第4讲——图形显示、Express VI 、局部和全局变量、属性节点,LabVIEW编程及虚拟仪器设计,上一讲内容回顾,复合数据类型数组相同数据类型数据的有序集合簇不同（或相同）数据类型数据的组合错误簇（用于错误处理的特殊簇）波形， t0（时间标识），dt，Y， attributes/属性（变体）用于存储数字信号的特殊簇,本讲内容,图形显示Express VI（快速VI）局部变量和全局变量属性节点,1. 图形显示,LabVIEW具有强大的图形控件和功能波形图 XY图 波形图表 强度图 三维图形控件（略）,控件选板->新式->图形,1. 图形显示,波形图（Waveform graph）可显示多条波形曲线对于每条曲线，相邻点在x轴间隔相等，且每个x值对应一个y值波形图的数据组织格式？菜单，帮助->查找范例，浏览方式：任务，基础->图形和图表-> Waveform Graph.vi,1. 图形显示,生成一个周期的正弦或余弦数组,例1,哪种情况最灵活、强大？多条曲线的x0，dx和数据点数都可以不同！,1. 图形显示,,1. 图形显示,波形图还可直接接收波形类型的数据：可输入波形数据，或者以波形数据为元素的1维数组,每条曲线对应一个图例,采样信息参数决定生成1秒钟的数据,,与采样信息共同决定一共3个周期,,两个波形生成函数共享频率和采样信息参数,同时显示两条曲线,例2,非常重要！,波形图的附属控件通过快捷菜单的显示项子菜单打开和关闭,1. 图形显示,标尺图例,,,游标图例,X滚动条,图形工具选板,游标,,主网格,,辅网格,,游标移动器,,2. XY图（XY graph）与波形图的不同之处：相邻点的x坐标间隔可以不等同一x值可以对应于多个y值数据组织格式？菜单，帮助->查找范例，浏览方式：任务，基础->图形和图表-> XY Graph.vi,1. 图形显示,例3,X数据：0,1,3,6,10…（dx=1,2,3,4）,XY图示例Express XY图新式->图形子选板,1. 图形显示,只使用波形的Y成分,初相位45度,自动添加了对“创建XY图” Express VI的调用,,例4,好处：只需接入数组，不需关心内部细节,1. 图形显示,3. 波形图表（Waveform Chart）图（graph）和图表（chart）的区别？对于图（graph），新数据替换旧数据对于图表（chart），新数据接续在旧数据的后面,旧数据,新数据,,图的数据存储区,更旧的数据,新数据,,图表的数据存储区（长度有限，若填满则从头删除数据，与队列相似）,旧数据,1. 图形显示,波形图表的其他设置图表历史长度（Chart History Length）缓冲区大小分格显示曲线（Stack plots）堆叠显示方式刷新模式（Update mode，快捷菜单，高级->刷新模式）,,,带状图表,示波器图表,扫描图表,各条曲线有各自的y轴，共享x轴,1. 图形显示,刷新模式*① 带状图表（Strip Chart） 从左到右填满后，旧数据左移，新数据从右边进入图表，接续在旧数据后；数据从右向左滚动，与纸带记录仪相似。
② 示波器图表（Scope Chart） 数据从左到右绘制，到达右边界后擦除图表中曲线，再次从左到右绘制；与示波器相似③ 扫描图表（Sweep Chart）数据从左到右绘制，新数据处有一移动竖直线，到达右边界后重新从左到右绘制，擦除竖直线经过处的旧数据1. 图形显示,波形图表的数据组织格式？菜单，帮助->查找范例，浏览方式：目录结构，general->graphs-> charts.llb->Charts.vi,例5,1. 图形显示,其他数据组织格式？,例6,1. 图形显示,4. 强度图（Intensity Graph）和强度图表（Intensity Chart）在二维平面上显示三维数据，以颜色代表第三维度，（如地形图和温度图）,1. 图形显示,强度图显示控件,y轴,x轴,定义颜色与z轴数值的映射,标签,1. 图形显示,示例① 定义如下的颜色映射关系：② 输入二维数值数组：,第0行,第1行,第2行,第0列,第1列,第2列,③ 强度图的显示结果：,,,0,1,2,3,0,1,2,3,2. Express VI,Express VI是特殊的VI/函数：Express VI通常封装了复杂、强大的功能参数设置通过对话框实现将Express VI添加到框图上时自动打开配置对话框；之后双击Express VI也可打开对话框。
函数选板，Express子选板,2. Express VI,Express VI示例,外观与普通VI有所区别,即时帮助窗口内给出Express VI 的参数配置情况,,,初次放置到框图上，或双击时打开的配置对话框,2. Express VI,动态数据类型（Dynamic Data Type，DDT）很多Express VI输出或接收DDT类型的数据，DDT数据可以简单理解为经过特殊封装的波形数组如果混合使用DDT数据和传统函数，需在DDT数据和传统数据类型之间进行转换,函数选板，Express->信号操作,DDT连线形状和颜色,DDT -> 其他类型,其他类型 -> DDT,,,2. Express VI,同一DDT数据，有不同的解释方法使用时需要明确：DDT内包含怎样的数据内容准备怎样利用该数据,生成仿真正弦、三角波DDT并合并,,,,,,,1维波形数组,1维数组,1维数组（最新值）（即最后一个值）,1维数组（单通道）,2维数组（列是通道）,单一标量（最后一个值）,2维数组（行是通道）,单一波形,,,函数选板，Express->输入->仿真信号,,例7,2. Express VI,动态数据类型输入到显示控件的默认规则*,DDT,DDT,DDT,3. 局部变量和全局变量,局部变量（Local）？在程序框图上，只能从输入控件端子读数据（由用户在前面板输入），以及向输出显示控件端子输出数据（用户在前面板看到）,用户在前面板输入,输入数据进入程序框图的图形化代码（数据源）,用户在前面板看到输出结果,输出数据进入显示控件接线端（数据目的地）,3. 局部变量和全局变量,局部变量（Local）？利用局部变量，在框图上通过编程的方式设置输入控件值，以及读取输出显示控件值，打破控件固有的读写模式,以编程的方式向输入控件写入数据,以编程的方式读取输出控件数据,例如：程序配置的读写（关闭程序时控件值写入文件，打开程序时从文件读取配置写入控件）,3. 局部变量和全局变量,多个关联到同一控件的局部变量，对应于内存中的同一份数据。
可实现在不同位置访问同一份数据）局部变量建立方法之1：添加前面板控件；在控件或框图端子弹出快捷菜单，创建->局部变量3. 局部变量和全局变量,建立方法之2：添加前面板控件；在框图上添加未关联的局部变量，函数选板，编程->结构子选板；c. 点击局部变量，从列表中选择欲关联的控件局部变量与控件关联之后，可以设置为读取（作为数据源）或写入（作为数据目标）局部变量可能引发竞态条件（Race condition）！,3. 局部变量和全局变量,两段代码并行执行，对x有读有写，无法预知x最终值（设想先左后右、先右后左两种极端情况）,竞态条件解决办法：采用数据流或者顺序结构强制规定代码执行顺序,,3. 局部变量和全局变量,全局变量（Global）？在同一程序的不同VI之间共享数据建立方式,学生名单,选课.vi,学籍管理.vi,考试.vi,,,,全局变量（在VI之间共享）,菜单，文件->新建…，打开“新建”对话框，打开 其他文件->全局变量 选项,3. 局部变量和全局变量,自动打开全局变量窗口，向其中添加控件并保存为*.vi文件,全局变量可以认为是没有框图、只有前面板的VI，前面板上包含任意类型和数量的控件,全局变量同样可能出现竞态条件！,4. 属性节点,属性节点（Property Node）前面板控件具有很多可设置参数，通过快捷菜单和其他UI（用户界面）操作对这些参数进行设置；这些操作发生在建立应用程序时如何在用户运行已建好的程序时，采用编程的方式动态（例如根据用户输入设置参数值）设置控件参数？通过属性节点,属性节点建立方法之1： 添加前面板控件；在控件或框图端子弹出快捷菜单，创建->属性节点->（选择任意属性）,4. 属性节点,属性节点建立方法之2： a. 添加前面板控件；b. 在框图上添加未关联的属性节点，函数选板，编程->应用程序控制；c. 右键弹出快捷菜单，链接至->窗格->（选择控件标签）；d. 左键点击“属性”，在列表中选择任意属性。
4. 属性节点,属性节点大多可读可写，通过快捷菜单“转换为写入/读取”菜单项进行切换（与局部变量相似）；使用一个属性节点可以访问一个控件的多个属性，向下拖曳节点边框，增加更多属性端子一些典型控件属性，以按钮为例：禁用（Disabled），整型，读/写，0-启用，1-禁用，2-禁用并变灰可见（Visible），布尔型，读/写，T-可见，F-不可见闪烁（blinking），布尔型，读/写，T-闪烁，F-不闪烁……,4. 属性节点,例8：每2秒生成一个随机数送入波形图表，如果随机数大于0.5则显示布尔指示灯控件（值为True），否则隐藏指示灯,,利用顺序结构框和整型常量2000到等待（ms）函数的连线，确保History属性先被设置，之后执行循环,,产生和显示10个随机数,每次循环延时2秒,,大于0.5则显示“布尔”控件，否则隐藏控件,,指示灯初始化为True,,历史数据（History）属性输入空数组，清空波形图表,练习,习题1：对如下所给VI的框图，改变正弦波产生函数的输入参数（频率、初相位、幅值等），观察相应XY 图输出的波形习题2：在一个波形图中，分别用红、绿、篮颜色显示3条随机数组成的曲线，其取值范围分别为0～1、1～5和5～10习题3：用for循环构造一个10×10的随机数二维数组，并用强度图表显示出来,。