LabVIEW虛擬儀器第2章.ppt

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第2章數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu),2.1數(shù)值型數(shù)據(jù)2.2布爾型數(shù)據(jù)2.3字符串2.4數(shù)組和簇2.5波形數(shù)據(jù)2.6動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型2.7局部變量和全局變量,2.1數(shù)值型數(shù)據(jù),在前面板窗口中，數(shù)值型數(shù)據(jù)控件位于ALLControlsNumeric子面板中，其中包括數(shù)值輸入/顯示控件、時(shí)間標(biāo)識(shí)/顯示控件、垂直填充/指示滑動(dòng)桿、垂直進(jìn)度/刻度條、水平填充/指示滑動(dòng)桿、水平進(jìn)度/刻度條、旋鈕、儀表、液管、溫度計(jì)、帶邊框顏色盒等。,前面板窗口中，在對(duì)象上單擊右鍵，彈出的快捷菜單中可以對(duì)數(shù)值對(duì)象進(jìn)行多種不同的設(shè)置，包括顯示欄、控件數(shù)據(jù)欄、格式精度欄和屬性欄?！氨硎痉ā边x項(xiàng)可以選擇不同的數(shù)值類型。EXT/DBL/SGL:擴(kuò)展/雙/單精度浮點(diǎn)型I32/I16/I8:帶符號(hào)長(zhǎng)/字/字節(jié)整型V32/V16/V8:無(wú)符號(hào)長(zhǎng)/字/字節(jié)整型CXT/CDB/CSG:擴(kuò)展/雙/單精度復(fù)浮點(diǎn)型,在右鍵快捷菜單中選擇“Properties”,彈出屬性對(duì)話框，對(duì)數(shù)值屬性進(jìn)行編輯。,1）外觀用于指定對(duì)象元素是否可見(jiàn)label：標(biāo)識(shí)前面板和程序框圖中的對(duì)象Caption：對(duì)前面板對(duì)象作詳細(xì)的說(shuō)明Enabledstation：設(shè)置用戶是否可以對(duì)該對(duì)象進(jìn)行操作。Showradix：勾選復(fù)選框顯示對(duì)象的基數(shù)。Showincrements/decrement：顯示對(duì)象的增量和減量按鈕。,2）數(shù)據(jù)范圍為數(shù)值對(duì)象設(shè)置數(shù)據(jù)范圍默認(rèn)值：可在數(shù)值框中鍵入對(duì)象的默認(rèn)值表示法：為數(shù)值數(shù)據(jù)設(shè)置表示法使用默認(rèn)范圍：數(shù)據(jù)范圍：設(shè)置數(shù)據(jù)范圍的最大值、最小值和增量范圍外動(dòng)作：當(dāng)鍵入的數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定的數(shù)據(jù)范圍，設(shè)置處理數(shù)據(jù)的方式,3）格式與精度對(duì)數(shù)值對(duì)象改變格式與精度格式：位數(shù)和精度類型：隱藏?zé)o效零：時(shí)間格式：日期格式：高級(jí)編輯模式：,4）說(shuō)明信息描述對(duì)象的目的并給出使用說(shuō)明,返回,數(shù)值操作節(jié)點(diǎn)1)基本數(shù)值計(jì)算函數(shù)：加減乘除開(kāi)方等一系列基本計(jì)算2）數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換：不同數(shù)值類型之間的轉(zhuǎn)換，如不同表示法精度之間的轉(zhuǎn)換、與布爾量之間的轉(zhuǎn)換、單位轉(zhuǎn)換等3）復(fù)數(shù):其中的節(jié)點(diǎn)用來(lái)進(jìn)行復(fù)數(shù)操作,2.2布爾型數(shù)據(jù),儀器設(shè)計(jì)時(shí)有一些控制按鈕和指示燈之類的控件，這些控件的數(shù)據(jù)類型一般為布爾型程序設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行一些判斷時(shí)也要用到布爾量布爾型數(shù)據(jù)的值為真和假，其數(shù)值表達(dá)式為1和0,前面板中，布爾型控件位于Allcontrolsbooleans，其中包括開(kāi)關(guān)按鈕、翹板開(kāi)關(guān)、搖桿開(kāi)關(guān)、指示燈、按鈕、單選按鈕等控件,在前面板窗口中的控件上單擊右鍵，通過(guò)彈出的快捷菜單可以對(duì)空間進(jìn)行設(shè)置，大部分菜單選項(xiàng)與數(shù)值對(duì)象的菜單相同，不同之處在于布爾控件的機(jī)械動(dòng)作設(shè)置項(xiàng)機(jī)械動(dòng)作設(shè)置主要針對(duì)開(kāi)關(guān)、按鈕之類的布爾控件，實(shí)際的機(jī)械開(kāi)關(guān)和按鈕在操作過(guò)程中有個(gè)一個(gè)時(shí)間間隔，機(jī)械動(dòng)作設(shè)置實(shí)際上就是模擬實(shí)際開(kāi)關(guān)設(shè)備的動(dòng)作狀態(tài),布爾控件的右鍵快捷菜單中選擇“屬性”，彈出屬性對(duì)話框，對(duì)控件的屬性進(jìn)行設(shè)置,1）外觀指定對(duì)象元素是否可見(jiàn)、按鈕的顏色等標(biāo)簽、標(biāo)題、啟用狀態(tài)與數(shù)值屬性對(duì)話框功能相同；顏色：設(shè)置對(duì)象處于真、假狀態(tài)時(shí)的顏色顯示布爾文本：勾選復(fù)選框顯示用于指示布爾對(duì)象狀態(tài)的文本，同時(shí)可以對(duì)開(kāi)時(shí)文本和關(guān)時(shí)文本進(jìn)行編輯,2）操作為布爾對(duì)象改變機(jī)械動(dòng)作按鈕動(dòng)作：設(shè)置布爾對(duì)象的機(jī)械動(dòng)作動(dòng)作解釋：描述選中的動(dòng)作按鈕所選動(dòng)作預(yù)覽：顯示具有所選動(dòng)作的按鈕，可以測(cè)試按鈕的動(dòng)作指示燈：當(dāng)預(yù)覽按鈕值為真時(shí)，指示燈變量,3）說(shuō)明信息的內(nèi)容與數(shù)值控件屬性相同,布爾型對(duì)象的操作節(jié)點(diǎn)，位于子面板“FunctionsBoolean”中,與、或、異或、非、復(fù)合運(yùn)算；與非、或非、同或、蘊(yùn)含；數(shù)組元素與/或操作、數(shù)值至布爾數(shù)組轉(zhuǎn)換、布爾值至（0，1）轉(zhuǎn)換,示例,1、寫(xiě)一個(gè)VI判斷兩個(gè)數(shù)的大小，如右圖所示：當(dāng)AB時(shí)，指示燈亮。,2.寫(xiě)一個(gè)溫度監(jiān)測(cè)器，如右圖所示，當(dāng)溫度超過(guò)報(bào)警上限，而且開(kāi)啟報(bào)警時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮。溫度值可以由隨即數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生。,3.給定任意x,求如下表達(dá)式的值,返回,2.3字符串,字符串在LabVIEW編程中會(huì)頻繁的用到，因此LabVIEW封裝了功能豐富的字符串函數(shù)用于字符串的處理，用戶不需要再像C語(yǔ)言中一樣為字符串的操作編寫(xiě)繁瑣的程序。前面板上的字符串控件位于ALLControlsstring&path中，字符串控件包括輸入控件、顯示控件和下拉框。,右擊輸入控件，彈出快捷菜單字符串有四種顯示樣式：正常顯示顯示可打印字符控制字體，不可顯示字符顯示為小方框顯示將所有不可顯示字符顯示為反斜杠密碼顯示將每個(gè)字符顯示為*十六進(jìn)顯示將每個(gè)字符顯示為十六進(jìn)制的ASCII碼,字符串操作函數(shù)位于程序框圖函數(shù)的”ALLFuntionsString“中,字符串操作函數(shù)包括計(jì)算字符串長(zhǎng)度、連接字符串、搜索替換字符串等操作字符串操作子選板中還包括一個(gè)ExpressVIbuildtext,對(duì)文本和參數(shù)化輸入進(jìn)行組合，創(chuàng)建輸出字符串,字符串示例,基本字符串函數(shù)示例,表格和樹(shù)形控件表格（Table）和樹(shù)形控件在ControlsPalette的Modern-List&Table面板下。表格實(shí)際上就是一個(gè)字符串組成的二維數(shù)組。樹(shù)形控件以樹(shù)的形式顯示多層內(nèi)容，Windows的資源管理器就是用樹(shù)形控件來(lái)顯示文件目錄的。,表格和樹(shù)形控件示例,返回,2.4數(shù)組和簇,數(shù)組是相同類型元素的集合，由元素和維數(shù)兩個(gè)參數(shù)定義。數(shù)組中的元素可以是任何基本數(shù)據(jù)類型，如數(shù)值型、布爾型、字符串型等。,數(shù)組操作函數(shù)1、數(shù)組大?。猴@示n維數(shù)組中每一維中成員數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)2、索引數(shù)組：得到n維數(shù)組的元素或字?jǐn)?shù)組3、替換數(shù)組子集：替換數(shù)組索引出的元素或字?jǐn)?shù)列，并構(gòu)成和原數(shù)組大小、數(shù)據(jù)類型完全一致的新數(shù)列4、數(shù)組插入：5、刪除數(shù)組元素：6、初始化數(shù)組：7、創(chuàng)建數(shù)組,數(shù)組示例,簇（Cluster）LabVIEW中的結(jié)構(gòu)體變量,與數(shù)組類型相似，簇也是復(fù)合型數(shù)據(jù)類型。不同的是，同一數(shù)組中只能包含一種簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型，而同一簇中則可以包含多種數(shù)據(jù)類型的元素。創(chuàng)建簇是要將不同類型的數(shù)據(jù)打包，訪問(wèn)其中的元素時(shí)要先將簇解包。在程序運(yùn)行過(guò)程中，數(shù)組的長(zhǎng)度可以自由改變，而簇的元素格式則是固定的。,在前面板控件中，簇位于ALLControlsArray&Cluster中，可以向簇框架中添加數(shù)值、布爾量、字符串和數(shù)組等簇中元素的次序按照加入的先后順序排列，元素相同但排列不同的簇是不同類型的簇,可以通過(guò)右鍵快捷菜單中的”重排簇中控件“選項(xiàng)重新設(shè)定簇中元素的順序,簇操作函數(shù),1、解包函數(shù)（Unbundle）該函數(shù)將簇解開(kāi)從而獲得簇中各個(gè)元素的值。缺省情況下，它會(huì)根據(jù)輸入的簇自動(dòng)調(diào)整輸出端子的數(shù)目和數(shù)據(jù)類型，并按照簇內(nèi)部元素索引的順序排列。,2、打包函數(shù)（Bundle）該函數(shù)用來(lái)為Cluster中各元素賦值。,3、按元素名稱解包函數(shù)（UnbundleByName）普通的解包函數(shù)解包后只有將鼠標(biāo)移到輸出端子上才能看到輸出元素的名稱，程序的可讀性不高。該函數(shù)可以根據(jù)名稱有選擇的輸出簇內(nèi)部元素。其中元素名稱就是指元素的Label。,4、按元素名稱打包函數(shù)（UnbundleByName）該函數(shù)通過(guò)簇內(nèi)部元素名稱來(lái)給簇內(nèi)部元素賦值。參考簇是必須的，該函數(shù)通過(guò)參考簇來(lái)獲得元素名稱。,errorin和errorout簇對(duì)于系統(tǒng)錯(cuò)誤，code都有預(yù)先的定義，可以通過(guò)選擇Help-ExplainError打開(kāi)錯(cuò)誤解釋框來(lái)查找該錯(cuò)誤代碼的更詳細(xì)的解釋。,簇示例,簇示例,返回,2.5動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型,所謂動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型指的是在編寫(xiě)程序時(shí)不限制具體的數(shù)據(jù)類型，而是根據(jù)程序運(yùn)行是動(dòng)態(tài)指定數(shù)據(jù)類型，這樣在編寫(xiě)程序是可以從繁復(fù)的數(shù)據(jù)類型中轉(zhuǎn)換中解脫出來(lái)不僅是ExpressVI，在LabVIEW7.1中很多函數(shù)和VIs都可以接受動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型的輸入，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型和其他類型之間的轉(zhuǎn)換也非常方便。,2.6局部變量和全局變量,在很多情況下需要在同一VI的不同位置或在不同的VI中訪問(wèn)同一個(gè)控件對(duì)象，這時(shí)控件對(duì)象之間的連線就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。這時(shí)候就需要用到局部變量或全局變量，通過(guò)局部變量或全局變量可以程序框圖中的多個(gè)地方讀寫(xiě)同一個(gè)控件。函數(shù)模板中的結(jié)構(gòu)子模板（Functions-ALLFunctions-Structures)中，圖標(biāo)分別為,局部變量,局部變量只能在同一程序內(nèi)部使用，每個(gè)局部變量都對(duì)應(yīng)前面板上的一個(gè)控件，一個(gè)控件可以創(chuàng)建多個(gè)局部變量。讀寫(xiě)局部變量等同于讀寫(xiě)相應(yīng)控件,局部變量,局部變量,創(chuàng)建局部變量有兩種方法從函數(shù)選板的Structures子選板中選中LocalVariable節(jié)點(diǎn)前面板或程序框圖中右擊需要?jiǎng)?chuàng)建局部變量的控件選擇Create-LocalVariable選項(xiàng)創(chuàng)建該控件的局部變量,局部變量,讀寫(xiě)局部變量的方法與讀寫(xiě)控件對(duì)象的方法完全一樣,全局變量,通過(guò)全局變量可以在不同的VI之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，一個(gè)全局變量的VI文件中可以包含多個(gè)不同數(shù)據(jù)類型的全局變量。LabVIEW中的全局變量是以獨(dú)立的VI文件形式存在的，這個(gè)VI文件只有前面板，沒(méi)有程序框圖，不能進(jìn)行編程。,注意：,使用局部變量和全局變量時(shí)要避免競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。例如在程序不同的兩個(gè)地方同時(shí)寫(xiě)同一個(gè)的對(duì)象的局部變量或全局變量，就會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，這時(shí)變量的值是無(wú)法預(yù)期的。因此我們必須要注意程序的執(zhí)行順序，避免競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象,返回,練習(xí),1.為第5章的習(xí)題2連續(xù)溫度采集監(jiān)測(cè)添加報(bào)警信息，如下圖所示，當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)輸出報(bào)警信息，例如“溫度超限！當(dāng)前溫度78.23”，正常情況下輸出空字符串。,2.對(duì)字符串進(jìn)行加密，規(guī)則是每個(gè)字母后移5位，例如A變?yōu)镕，b變?yōu)間，x變?yōu)閏，y變?yōu)閐,3.利用簇模擬汽車控制，如右圖所示，控制面板可以對(duì)顯示面板中的參量進(jìn)行控制。油門(mén)控制轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速油門(mén)*100，檔位控制時(shí)速,時(shí)速檔位*40，油量隨VI運(yùn)行時(shí)間減少。,