LabVIEW编程及虚拟仪器设计(第三讲)

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1、LabVIEW编程及虚拟仪器设计讲课教师：赵伟，黄松岭辅导教师：郝丽，郭建全电话：62772049（o）第三讲：数据类型及其操作函数上节课内容回顾（1）一、循环结构二、条件结构三、顺序结构四、公式节点五、事件结构While循环For循环循环结构内外的数据交换自动索引移位寄存器注意：（1）While循环是先执行、后判断；而For循环的循环次数则是事先定，且具体操作为先判断、后执行（0就不执行）。（2）循环前读入一次，循环完才输出。（3）对For循环，在循环计数端子空置、有输入数组条件下，循环次数由数组元素个数确定；若接入多个数组且均处在自动索引状态，同时循环计数端子也接入有一正整型常量，则循环次

2、数取这些输入中的最小值。 （4）While循环的执行次数，仅受循环体内给条件端子置入的具体循环条件制约 。上节课内容回顾 （2）一、循环结构二、条件结构三、顺序结构四、公式节点五、事件结构要么在选择器标签中列出所有可能的情况；要么必须给出一种默认情况。 进行条件结构内外的数据交换时，会在其边框上生成隧道。输入隧道在每个分支中都可使用；而输出隧道必须从每个分支都得到明确的（输入）值，否则程序无法运行。 （只是 6,Default 分支的显示）上节课内容回顾（3）一、循环结构二、条件结构三、顺序结构四、公式节点五、事件结构 输入数据在顺序结构运行前读入，各帧均可用；输出数据在顺序结构执行完才输出，

3、只跟最后一帧有关。 层叠式顺序结构中可设立局部变量，用于在不同帧之间实现数据传递。平铺式顺序结构无需局部变量，数据传递直接经隧道实现。平铺式与层叠式顺序结构实现功能相同，只是表现形式不同。 当公式节点中的代码很多，一屏显示不下时，可在代码区域弹出快捷菜单，选择“显示项” - “滚动条”，从而实现滚动浏览。一、循环结构二、分支结构三、顺序结构四、公式节点五、事件结构 各输入、输出端子的名称必须与公式节点中的变量名称完全相同。各输入端子间、各输出端子间不允许重名，但输入端子与输出端子可重名。输入端子输出端子滚动条中间变量也必须在边框上定义，但可以不与外部连接。 上节课内容回顾（4）本节课内容一、数

4、组二、簇三、波形 除整数、浮点数、布尔数和字符串等基本数据类型以及相应的运算、操作外，LabVIEW中还提供有几种复合数据，包括数组、簇和波形，以及对它们进行操作的函数。灵活使用这些复合类型的数据及相应的操作函数，可简化程序代码，方便虚拟仪器即VI的编程。一、数组（1）1.数组的创建（1） 1）创建数组框架（输入、显示、常量）；2）向数组框架中添加“元素”，以确定数组元素的数据类型；3）以拖动方式操作，可确定数组的可视大小；4）给数组赋值（指定具体元素）。 数组是相同类型元素的集合。在LabVIEW中，数组可以随意改变长度。 数组输入控件和数组常量可作为数据源；数组显示控件则作为数据流动的目标

5、容器。 到达数组输入控件框架亦即数组显示控件框架的路径为：（前）控件选板-新式-数组、矩阵与簇-数组；而数组常量框架（后面板），经函数选板 - 编程 -数组 - 数组常量找到。 一、数组（2）1.数组的创建 （2）b）向框架的元素区域 中添加数据类型 “元素”（不论输入 、显示还是常量） a）建框架c）调整元素的可 视大小和个数改变元素大小同时显示多个元素注意：只有确定了所建数组的性质，才能进行调整数组元素可视个数的操作。一、数组（3）1.数组的创建（3） d）赋值；改变数组元素的默认值 默认值的设置方式：在第0号（即首个）元素上弹出快捷菜单，选择“数据操作” -“当前值设置为默认值”。显示4

6、个元素表格形式的空整型数组输入控件在第0号元素上把当前值1指定为默认值为第0号元素指定整型值1索引（坐标、下标）从0开始一、数组（4）2. 数组的快捷操作（这里，以数组常量索引区的快捷菜单为例） 在数组常量的索引区和边框上右击鼠标，弹出快捷菜单一、数组（5）3. 数组的行、列、页注意：一般来说，任何类型数据的输入、显示控件和常量，均可用来定义数组的元素类型。但是，数组、子面板控件（控件-新式-容器-子面板）、选项卡控件（控件-新式-容器-选项卡控件）、ActiveX控件、波形图表、XY 图等不能作为数组的元素。 页索引行索引列索引注意：索引区域显示的值，永远是元素区域所显示的左上角元素的索引值

7、（即元素下标；从第0页、0行、0列记起） 。上例：2页3行4列；下例：3行3列以数组常 量为例以数组显示控件为例一、数组（6）4. 数组操作函数 （1）数组大小 其输入“数组”，可是任意维的数组；输出“大小”，提供该数组各维的长度。如果输入“数组” 是一维的，输出“大小” 便给出一个整数值；若输入“数组”是多维的，则输出“大小” 提供的（也称返回的）就是1个一维的整型数组，其每个分量对应输入数组中相应维的长度。 路径：函数选板-编程-数组子选板 这里，对应前页中的上例（2页、3行、4列）。点击该函数图标的右端，可直接生成数组显示器。一、数组（7）4. 数组操作函数 （2）索引数据 路径：“函数

8、”选板-“编程”-“数组”子选板 使用该函数，可获得对该数组中感兴趣部分的数据。 这里只显示了输入数组的第0页；获得（显示）了其第0页第1行。一、数组（8） 4. 数组操作函数 （3）替换数组子集路径：“函数”选板 - “编程” - “数组”子选板 这里，输入仍是前述的2页3行4列的数组（仅给出了第0页）；给该函数只接入了数组某行的索引值，具体为1，即要替换输入数组所有页的第1行（成一个新三维数组）。送给输入端子“新元素/子数组”的二维数组是替换新元素，它的第0行去替换原三维数组第0页的第1行；而其第1行，去替换原数组第1页的第1行。 显示的仅是结果的第0页（索引号从0计起）。一、数组（9）

9、4. 数组操作函数 （4）初始化数组路径： “函数”选板 -“编程” - “数组”子选板 功能：创建n维数组。每一维的长度，分别由“维数大小 0”“维数大小n-1”这n个输入端输入的数值确定。刚创建成仅一维，拖曳其图标下边框，可增加输入端子数，从而创建多维数组；且数组刚创建成时，其每个元素的值均与“元素”端子输入的值相同。一、数组（10） 4. 数组操作函数 （5）创建数组 路径：“函数”选板 - “编程” - “数组”子选板 功能：将若干个输入数组即“数组”与“元素”组合成一个数组。该函数图标上弹出的快捷菜单中有“连接输入”选项 ，当它被选中时，该函数输出端会提供将所有输入连接在一起的结果，

10、此输出数组的维数，与所有输入中的最高维数相同；该选项被关闭，所有输入的维数必须相同，该函数输出的数组比输入（数组）高一维；若所有输入均为标量， “连接输入”选项被自动关闭，函数输出一维数组，按顺序输出所有输入的参数（作为它的元素）。 拖曳下边框可增加输入端子。一、数组（11） 4. 数组操作函数 （6）数组子集 路径：“函数”选板 - “编程” - “数组”子选板 功能：输出（返回）输入的数组中从“索引”参数指定的位置开始、由“长度”参数指定长度的数组子集。每个“索引”与一个“长度”构成一对；“索引-长度”对的数目与输入参数“索引”的维数相同；输出“子数组”的维数，也与“数组”的维数相同。 一

11、、数组（12） 5. 操作函数的多态化 多态化是指一种函数功能，即它可以协调/接纳不同格式、不同维数或不同显示模式的输入数据。在 LabVIEW中提供的大多数功能函数均是多态化的。 二、簇（1）1.簇（Cluster）的创 建 （1）a）创建簇框架；b）向簇框架中添加元素；c）拖动确定簇的可视大小。 簇可以包含任意数目、任意类型的元素。簇不能在运行时添加新元素（而数组的长度在运行时可以自由改变）。簇类似于C语言中的结构（structure）。 簇输入控件和簇显示控件的框架在（前）控件选板- 新式-数组、矩阵与簇子选板上；而簇常量的框架，则在（框图）函数选板-编程-簇与变体子选板上 。 簇与数组

12、最明显的区别是，一个簇中的所有元素，不必同时为输入控件、显示控件或常量。但数组则不然。二、簇（2）1.簇的创建 （2）可向其中再放入其他数据类型的“输入控件元素”。以构建一个簇控件、仅放入一个数值输入控件的情况为例。二、簇（3）2.簇元素的顺序 在簇中，元素有一定的排列顺序，该顺序即为创建该簇时添加元素的顺序。簇元素的排列顺序很重要，是完成很多操作的依据。 改变簇中元素的排序：在簇框架上弹出快捷菜单，选择“重新排序簇中控件”，即打开了簇元素顺序编辑状态。簇元素上有两个序号，左侧反显的为新序号；右侧加灰的是旧序号。单击簇元素之一，将把该元素设置为第0号元素；对其他重复此过程，直到改好所有元素的顺

13、序，点击上方工具栏OK按钮，确认所做修改。 在簇边框上弹出快捷菜单，选“自动调整大小”子菜单，可实现左图所示的所需操作。 二、簇（4）3.簇的操作函数 （1）捆绑 之一 “函数”选板 - “编程” - “簇与变体”子选板 功能一： 将所有输入元素打包成簇。（元素均是“常量”，但可为不同数据类型） 二、簇（5）3.簇的操作函数 （1）捆绑 之二 “函数”选板 - “编程” - “簇与变体”子选板 功能二： 替换成新簇 。二、簇（6）3.簇的操作函数 （2）解除捆绑 “函数”选板 - “编程” - “簇与变体”子选板 二、簇（7）3.簇的操作函数 （3）按名称打包 （捆绑） “函数”选板 - “编

14、程” - “簇与变体”子选板 功能：按标签替换“输入簇”中的元素；替换结果从“输出簇”提供出来。 故，“输入簇”必须接入，且要求其至少1个元素有标签。 添加标签：在对象（簇某元素）上弹出快捷菜单，从“显示项”子菜单选中“标签”，可为对象添加标签。二、簇（8）3.簇的操作函数 （4）按名称解除捆绑 “函数”选板 - “编程” - “簇与变体”子选板 功能：把输入簇中的元素按标签解除捆绑。在函数输出端，只能获得拥有标签的簇元素。 函数初建时，只有一个输出端子；单击其标签域，可弹出带有标签的簇元素的列表；必须对其分别建立相应的显示器。二、簇（9）3.簇的操作函数 （5）簇与数组的相互转换 “函数”选

15、板 - “编程” - “簇与变体”子选板 功能：把所有簇元素按顺序组合成一维数组经“数组”端子输出。 显然，它要求簇的所有元素的类型要相同。 把“数组”端子输入的数组中的元素，按顺序捆绑成簇，并经“簇”端子输出。 三、波形（1）1.波形的创建 （属于输出、显示）1 路径：控件选板 -“新式” -“I/O ”子选板 波形数据含有4个组成部分：t0为时间标识常量类型，表示波形数据的时间起点；dt属于双精度浮点类型，表示波形相邻数据点间的时间间隔，以秒为单位；Y是双精度浮点数组，它按时间顺序给出整个波形的所有数据点；“属性”具有变体类型，用于携带任意的属性信息。 三、波形（2）1. 波形的创建 22

16、. （a）时间标识（zhi） 时间标识，又称时间戳，是LabVIEW中记录时间的专用数据类型；它属于常量，获取它的路径：函数选板 -编程-定时 -时间标识常量 。获取时间标识的输入控件和显示控件的路径为：控件选板 - 新式 - 数值子选板。 在时间标识的常量或输入、显示控件上弹出快捷菜单，都可以打开上图所示对话框，以按现行时间进行时间的设置。路径：在时间标识常量（后）和时间标识输入或显示控件（前）上弹出快捷菜单，经数据操作子选板 选择“设设置时间时间 和日期”。三、波形（3）1. 波形的创建 32. （b） 变体类型 任何数据类型都可以转化为变体类型，然后再为其添加属性，并可以在需要时，转换回原来的数据类型。找到变体类型操作函数的路径：“函数”选板-“编程” - “簇、类与变体”- “变体”子选板 。 三、波形（4）2. 波形操作函数创建波形（1） “函数”选板 - “编程” - “波形”子选板 功能：创建波形或修改已有波形。具体地，在默认情况下，只有“波形”和“波形成分”即Y输入端子；拖曳该函数图标的上边框，可增加dt、t0输入端子；拖曳其图标的下边框，可增加attribuates（