《结构与属性控制》PPT课件.ppt

5.1 For循环(重点) 5.2 While循环(重点) 5.3 顺序结构(重点) 5.4 选择结构(重点) 5.5 事件结构 5.6 公式节点 5.7 定时循环结构 5.8 属性节点(重点),第五章 结构与属性控制,5.1 For 循环 For循环是LabVIEW最基本的结构之一，它执行指定次数的循环。相当于C语言的For循环： for(int i=0;iN;i+) LabVIEW中For循环可从框图功能模板Function ProgrammingStructure子模板中创建。,5.1.1 For 循环的组成 最基本的For循环由：循环框架、迭代端口i和总计数端口构成。 此外，LabVIEW在For循环中引入移位寄存器（Shift Register）和框架隧道（Loop Tunnel）两个独具特色的新概念。,数据在移位寄存器中的流动过程：,移位寄存器的特点： (1)移位寄存器（左右）是For循环的数据缓冲区。 (2)可以增加和减少移位寄存器的个数。 (3)左右两侧移位寄存器的数据类型必须一致。,框架隧道： 框架隧道是For循环与循环外部进行数据交换的数据隧道。 其功能：(1)在循环开始前，将循环外的数据送至循环内；(2)在循环结束后将循环结果送至结构外。 框架隧道的属性：有索引（Enable Indexing）和无索引（Disenable Indexing）。 (1)当框架属性为Enable Indexing时，该框架隧道就是一个数据缓存，每次循环结果在隧道内按先后次序组成一个数组，循环结束时，一次将合成的数组送出。 (2)当框架属性为Disenable Indexing时，该框架隧道最后一次循环送过来的数据，并在循环结束时将该数据送出。,框架隧道属性用框架隧道右键菜单设置。,5.1.2 For 循环的使用 例5.1.1 求N!.,例5.1.2 求0到99之间所有偶数的和.,5.1.3 For 循环的特点 1. 一旦For循环开始执行，就必须执行完相应次数循环后才能终止，不可中途跳转出来。 2. 具有自动索引功能 例：求一维数组所有元素的和。,当For循环计数端口给定值与两数组长度不等时，For循环自动按最小循环次数执行。,5.2 While 循环 当循环次数不能预先确定时，就需要用到While循环。它也是LabVIEW最基本的结构之一。相当于C语言的While循环和do循环： While(条件) Do LabVIEW中While循环可从框图功能模板Function ProgrammingStructure子模板中创建。,5.2.1 While循环的组成 最基本的While循环由：循环框架、迭代端口i和条件端口构成。 条件端口控制循环是否执行，每次循环结束后，判断条件端口的值，若为False，停止执行循环；若为True，则继续执行下一次循环。不给条件端口赋值，则While循环只执行一次。 此外，LabVIEW在While循环中也可引入移位寄存器（Shift Register）和框架隧道（Loop Tunnel），与For循环中用法完全相同。,5.2.2 While循环的使用 例5.2.1 求N!.,5.2.3 While循环的特点 1. 具有自动索引功能 例：显示一维数组所有元素。,2. 停止条件可修改，避免死循环。,5.3 顺序结构 在代码式的传统编程语言中，默认的情况是，程序语句按照排列顺序执行，称为控制流程；但LabVIEW中不同，它是一种图形化的数据流式编程语言，具有并发、多任务的特点。 在LabVIEW7.0 以前只有一种顺序结构。从 LabVIEW7.0开始，旧版本的顺序结构称为Stacked Sequence Structure(堆叠顺序结构)，同时引入新的Flat Sequence Structure(平铺顺序结构)。,Stacked Sequence Structure的创建，在Function ProgrammingStructure下,Flat Sequence Structure的创建,5.3.1 顺序结构的组成 1. Stacked Sequence Structure 由：顺序框架（也称为帧，Frame）、框图标识符和递增/递减按钮构成。如下图：,Stacked Sequence Structure帧序号从0开始。 Stacked Sequence Structure中引入了局部变量（Sequence Local）的概念，通过局部变量就可以在顺序框架中向后传递数据 顺序框架中也存在框架隧道，但隧道没有Enable Indexing和Disenable Indexing属性,右击顺序框架，在弹出对话框中可增加删除帧。,2. Flat Sequence Structure 与Stacked Sequence Structure结构具有相同的功能，区别仅在于表现形式不一样。 堆叠结构相对平铺结构，比较节省空间。平铺结构在帧数不多时，把每个帧平铺开来，比较直观，便于代码阅读。平铺结构如下图：,Flat Sequence Structure顺序结构不能添加局部变量（Sequence Local），因为每个帧都是可见的，不需要局部变量这种机制在帧之间传递数据。平铺结构可以转换为堆叠结构。,5.3.2 顺序结构的使用 例5.3.1 用For循环产生一个2000点的随机波形，并计算所用时间.,5.3.3 顺序结构的特点 1.LabVIEW在堆叠顺序框架中引入了局部变量（Sequence Local）的概念，通过本地结果就可以在顺序框架中向后传递数据。 2.顺序框架中也存在框架隧道，但隧道没有Enable Indexing和Disenable Indexing属性。 3.NI提供了顺序结构，却不提倡过多使用。因为： 顺序结构妨碍了LabVIEW的优点之一的并行运行机制； 顺序结构掩盖了部分程序代码，中断了作为LabVIEW特点的数据流形式。,5.4 Case 结构 Case结构也是LabVIEW最基本的结构之一。相当于C语言的switch语句： switch(表达式) case 1:语句1； case 2:语句2； case n:语句n； default:语句n+1； ,LabVIEW中Case循环可从框图功能模板Function ProgrammingStructure子模板中创建。,5.4.1 Case结构的组成 最基本的Case结构由：Case框架、选择端口、框图标识符和递增/递减按钮构成。,上图中选择端口相当于C语言的Switch语句中的“表达式”，选择标识符相当于“表达式n”。 选择端口的外部控制条件的数据类型有3种：布尔型、数字型和字符串型。 控制条件的数据类型必须与选择标识符中数据类型一致。 1.控制条件为布尔类型，选择标识符取值True和False； 2.控制条件为数字类型，选择标识符取值0,1, 2,； 3.控制条件为字符串类型，选择标识符取值“条件n”；,5.4.2 Case结构的使用 例5.4.1 求一个数的平方根，若该数=0，输出开方结果；否则弹出对话框，报告错误，同时输出99999.00.,5.4.3 Case结构的特点 1.LabVIEW的Case结构简洁明了，不但相当于Switch语句，还可以实现if else语句功能。 2.Case框架中也存在框架隧道，但隧道没有Enable Indexing和Disenable Indexing属性。 3.每个子框架必须连接一个数据，否则程序出错。,5.5 事件结构 5.5.1 事件驱动的概念 LabVIEW是一种数据流的编程环境，由数据流决定程序中节点的执行顺序。但在编程中可以设置事件，对数据流进行干预。这些事件是用户在前面板的互动操作，如：点击鼠标事件、键盘事件等。 在事件驱动程序中，首先是等待事件，当事件发生时执行指定事件的程序代码，对事件进行响应，然后再回到等待状态。 使用事件设置，当用户改变一个前面板的值、关闭前面板、退出程序等，都可以被程序及时捕捉到。,5.5.2 事件结构的建立 LabVIEW中Event结构可从框图功能模板FunctionStructure子模板中创建，如下。,超时端口Timeout连接一个数值指定等待事件的毫秒数。默认值为1，即无限等待。 通过事件端口可以访问事件的数据值。 事件选择标签显示当前响应事件的子图形代码框。,5.5.3 事件结构的设置 在事件结构边框右键弹出菜单上选择Case Event Case添加事件子图形代码框。 点击事件数据节点可以选择、添加、删除事件节点。,在Edit Events Handled by This Case设置代码框设置事件源和事件类型。,例5.5.1：事件结构的使用。当按钮或滑钮按下时产生Mouse Down事件，执行0帧代码，弹出对话框，询问是否继续？点击Yes，继续While循环，点击No结束While循环。此外设置一个超时处理事件，假如5秒没有在前面板操作，则退出While循环。,5.6 公式节点 假如程序中有一些复杂的数学计算，编写图形代码是比较麻烦的。如x0,y=mx3+3nx2-x+1; x=0,y=-2mx3+x-5。,5.6.1 公式节点的创建 在功能模板 Function Programming Structure子模板中选择Formula Node。, 添加输入输出端口。, 公式节点的预定义函数。, 公式节点的操作符。,5.6.2 公式节点的使用 例5.6.1 求y=3x+100,例5.6.2 如x0,y=mx3+3nx2-x+1; x?：；,5.6.3 公式节点的特点 1.LabVIEW的公式节点的使用简化计算公式的图形化编程，提高了效率。 2.公式节点框架中出现的所有变量，必须有一个对应的输入输出端口，注意输入输出端口是可设置的。 3.公式节点框架内每个公式后以分号”;”结束。,5.7 定时循环结构 5.7.1定时循环的创建 在功能模板 Function Programming Structure子模板中选择Timed Structure下的Timed Loop。,输入端子 左数据端子 右数据端子 输出端子,用Configure Timed Loop（双击输入端子）配置输入端子：,用输入端口配置输入端子：,5.7.2 时间顺序结构,5.8 属性节点 前面板对象属性是指前面板上控件的外观和功能特征，如显示的颜色、可见性、闪烁、位置、比例等。 5.8.1 属性节点的创建 简便的方法是在前面板对象或其端口的右键弹出菜单中选择CreatProperty Node,如下图：,属性类型的选择，单击属性节点，在弹出菜单中的Property下，列出了对象的所有属性，如下图：,增加多种属性，方法1：拖动； 方法2：Add Element,5.8.2 属性节点的使用 Visible Attribute 控制前面板对象是否可见，数据类型为布尔型。当为True时，可见；当为False时，不可见, Disable Attribute 控制前面板对象是否可用，数据类型为整型。当其值为0时，可用；当其值为1时，不可用；当其值为2时，不可用，且变暗。, Key Focus Attribute 控制前面板对象是否处于焦点状态，数据类型为布尔型。当为True时，处于焦点状态；当为False时，失去焦点状态。, Blinking Attribute 控制前面板对象是否闪烁，数据类型为布尔型。当为True时，处于闪烁状态；当为False时，处于正常状态。, Position Attribute 设置控制前面板对象在前面板中的位置，数据类型为簇，均为整型。, Bounds Attribute(Read Only) 获得控制前面板中对象的大小，包括高和宽，数据类型为簇，均为整型。,5.8.3 属性节点的特点 1.与本地变量类似，属性节点也有Read和Write两种属性。 2.在编程中会经常应用到属性节点，特别是对于Graph和Chart波形控件，应用属性节点能添加不少实用功能。在第6章中详细介绍。,实验三 1.产生100个0.0100.0的随机数，求其最小值、最大值、平均值，并将数据在Graph中显示。 2.产生0.0100.0的随机数序列，求其最小值、最大值、平均值。并将随机数序列和平均值序列显示在Chart波形图中，直到人为停止。 3.程序开始运行后，要求用户输入一个口令，口令正确时，滑件显示件显示一个0100的随机数，否则程序立即停止。 4.编写一个程序测试自己在前面板输入一下字符串所用的时间：A virtual instrument is a program in the