作：Edit->Run-TimeMenu…第55頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天菜單菜單類型Default：使用LabVIEW提供的默認(rèn)菜單Minimal：在Default菜單的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)化Custom：表示完全由程序員生成菜單第56頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天菜單菜單屬性ItemType:定義菜單項(xiàng)的類型Application：是一個(gè)子菜單，里面包含了所有的系統(tǒng)預(yù)定義的菜單項(xiàng)。Separator：建立菜單里的分隔線第57頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天菜單UserItem:表示用戶自定義選項(xiàng)，必須自己編寫代碼，才能響應(yīng)。ItemName：菜單項(xiàng)文本，在其中出現(xiàn)的下劃線+字符，例如File(_F)，執(zhí)行菜單為File(F)，用于實(shí)現(xiàn)快捷鍵（Alt+F）。ItemTag：菜單項(xiàng)標(biāo)示出現(xiàn)在程序框圖上。所有菜單項(xiàng)的ItemTag必須不同，它是菜單項(xiàng)在框圖代碼中的唯一標(biāo)識(shí)符。第58頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天菜單Enabled復(fù)選框：指定是否禁用菜單項(xiàng)Checked復(fù)選框：指定是否在菜單項(xiàng)的左側(cè)顯示對(duì)號(hào)確認(rèn)標(biāo)記Shortcut文本框：顯示該菜單項(xiàng)指定的快捷鍵，按下鍵盤制定快捷鍵（例如：Ctrl+Z）說(shuō)明：最終菜單保存在同名的rtm文件中。第59頁(yè),共66頁(yè)，2024年2月25日，星期天菜單菜單響應(yīng)函數(shù)操作：Functions->AllFunc