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1、虚拟仪器技术虚拟仪器技术 第五章图形控件和图形数据显示第五章图形控件和图形数据显示虚拟仪器技术虚拟仪器技术第五章图形控件和图形数据显示第五章图形控件和图形数据显示 图图形形是是虚虚拟拟仪仪器器的的重重要要组组成成部部分分，LabviewLabview为为用用户户提提供供了了丰丰富富的的图图形形显显示示功功能能，在在图图形形子子模模版版中中提提供了许多可供使用的显示控件，如图：供了许多可供使用的显示控件，如图：虚拟仪器技术虚拟仪器技术Chart和和Graph显示控件显示控件1 1、Chart Chart （波形图表）（波形图表） ： 是将数据源（例如采集得到的数据）在某一坐标系中，是将数据源（例
2、如采集得到的数据）在某一坐标系中，实时、逐点地显示出来实时、逐点地显示出来，它可以反映被测物理量的变化趋，它可以反映被测物理量的变化趋势，例如显示一个实时变化的波形或曲线，传统的模拟示势，例如显示一个实时变化的波形或曲线，传统的模拟示波器、波形记录仪就是这样。波器、波形记录仪就是这样。 2 2、GraphGraph（波形图）：（波形图）： 则是对已采集数据进行则是对已采集数据进行事后处理事后处理的结果，进行的结果，进行批量显示批量显示。它先将被采集数据存放在一个数组之中，然后根据需要组它先将被采集数据存放在一个数组之中，然后根据需要组织成所需的图形显示出来。它的缺点是没有实时显示，但织成所需的
3、图形显示出来。它的缺点是没有实时显示，但是它的表现形式要丰富得多。例如采集了一个波形后，经是它的表现形式要丰富得多。例如采集了一个波形后，经处理可以显示出其频谱图。现在，数字示波器也可以具备处理可以显示出其频谱图。现在，数字示波器也可以具备类似类似GraphGraph的显示功能。（见例的显示功能。（见例chartgraph）虚拟仪器技术虚拟仪器技术Graph控件控件各种图形都提供了相应的控件，以各种图形都提供了相应的控件，以GraphGraph为例介绍。为例介绍。下图所示为它的控件。所有这些控件都包含在图形下图所示为它的控件。所有这些控件都包含在图形快速菜单的快速菜单的“显示项显示项”选项下。
4、选项下。虚拟仪器技术虚拟仪器技术Graph的图形控件的图形控件 虚拟仪器技术虚拟仪器技术Graph控件控件曲线图例曲线图例可用来设置曲线的各种属性，包括线型可用来设置曲线的各种属性，包括线型（实线、虚线、点划线等）、线粗细、颜色以及（实线、虚线、点划线等）、线粗细、颜色以及数据点的形状等。数据点的形状等。图形模板图形模板可用来对曲线进行操作，包括移动、对可用来对曲线进行操作，包括移动、对感兴趣的区域放大和缩小等。感兴趣的区域放大和缩小等。光标图例光标图例可用来设置光标、移动光标，帮助你用可用来设置光标、移动光标，帮助你用光标直接从曲线上读取感兴趣的数据。光标直接从曲线上读取感兴趣的数据。刻度图
5、例刻度图例用来设置坐标刻度的数据格式、类型用来设置坐标刻度的数据格式、类型（普通坐标或对数坐标），坐标轴名称以及刻度（普通坐标或对数坐标），坐标轴名称以及刻度栅格的颜色等。栅格的颜色等。 虚拟仪器技术虚拟仪器技术Chart的独有控件的独有控件ChartChart的数据并没有事先存在一个数组中，它是实时显示的，的数据并没有事先存在一个数组中，它是实时显示的，为了能够看到先前的数据，为了能够看到先前的数据，ChartChart控件内部含有一个显示缓冲控件内部含有一个显示缓冲器，其中保留了一些历史数据。这个缓冲器按照先进先出的器，其中保留了一些历史数据。这个缓冲器按照先进先出的原则管理，其最大容量是
6、原则管理，其最大容量是10241024个数据点。个数据点。滚动条滚动条(Scrollbar)(Scrollbar) 它直接对应于显示缓冲器，通过它可以前后观察缓冲器内任它直接对应于显示缓冲器，通过它可以前后观察缓冲器内任何位置的数据。何位置的数据。数据显示数据显示(Digital Display)(Digital Display) 选中它，可以在图形右上角出现一个数字显示器，这样可以选中它，可以在图形右上角出现一个数字显示器，这样可以在画出曲线的同时显示当前最新的一个数据值。在画出曲线的同时显示当前最新的一个数据值。虚拟仪器技术虚拟仪器技术Chart的独有控件的独有控件刷新模式刷新模式(Upd
7、ate Mode)(Update Mode)（在（在“高级菜单高级菜单”下）下）ChartChart提供了三种画面的刷新模式，分别是提供了三种画面的刷新模式，分别是Strip Chart ModeStrip Chart Mode（条壮图）：它与纸带式图表记录仪类（条壮图）：它与纸带式图表记录仪类似。曲线从左到右连续绘制，当新的数据点到达右部边界似。曲线从左到右连续绘制，当新的数据点到达右部边界时，先前的数据点逐次左移。时，先前的数据点逐次左移。Scope Chart ModeScope Chart Mode（示波器模式）：它与示波器类似。曲（示波器模式）：它与示波器类似。曲线从左到右连续绘制，
8、当新的数据点到达右部边界时，清线从左到右连续绘制，当新的数据点到达右部边界时，清屏刷新，从左边开始新的绘制。它的速度较快。屏刷新，从左边开始新的绘制。它的速度较快。Sweep Chart ModeSweep Chart Mode（扫描模式）：与示波器模式的不同在（扫描模式）：与示波器模式的不同在于当新的数据点到达右部边界时，不清屏，而是在最左边于当新的数据点到达右部边界时，不清屏，而是在最左边出现一条垂直扫描线，以它为分界线，将原有曲线逐点向出现一条垂直扫描线，以它为分界线，将原有曲线逐点向右推，同时在左边画出新的数据点。如此循环下去。右推，同时在左边画出新的数据点。如此循环下去。虚拟仪器技术
9、虚拟仪器技术练习练习 ： Chart和和Graph的比较的比较创建一个创建一个VIVI，用，用ChartChart和和GraphGraph分别显示分别显示4040个随机数产生的曲个随机数产生的曲线，比较程序的差别。线，比较程序的差别。 （见例（见例chartgraph）虚拟仪器技术虚拟仪器技术第五章图形控件和图形数据显示第五章图形控件和图形数据显示显示的运行结果是一样的。但实现方法和过程不同。在流程显示的运行结果是一样的。但实现方法和过程不同。在流程图中可以看出，图中可以看出，ChartChart产生在循环内，每得到一个数据点，就产生在循环内，每得到一个数据点，就立刻显示一个。而立刻显示一个。
10、而GraphGraph在循环之外，在循环之外，4040个数都产生之后，跳个数都产生之后，跳出循环，然后一次显示出整个数据曲线。从运行过程可以清出循环，然后一次显示出整个数据曲线。从运行过程可以清楚地看到这一点。楚地看到这一点。值得注意的还有值得注意的还有ForFor循环执行循环执行4040次，产生的次，产生的4040个数据存储在一个数据存储在一个数组中，这个数组创建于个数组中，这个数组创建于ForFor循环的边界上（使用自动索引循环的边界上（使用自动索引功能）。在功能）。在ForFor循环结束之后，该数组就将被传送到外面的循环结束之后，该数组就将被传送到外面的GraphGraph。仔细看流程图
11、，穿过循环边界的连线在内、外两侧粗。仔细看流程图，穿过循环边界的连线在内、外两侧粗细不同，内侧表示浮点数，外侧表示数组。细不同，内侧表示浮点数，外侧表示数组。虚拟仪器技术虚拟仪器技术XY图形控件（图形控件（XY Graph）以上介绍的两种波形显示器：波形图表和波形图以上介绍的两种波形显示器：波形图表和波形图只能描绘样点均匀分布的单值函数变化曲线，因只能描绘样点均匀分布的单值函数变化曲线，因为它们的为它们的X X轴只是表示时间先后，而且是单调均匀轴只是表示时间先后，而且是单调均匀的。的。要想描绘要想描绘Y Y与与X X的函数关系，就需要用的函数关系，就需要用XYXY图。图。XYXY图形就是通常意
12、义上的笛卡尔图形，描绘图形就是通常意义上的笛卡尔图形，描绘XYXY图图首先需要两个数组首先需要两个数组X X和和Y Y，分别对应于图形的，分别对应于图形的X X轴和轴和Y Y轴，并且需要两个数组打包构成一个簇，轴，并且需要两个数组打包构成一个簇，X X轴在轴在上，上，Y Y轴在下。轴在下。虚拟仪器技术虚拟仪器技术XY图形控件（图形控件（XY Graph）波形图（波形图（Waveform GraphWaveform Graph）有一个特征，其）有一个特征，其X X是测是测量点序号、时间间隔等，量点序号、时间间隔等，Y Y是测量数据值。但是它是测量数据值。但是它并不适合描述一般的并不适合描述一般的
13、Y Y值随值随X X值变化曲线。适合于值变化曲线。适合于这种情况的控件是这种情况的控件是XY GraphXY Graph。通过一个构成利萨如图形的例子来看一下它的使通过一个构成利萨如图形的例子来看一下它的使用。我们知道如果控制用。我们知道如果控制XYXY方向的两个数组分别按方向的两个数组分别按正弦规律变化（假设其幅值、频率都相同），如正弦规律变化（假设其幅值、频率都相同），如果它们的相位相同，则利萨育图形是一条果它们的相位相同，则利萨育图形是一条4545度的度的斜线，当它们之间相位差斜线，当它们之间相位差9090度时为圆，其他相位度时为圆，其他相位差是椭圆。差是椭圆。 （见例（见例XY Gra
14、ph）虚拟仪器技术虚拟仪器技术例一：应用例一：应用XY Graph构成利萨如图形构成利萨如图形构成利萨育图形的原理，如果知道构成利萨育图形的原理，如果知道X X和和Y Y方向的两个数组方向的两个数组分别按正弦规律变化（假设其数据点数，幅值和频率都分别按正弦规律变化（假设其数据点数，幅值和频率都相同），如果它们的相位相同，则应用相同），如果它们的相位相同，则应用XYXY图描绘出的利图描绘出的利萨育图形是一条萨育图形是一条4545的斜线；当它们之间的相位差等于的斜线；当它们之间的相位差等于9090时为圆；大部分情况都是椭圆。时为圆；大部分情况都是椭圆。新建一个新建一个VIVI，在前面板上放置一个，
15、在前面板上放置一个XYXY图，调整它的边框图，调整它的边框为合适大小，同时放置一个数值输入控件为合适大小，同时放置一个数值输入控件“相位差相位差”。 切换到程序框图，添加两个正弦波函数放置到程序框图切换到程序框图，添加两个正弦波函数放置到程序框图上。将上。将“相位差相位差”输入控件与第二个正弦波函数的输入控件与第二个正弦波函数的“相相位输入位输入”端口相连，默认的相位是端口相连，默认的相位是0 0。 在簇函数子模板上选择在簇函数子模板上选择“捆绑捆绑”函数，将两个正弦信号函数，将两个正弦信号打包为一个簇，第一个数组作为打包为一个簇，第一个数组作为X X轴的数据，第二个数轴的数据，第二个数组作为
16、组作为Y Y轴的数据，簇的输出与轴的数据，簇的输出与XYXY图相连。图相连。虚拟仪器技术虚拟仪器技术当为当为45度时的图形数据显示结果度时的图形数据显示结果虚拟仪器技术虚拟仪器技术第五章图形控件和图形数据显示第五章图形控件和图形数据显示虚拟仪器技术虚拟仪器技术例二：用XY图描绘同心圆 新建一个VI，在前面板上放置一个XY图，使曲线图例显示两条曲线标识。 在程序框图上放置一个For循环，给计数端子赋值为360，添加正弦函数和余弦函数，它们位于函数数学基本与特殊函数三角函数正弦，余弦。 选择“捆绑”打包函数，将每次循环产生的一对正弦值和余弦值攒成一个簇，循环结束后将这360个簇组成一个簇函数。 因为XY图的显示机制决定了它的输入必须是簇，所以要再用一次“捆绑”打包函数将两个簇数组转换为簇，最后再用“创建数组”函数组成一个簇数组。 （见例（见例XY Graph2）虚拟仪器技术虚拟仪器技术第五章图形控件和图形数据显示第五章图形控件和图形数据显示程序框图如图程序框图如图 运行结果如图 虚拟仪器技术虚拟仪器技术
