LabVIEW虛擬儀器技術(shù)基礎(chǔ)教程 課件 第4章 LabVIEW復(fù)合數(shù)據(jù)類型

第4章LabVIEW復(fù)合數(shù)據(jù)類型CONTENTSprintthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfieldPART01PART02PART03數(shù)組簇波形printthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfield4.1

數(shù)組4.1數(shù)組

數(shù)組是相同類型元素的集合。在LabVIEW中，數(shù)組的索引號從0開始，可以是一維或多維的。與C語言不同的是，在LabVIEW中，創(chuàng)建數(shù)組時，不用事先指定數(shù)組的大小，即數(shù)組的長度可以根據(jù)VI的需求而改變。4.1.1數(shù)組數(shù)據(jù)的組成

4.1.1數(shù)組數(shù)據(jù)的組成不論是幾維，數(shù)組中的每一個元素都有唯一的索引與之對應(yīng)，對數(shù)組中每個元素的訪問都是通過索引進行的。圖4.1數(shù)組數(shù)據(jù)的組成示意圖4.1.2數(shù)組的創(chuàng)建在前面板和程序框圖中都可以創(chuàng)建數(shù)值、布爾、字符、波形和簇等數(shù)據(jù)類型的數(shù)組。按照以下步驟，我們學(xué)習(xí)如何在LabVIEW中創(chuàng)建一個數(shù)組。1）先創(chuàng)建數(shù)組框架。數(shù)組框架有兩種（如圖4.2和圖4.3所示）：一種用于建立輸入控件和顯示控件，找到它的路徑是“控件”選板→“新式”→“數(shù)組、矩陣與簇”→“數(shù)組”子選板；另一種用于建立常量，找到它的路徑為“函數(shù)”選板→“編程”→“數(shù)組”子選板→“數(shù)組常量”。LabVIEW默認初建的數(shù)組框架是一維的。4.1.2數(shù)組的創(chuàng)建空間選板

前面板控件圖4.2在前面板創(chuàng)建的數(shù)組框架

圖4.3在程序框圖面板創(chuàng)建數(shù)組常量框架圖4.1.2數(shù)組的創(chuàng)建控件選板前面板控件圖4.2在前面板創(chuàng)建的數(shù)組框架

4.1.2數(shù)組的創(chuàng)建此時創(chuàng)建的只不過是一個數(shù)組的“殼”，里面還沒有任何內(nèi)容，接下來需要為這個數(shù)組控件添加一個數(shù)據(jù)類型。2）向數(shù)組框架中添加“元素”，以確定數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型。比如我們創(chuàng)建一個數(shù)值型數(shù)組，單擊【數(shù)值型控件】，并將其拖曳到【數(shù)組控件】中，如圖4-4所示。圖4.4創(chuàng)建數(shù)值型數(shù)組4.1.2數(shù)組的創(chuàng)建3）以拖動方式操作，來確定數(shù)組元素的可視大小，如圖4.5所示；通過拖曳鼠標，可同時顯示多個元素，具體如圖4.6所示。圖4.5改變數(shù)組元素的可視大小（以數(shù)組常量為例）圖4.6同時顯示多個元素（以數(shù)組常量為例）4.1.2數(shù)組的創(chuàng)建4）增加數(shù)組的維度。有兩種實現(xiàn)方法：一種是用鼠標選中數(shù)組，右擊鼠標，彈出快捷菜單，選擇“添加維度”或“刪除維度”；另一種是將鼠標移至數(shù)組左上角區(qū)域，通過拖曳，可以改變數(shù)組的維數(shù)。

按照上述步驟創(chuàng)建好的一個數(shù)組輸入控件如圖4.7(a)所示。有時，需要將數(shù)組中的某個元素刪除，操作步驟如下：將鼠標放在要刪除的元素（比如元素5）處，右擊鼠標，選擇“數(shù)據(jù)操作”中的“刪除元素”(如圖4.7(b)所示)。刪除元素5后的數(shù)組如圖4.7(c)所示。4.1.2數(shù)組的創(chuàng)建（a）

（b）（c）圖4.7刪除數(shù)組中的元素4.1.3數(shù)組函數(shù)LabVIEW中提供有一些數(shù)組函數(shù)，它們都在“函數(shù)”選板→“編程”→“數(shù)組”子選板上。表4.1列出了5個常用的數(shù)組函數(shù)，下面通過幾個示例對這幾個數(shù)組函數(shù)做具體介紹。4.1.3數(shù)組函數(shù)序號名稱圖標和連接端口功能說明1數(shù)組大小提供該數(shù)組各維的長度2索引數(shù)組返回n維數(shù)組在索引位置的元素或子數(shù)組3數(shù)組子集返回數(shù)組的一部分，從索引處開始，包含長度個元素4初始化數(shù)組創(chuàng)建一個n維數(shù)組，其中的每個元素都被初始化為元素的值4.1.3數(shù)組函數(shù)5創(chuàng)建數(shù)組將若干個輸入數(shù)組和元素組合成一個新的數(shù)組4.1.3數(shù)組函數(shù)【例4.1】

“數(shù)組大小”函數(shù)。例4.1的VI的程序框圖和前面板如圖4.8所示。它完成的是將一個三維數(shù)組常量連至“數(shù)組大小”函數(shù)，然后將此函數(shù)的輸出結(jié)果提供給“大小”顯示控件。運行此VI，從前面板上“大小”顯示控件的結(jié)果可以看出，這個數(shù)組的大小為2頁、3行和4列。4.1.3數(shù)組函數(shù)圖4.8“數(shù)組大小”函數(shù)使用示例4.1.3數(shù)組函數(shù)【例4.2】

“索引數(shù)組”函數(shù)。

例4.2的VI程序框圖和前面板如圖4.9所示。它所實現(xiàn)的是將一個5行3列的二維數(shù)組常量連至“索引數(shù)組”函數(shù)。擺放位置在上的被調(diào)用的“索引數(shù)組”函數(shù)，索引的是原二維數(shù)組第1行的元素，輸出結(jié)果是原二維數(shù)組的一個子數(shù)組，且是一個一維數(shù)組。而擺放位置在下的被調(diào)用的“索引數(shù)組”函數(shù)，其索引的是原二維數(shù)組中第l行第2列的那個元素，輸出的是一個數(shù)值常量。4.1.3數(shù)組函數(shù)圖4.9“索引數(shù)組”函數(shù)使用示例4.1.3數(shù)組函數(shù)【例4.3】“數(shù)組子集”函數(shù)。

例4.3的VI的程序框圖和前面板如圖4.10所示。它完成的是將一個5行3列的二維數(shù)組常量連至“數(shù)組子集”函數(shù)。其中，“數(shù)組子集”函數(shù)索引的是原二維數(shù)組從第1行開始、長度為3的一個子二維數(shù)組，具體輸出的子二維數(shù)組有3行3列。4.1.3數(shù)組函數(shù)圖4.10“數(shù)組子集”函數(shù)使用示例4.1.3數(shù)組函數(shù)【例4.4】

“刪除數(shù)組元素”函數(shù)。

例4.4的VI的程序框圖和前面板如圖4.11所示。輸入的數(shù)組是一維的，共有5個元素，分別是(1，2，3，4，5)。該VI調(diào)用了“刪除數(shù)組元素”函數(shù)，將輸入數(shù)組中的索引號為2、長度為1的元素刪除掉了。結(jié)果如圖4.11所示，即元素3被刪掉了。4.1.3數(shù)組函數(shù)圖4.11“刪除數(shù)組元素”函數(shù)使用示例4.1.3數(shù)組函數(shù)【例4.5】

“初始化數(shù)組”函數(shù)。

例4.5的VI的程序框圖和前面板如圖4.12所示。其中，第1個“初始化數(shù)組”函數(shù)（擺放位置在上的）創(chuàng)建了一個長度（大?。?的一維數(shù)組，且其中的每個元素都是1；第2個“初始化數(shù)組”函數(shù)創(chuàng)建了一個5行3列的二維數(shù)組，且其每個元素都是2。4.1.3數(shù)組函數(shù)圖4.12“初始化數(shù)組”函數(shù)使用示例4.1.3數(shù)組函數(shù)【例4.6】

“創(chuàng)建數(shù)組”函數(shù)。

在圖4.13所示VI的程序框圖面板上，基于兩個一維數(shù)組常量，利用“創(chuàng)建數(shù)組”函數(shù)生成了一個新數(shù)組。其中，擺放位置在上的“創(chuàng)建數(shù)組”函數(shù)的“連接輸入”選項是是勾選的，可實現(xiàn)將兩個一維數(shù)組串接起來，生成一個新的一維數(shù)組。而擺放位置在下的“創(chuàng)建數(shù)組”函數(shù)的“連接輸入”選項是未選擇的，其實現(xiàn)的是將兩個一維數(shù)組作為元素，生成另一個新的二維數(shù)組，并以原最長的一維數(shù)組的大小作為新建的二維數(shù)組相應(yīng)維的大小，且對缺少的部位進行自動補0。4.1.3數(shù)組函數(shù)圖4.13“創(chuàng)建數(shù)組”函數(shù)使用示例printthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfield4.2簇4.2簇

簇是多個元素的集合。與數(shù)組不同的是，簇的元素可以是不同類型的，類似于C語言的結(jié)構(gòu)體。利用簇，可以在編寫VI的過程中將分布在程序框圖上不同位置的數(shù)據(jù)元素組合起來，這樣可以減少連線的擁擠程度；另外，還可以減少子VI中連接端子的數(shù)量。在實際應(yīng)用中，當(dāng)要對一個所編寫的測量儀器VI的若干個不同性質(zhì)參數(shù)進行配置時，就可以使用簇來實現(xiàn)[1-4]。4.2.1簇的創(chuàng)建LabVIEW中簇的創(chuàng)建方法與創(chuàng)建數(shù)組相類似，共有如下3個步驟。1）首先要創(chuàng)建簇框架，如圖4.14所示。同數(shù)組一樣，簇框架也有兩種：一種是簇輸

入控件和簇顯示控件框架，位于“控件”選板→“新式”→“數(shù)組、矩陣與簇”子選板上；另一種是簇常量框架，位于“函數(shù)”選板→“編程”→“簇、類與變體”子選板上。2）向簇框架中添加元素，如圖4.14所示。3）通過拖曳確定簇的可視大小，如圖4.15所示。4.2.1簇的創(chuàng)建圖4.14在前面板上創(chuàng)建簇4.2.1簇的創(chuàng)建圖4.15在程序框圖面板上創(chuàng)建簇常量4.2.1簇的創(chuàng)建

在簇框架上右擊，彈出的快捷菜單中“自動調(diào)整大小”子菜單中的4個選項可以用來調(diào)整簇框架的大小以及簇元素的布局。“無”選項不對簇框架做出調(diào)整；“調(diào)整為匹配大小”選項用于調(diào)整簇框架的大小，以適合所包含的所有元素；“水平排列”選項在水平方向壓縮排列所有元素；“垂直排列”選項則在垂直方向壓縮排列所有元素。如圖4.16所示。4.2.1簇的創(chuàng)建圖4.16更改簇的外觀大小4.2.1簇的創(chuàng)建

簇中元素的順序是可以改變的。具體的操作是，在簇框架上右擊鼠標，彈出快捷菜單，選擇“重新排序簇中控件”，則就打開了簇元素順序的編輯狀態(tài)。如圖4.17所示，簇元素上有兩個序號，左側(cè)的為新序號；右側(cè)的是舊序號。第一次，單擊簇元素之一，改變其序號；隨后，對其他的元素重復(fù)上述過程，直到改好所有元素的順序為止，單擊上方工具欄中的，“確認”按鈕，保存此次所做的修改。圖4.17簇的順序4.2.2簇函數(shù)下表分別是“捆綁”函數(shù)、“解除捆綁”函數(shù)、“按名稱捆綁”函數(shù)和“按名稱解除捆綁”函數(shù)。序號名稱圖標和連接端口功能說明1捆綁（1）將所有輸入元素打包成簇（2）替換成新簇2解除捆綁將簇中的元素分解出來3按名稱捆綁（1）將標簽替換“輸入簇”中的元素；替換結(jié)果從“輸出簇”提供出來（2）“輸入簇”必須接入，且要求其至少1個元素有標簽4按名稱解除捆綁（1）將輸入簇中的元素按標簽解除捆綁（2）在函數(shù)輸出端，只能獲得擁有標簽的簇元素4.2.2簇函數(shù)【例4.7】“捆綁”函數(shù)。

例4.7的VI的程序框圖和前面板如圖4.18和圖4.19所示。從圖4.18所示的程序框圖可見，該VI利用“捆綁”函數(shù)將3個常量(字符串常量abc、數(shù)值常量1和布爾常量True)打包成一個簇，其結(jié)果經(jīng)前面板的“輸出簇”控件顯示出來。“捆綁”函數(shù)的另一個功能是替換成新簇，圖4.18所示的VI展示了這一用法。已知一個簇，其中的元素為字符串常量ABC、數(shù)值常量2和布爾常量False，將這個簇提供給“捆綁”函數(shù)，該函數(shù)就會自動識別輸入簇中各元素的數(shù)據(jù)類型，并在輸入端口上給出標示，比如“捆綁”函數(shù)的第一個連線輸入口上有abc的標示，表示簇中的第—個元素為字符串常量。然后，將一個新字符串常量abc連至“捆綁”函數(shù)的第1個輸入端口上，布爾常量True連至第3個輸入端口上，再將“捆綁”函數(shù)的輸出結(jié)果賦給“輸出簇”控件。運行此VI可以看到，初始簇中的大寫ABC被小寫abc所替換，同時，布爾常量也由False變?yōu)榱薚rue。4.2.2簇函數(shù)圖4.18捆綁函數(shù)應(yīng)用示例1圖4.19捆綁函數(shù)應(yīng)用示例24.2.2簇函數(shù)【例4.8】

“解除捆綁”函數(shù)。

例4.8給出了“解除捆綁”函數(shù)的使用示例，實現(xiàn)它功能的VI的程序框圖和前面板如圖4.20所示。從程序框圖可見，一個簇常量連至“解除捆綁”函數(shù)上，該函數(shù)對輸入簇進行解包，并會自動辨識出各元素的數(shù)據(jù)類型，最后將各元素連至相對應(yīng)的顯示控件，在前面板上顯示出來。4.2.2簇函數(shù)圖4.20解除捆綁函數(shù)應(yīng)用示例4.2.2簇函數(shù)“按名稱捆綁”函數(shù)的功能是按照簇中元素的名稱替換簇中的元素，其功能類似于捆綁函數(shù)。與捆綁函數(shù)不同的是，該函數(shù)是按名稱，而不是按簇中元素的位置引用簇元素。

“按名稱捆綁”函數(shù)，相當(dāng)于“捆綁”函數(shù)的替換成新簇的功能。使用該函數(shù)時，要求“輸入簇”必須接入，且至少其中的1個元素有標簽。下面通過例4.9學(xué)習(xí)該函數(shù)的使用。4.2.2簇函數(shù)【例4.9】“按名稱捆綁”函數(shù)。

例4.9給出了“按名稱捆綁”函數(shù)使用示例的VI，其程序框圖和前面板如圖4.21所示。從程序框圖可見，一個簇常量連至“按名稱捆綁”函數(shù)，該函數(shù)會自動辨識出輸入簇中有標簽的元素；將新元素連至“按名稱捆綁”函數(shù)的輸入端口上，替換生成的新簇會通過輸出簇控件在前面板顯示出來。運行此VI可以看出，新元素(abc和true，已經(jīng)替換了原簇常量中的相應(yīng)元素(ABC和false)。4.2.2簇函數(shù)圖4.21“按名稱捆綁”函數(shù)應(yīng)用示例4.2.2簇函數(shù)“按名稱解除捆綁”函數(shù)的功能是將輸入簇中的元素按標簽解除捆綁。在該函數(shù)的輸出端，只能獲得帶有標簽的簇元素。下面將通過例4.10學(xué)習(xí)該函數(shù)的使用。【例4.10】“按名稱解除捆綁”函數(shù)。例4.10給出了“按名稱解除捆綁”函數(shù)使用示例的VI，它的程序框圖和前面板如圖4.22所示。在它的程序框圖上，是將一個簇常量連至“按名稱解除捆綁”函數(shù)，該函數(shù)會自動辨識出輸入簇中帶有標簽的元素，然后，再將解包出的元素連至相對應(yīng)的顯示控件上。4.2.2簇函數(shù)圖4.22“按名稱解除捆綁”函數(shù)使用示例與“按名稱捆綁”函數(shù)一樣，“按名稱解除捆綁”函數(shù)初建時也只有一個輸出端子。單擊其標簽域，可彈出帶有標簽的簇元素列表；為看到這些帶有不同標簽的簇元素，必須對其分別建立相應(yīng)的顯示控件。printthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfield4.3波形4.3.1波形數(shù)據(jù)的組成1.變體LabVIEW提供了變體數(shù)據(jù)作為“通用”數(shù)據(jù)類型，是多種數(shù)據(jù)類型的容器。將其他數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為變體時，變體將存儲數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的原始類型，保證日后可將變體數(shù)據(jù)反向轉(zhuǎn)換。例如，如將字符串?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為變體，變體將存儲字符串的文本，以及說明該數(shù)據(jù)是從字符串轉(zhuǎn)換而來的信息。

另外，變體數(shù)據(jù)類型還可以存儲數(shù)據(jù)屬性。屬性定義的是數(shù)據(jù)及變體數(shù)據(jù)類型所存儲的數(shù)據(jù)信息。例如，需要知道某個數(shù)據(jù)的創(chuàng)建時間，可將該數(shù)據(jù)存儲為變體數(shù)據(jù)并添加—個時間屬性，用于存儲時間字符串。屬性數(shù)據(jù)可以是任意數(shù)據(jù)類型，也可以從變體數(shù)據(jù)中刪除或獲取屬性。4.3.1波形數(shù)據(jù)的組成變體數(shù)據(jù)類型主要應(yīng)用在ActiveX技術(shù)中，以方便不同程序之間的數(shù)據(jù)交互。變體數(shù)據(jù)類型在前面板位于“控件”→“新式”→“變體與類”子選板以及“經(jīng)典”→“經(jīng)典數(shù)組、矩陣與簇”子選板中，如圖4.23所示。圖4.23“控件”選板中的“變體”子選板4.3.1波形數(shù)據(jù)的組成

任何數(shù)據(jù)類型都可以轉(zhuǎn)化為變體類型數(shù)據(jù)，然后為其添加屬性，并在需要時轉(zhuǎn)換為原來的數(shù)據(jù)類型。為了完成變體數(shù)據(jù)的操作及屬性的添加、刪除和獲取，LabVIEW提供了變體函數(shù)，位于“函數(shù)”→“編程”→“簇、類與變體”→“變體”子選板中，如圖4.24所示。圖4.24“函數(shù)”選板中的“變體”函數(shù)4.3.1波形數(shù)據(jù)的組成表4.3列出了變體函數(shù)的功能說明圖標函數(shù)名稱說明轉(zhuǎn)換為變體轉(zhuǎn)換任意LabVIEW數(shù)據(jù)為變體數(shù)據(jù)。也可用于將ActiveX數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為變體數(shù)據(jù)變體至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換變體數(shù)據(jù)為LabVIEW可顯示或處理的數(shù)據(jù)類型。也將變體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ActiveX數(shù)據(jù)變體常量變體常量用于傳遞空變體至程序框圖，不能設(shè)置變體常量的值平化字符串至變體轉(zhuǎn)換將平化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為變體數(shù)據(jù)變體至平化字符串轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換變體數(shù)據(jù)為平化的字符串以及代表數(shù)據(jù)類型的整數(shù)數(shù)組。ActiveX變本數(shù)據(jù)無法平化設(shè)置變體屬性用于創(chuàng)建或改變變體數(shù)據(jù)的屬性或值獲取變體屬性依據(jù)是否連接名稱參數(shù)，從單個屬性的所有屬性或值中獲取名稱和值刪除變體屬性刪除變體數(shù)據(jù)中的屬性和值數(shù)據(jù)類型解析子菜單內(nèi)VI和函數(shù)用于獲取和比較變體或其他數(shù)據(jù)類型中保存的數(shù)據(jù)類型4.3.1波形數(shù)據(jù)的組成

為了進一步理解變體數(shù)據(jù)類型及函數(shù)，圖4.25所示為一個變體的應(yīng)用示例。在該示例中，首先將一個數(shù)組轉(zhuǎn)化為數(shù)組變體，然后為其添加一個“創(chuàng)建時間”屬性，并獲取數(shù)組信息，最后再將變體轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)類型—數(shù)組。圖4.25變體應(yīng)用示例4.3.1波形數(shù)據(jù)的組成2時間標識時間標識又稱時間戳，是LabVIEW中記錄時間的專用數(shù)據(jù)類型。找到時間標識常量的路徑是“函數(shù)”選板→“編程”→“定時”→“時間標識常量”。而找到時間標識的輸入控件和顯示控件的路徑為：“控件”選板→“新式”→“數(shù)值”子選板。時間標識路徑、常量及控件如圖4.26所示。圖4.26時間標識常量及控件4.3.1波形數(shù)據(jù)的組成3波形數(shù)據(jù)波形，可以理解為是一種特殊的簇。在LabVIEW中，波形含有4個組成部分，分別是t0、dt、“數(shù)組Y”和“屬性”。其中，t0為時間標識，表示波形數(shù)據(jù)的時間起點；dt為雙精度浮點類型，表示波形數(shù)據(jù)中相鄰數(shù)據(jù)點之間的時間間隔，以秒為單位；Y是雙精度浮點數(shù)組，它按時間順序給出整個波形的所有數(shù)據(jù)點；“屬性”是變體類型，用于攜帶任意的屬性信息。波形控件位于“控件”選板→“新式”→“I/O”子選板上。LabVIEW利用“波形”控件和“數(shù)字波形”控件分別存放模擬波形數(shù)據(jù)和數(shù)字波形數(shù)據(jù)，兩種控件位于“控件”→“新式”→“I/O”子選板上、“控件”→“銀色”→“I/O”子選板上以及“經(jīng)典”→“經(jīng)典I/O”和“經(jīng)典”→“經(jīng)典數(shù)值”子選板中。將控件放置在前面板，默認情況下只顯示3個元素（t0、dt和Y），在右鍵彈出的快捷菜單中選擇“顯示項”→“屬性”，可顯示屬性欄。4.3.2波形函數(shù)表4.4列出了幾種典型的波形函數(shù)，它們位于“函數(shù)”選板→“編程”→“波形”子選板上。其中，在默認情況下，“創(chuàng)建波形”函數(shù)只有“波形”和“波形成分”（Y輸入端子）；拖拽該函數(shù)圖標的邊框，可增加dt、t0和Attributes（變體類型）輸入端子；如果“波形”端子接入了已有的波形數(shù)據(jù)，則該函數(shù)會根據(jù)經(jīng)“波形成分”接入的參數(shù)修改波形數(shù)據(jù)并輸出。“獲取波形成分”函數(shù)的功能是將波形數(shù)據(jù)解包。默認情況下，該函數(shù)圖標只有Y輸出端子；拖曳該函數(shù)圖標的邊框，可增加dt、t0和屬性（變體類型）的輸出端子；也可以單擊輸出端子，在彈出的菜單中選擇希望從該輸出端子輸出波形的哪個成分（數(shù)組Y、dt或者t0等）。4.3.2波形函數(shù)表4.4波形函數(shù)序號名稱圖標和連接端口功能說明1創(chuàng)建波形創(chuàng)建波形或修改已有波形2獲取波形成分將波形數(shù)據(jù)解包3設(shè)置波形屬性為輸入的波形數(shù)據(jù)添加“名稱”和“值”的屬性4獲取波形屬性獲取波形中名為“名稱”的屬性4.3.2波形函數(shù)【例4.11】

生成一段隨機信號，并將其波形在前面板上顯示出來。

例4.11VI的程序框圖和前面板分別如圖4.27和圖4.28所示，它的功能是先利用For循環(huán)生成一個一維數(shù)組，該數(shù)組元素為隨機數(shù)，數(shù)組長度為100。隨后，將該數(shù)組賦給“創(chuàng)建波形”函數(shù)的Y數(shù)組的輸入端子，并為“創(chuàng)建波形”函數(shù)的dt輸入端子賦一個常量l，表示數(shù)組中兩兩相鄰元素之間的時間間隔為1s。最后，將生成的波形提供給波形圖控件和波形顯示控件。利用波形圖控件，可以直觀地看到所生成的這段隨機信號隨時間變化的情況；利用波形顯示控件，則可以看到所產(chǎn)生的隨機信號波形的具體信息。4.3.2波形函數(shù)圖4.27例4.11的VI程序框圖圖4.28例4.11的VI前面板4.3.2波形函數(shù)【例4.12】

生成一段正弦波形，要求其頻率為50Hz，幅值為2，初相位為60度。

這個例子的VI的程序框圖如圖4.29所示，其前面板見圖4.30。對該VI需要說明的有：①它調(diào)用了“正弦”函數(shù)，此函數(shù)經(jīng)“函數(shù)”選板→“數(shù)學(xué)”→“初等與特殊函數(shù)”，在“三角函數(shù)”子選板上可以找到；②幅值輸入控件中的數(shù)值是單個值，將其乘以For循環(huán)生成的數(shù)值，即幅值輸入控件中的數(shù)值將依次與數(shù)組中的每個元素相乘；③正弦波形的周期為其頻率的倒數(shù)，波形中任意兩個相鄰數(shù)據(jù)點之間的時間間隔dt等于周期除以“點數(shù)/周期”。很容易理解，如果將For循環(huán)中的“正弦”函數(shù)換成其他函數(shù)，那該VI就可以產(chǎn)生其他函數(shù)的波形。4.3.2波形函數(shù)圖4.29例4.12VI的程序框圖圖4.30例4.12VI的前面板4.3.2波形函數(shù)在例4.12中，是通過調(diào)用一個For循環(huán)和一個“正弦”函數(shù)，再通過一些運算，得到的一段正弦波形。由于在構(gòu)建測量或測試系統(tǒng)時經(jīng)常需要生成仿真信號，所以，LabVIEW中提供有一系列典型的函數(shù)，利用它們，可以直接生成相應(yīng)函數(shù)的波形。這些函數(shù)經(jīng)“函數(shù)”選板→“信號處理”→“波形生成”子選板可以找到，如圖4.31所示。圖4.31“波形生成”子選板4.3.2波形函數(shù)【例4.13】

生成一段正弦波形，并獲得它的波形成分。

例4.13的VI的程序框圖如圖4.32所示?？梢?，其中調(diào)用“正弦波形”函數(shù)產(chǎn)生一段正弦波，然后再利用“獲取波形成分”函數(shù)將該正弦波形的各個成分提取出來，波形成分分別是dt和“數(shù)組Y”。圖4.32獲取波形成分示例VI的程序框圖4.3.2波形函數(shù)

要產(chǎn)生正弦波形，需要設(shè)置以下幾個參數(shù)：①頻率；②幅值；③相位；④采樣信息。其中，前三個參數(shù)很容易理解，下面重點介紹一下采樣信息。

采樣信息是一個簇類型的數(shù)據(jù)，它包含了兩個元素，分別是采樣率和樣本數(shù)。在生成仿真信號時，采樣率是指1s時間內(nèi)生成多少個數(shù)據(jù)；而樣本數(shù)是指一共生成多少個數(shù)據(jù)；這兩個數(shù)據(jù)配合起來，就是生成數(shù)據(jù)的時間長度，即“樣本數(shù)／采樣率”秒。在圖4.33所示的該VI的前面板上可以看到，設(shè)置的采樣率是1000，樣本數(shù)是1000，如此，就會生成1s的數(shù)據(jù)。請注意，由于現(xiàn)在只是在計算機中生成了一段仿真信號，所以，雖然波形圖的橫軸顯示的是時間，但卻沒有實際意義。運行此VI后會發(fā)現(xiàn)，1s的數(shù)據(jù)瞬間就生成了。只有當(dāng)把這段仿真信號輸出到計算機外，比如用示波器去觀察這段信號時，才會感受到信號波形的時間長度，這時，時間長短就有意義了。4.3.2波形函數(shù)除上述外，在“波形”子選板上，還提供有很多波形函數(shù)，且還有不少用于實現(xiàn)波形測量和波形發(fā)生的子VI，學(xué)習(xí)者可以在需要使用時自己選擇。其中，一些波形函數(shù)較為簡單，可在框圖上雙擊其函數(shù)圖標，打開它的對應(yīng)VI窗口，查看了解其內(nèi)部的實現(xiàn)細節(jié)和原理。圖4.33獲取波形成分示例VI的前面板4.3.2波形函數(shù)另外，在實際的數(shù)據(jù)采集中，常常要從多個數(shù)據(jù)通道的每個通道中各采集一個波形。對此，數(shù)據(jù)采集函數(shù)輸出的數(shù)據(jù)類型就是一個波形數(shù)組，即由波形數(shù)據(jù)作為元素組