LabVIEW教程PPT课件

第2章LabVIEW模板简介,2.1概述2.2工具模板(ToolsPalette)2.3控制模板(ControlsPalette)2.4功能模板(FunctionsPalette)本章小结,2.1概述,前已述及(1.2节)，LabVIEW是一种图形化设计语言。在一个虚拟仪器VI的开发过程中，设计者主要利用LabVIEW提供的三个模板，即工具模板(ToolsPalette)、控制模板(ControlsPalette)和功能模板(FunctionsPalette)，来完成VI面板和流程图两部分的设计开发任务。,前面板开发窗口所需的各种“控件”均由控制模板提供。前面板的设计制作过程就是利用工具模板中的相应工具，从控制模板中取出所需的“控件”并摆放在前面板开发窗口中的合适位置。在流程图编辑窗口设计VI的流程图时，所需的各种“功能函数”(包括各种数学运算函数、信号分析函数、仪器驱动函数等等)均由功能模板提供。设计者利用工具模板中的合适工具，从功能模板中取出对应的“图标”放置在流程图编辑窗口中，再用“连线”将它们组合成流程图。,LabVIEW提供的开发环境中所用的两个工作窗口前面板开发窗口和流程图编辑窗口，都提供有工具模板，而控制模板只出现在前面板开发窗口中，功能模板只出现在流程图编辑窗口中。本章的主要内容就是介绍工具模板、控制模板和功能模板的主要功能和使用方法。,2.2工具模板(ToolsPalette),工具模板提供了用于操作、编辑前面板和流程图上对象的各种工具。若想选用某操作工具，只需用鼠标点击该工具图标即可。l工具模板的调用方法：执行“WindowsShowToolsPalette”操作。l将工具模板变成浮动板留在屏幕上的方法：用鼠标点击控制模板或功能模板左上角的“大头针”。工具模板如图21所示。,操作工具(OperateValue)：它是一个操作数值的工具。将操作工具移动到某处，鼠标点击后，就可在操作工具所在位置处键入数字。选择工具(Position/Size/Select)：用于选择、移动对象或改变对象的大小。,图21工具模板,lPosition：用它来选择对象放置的位置。点击对象，拖放到合适的位置。lSize：用于改变对象的外框大小。点击边框拖放至合适的大小。lSelect：用于选择控制模板中的子模板、控件；功能模板中的子模板、图标；各级对话框菜单的选项等。方法是：用鼠标点击对象，拖放至窗口中合适位置。,文字工具(EditText)：用于输入标签文本或者创建自由标签。使用方法是：点击它并将所出现的图形移到前面板或流程图中任意地方后，键入注释文字或数字。连线工具(ConnectWire)：用于在流程图中连接节点，定义数据流向。使用方法是：点击需连线的两端。这两端必须是前节点的输出端和后节点的输入端。模板弹出工具(ObjectPopup)：用鼠标左击该工具，移至窗口某位置，再用鼠标左击，即在前面板设计窗口出现控制模板或者在流程图编辑窗口出现功能模板。,平移工具(ScrollWindow)：用鼠标左击该工具，放至窗口任意位置，使用鼠标拖动，可使窗口中的对象整体平移。使用窗口滚动条只能单方向移动窗口中的对象。断点工具(Set/ClearBreakpoint)：用鼠标左击该工具，将它放置在流程图中相应位置，该位置即为设置的程序运行断点。探针工具(Probe)：用鼠标左击该工具，可以在流程图的数据流线上设置探针。程序调试员可以通过探针窗口来观察该数据流线上的数据变化状况。,提取颜色工具(GetColor)：用来获取窗口中已染色对象的颜色。设置颜色工具(SetColor)：用来给窗口中的对象设置颜色。提取颜色工具和设置颜色工具配合使用，可以设置窗口底色或者窗口中的控件和图标的颜色。有两种染色的方法：,(1)用鼠标左击颜色工具中的“笔”，将它放置在刷色对象上，按鼠标右键弹出调色板，移动鼠标选择(用鼠标左击)所需的颜色。(2)要使窗口中的“其它对象”与“某一颜色确定的对象”设置相同的颜色，先用GetColor获取“某一颜色确定的对象”的颜色，然后用SetColor去把“其它对象”染成该种颜色。,2.3控制模板(ControlsPalette),前已述及，虚拟仪器的面板是通过软件实现的。具体地讲，就是LabVIEW将传统仪器上的各种旋钮、开关、显示屏等所有可能涉及到的操作部件，都做成外形相似的“控件”分类存于控制模板上。设计者在设计仪器面板时，只需根据需要选择合适的“控件”放在面板相应的位置上即可。显然，由于控制模板是LabVIEW为设计者设计虚拟面板而提供的，因此它只会在前面板编辑窗口中出现。,有三种调用控制模板的方法：(1)执行“WindowsShowControlsPalette”操作。(2)使用ObjectPopup工具，左击前面板设计窗口中的相应位置。(3)将鼠标放置在窗口的任一区域，用右键点击窗口区域。本节首先简单介绍控制模板中的各子模板的功能，然后再介绍最常用的三个子模板：Numeric(数字)子模板、Array&Cluster(数组及类)子模板及Graph(图形)子模板。,2.3.1控制(Controls)子模板控制子模板如图22所示。数字(Numeric)子模板：提供各种数字控件。布尔量(Boolean)子模板：提供各种逻辑数值控件。字符串和表格(String&Table)子模板：提供各种字符串和表格控件。,图22控制子模板,列表(List&Ring)子模板：提供各种列表框(Ring)和列表栏(List)控件。使控件的功能可从所列的选项中进行选择。选择的方式二者不同：Ring型控件是通过用鼠标点击该控件，弹出列表框，列表框中已列出全部选项；List型控件是通过滚动条的上下移动，寻找选项。,数组和类(Array&Cluster)子模板：提供各种复合型数据类型控件。图形(Graph)子模板：提供各种数据图形显示控件。路径和参考名(Path&Refnum)子模板：提供文件路径和各种标识控件。控件库(ActiveX)子模板：提供用于调用操作OLE、ActiveX等的控件。,对话框(Dialog)子模板：提供设计对话框选项的控件。修饰(Decorations)子模板：提供对前面板进行装饰用的各种图形控件。用户自定义的控件(UserControls)子模板：用于存放用户自定义的各种控件。调用控件(SelectaControl)子模板：用于调用存储在文件中的控件(SelectaControl)。存储在文件中的控件通常是用户自行开发的。,以上子模板及子模板上控件的调出方法是：用工具模板中的选择工具指向对象，然后用鼠标左击对象。控件属性快捷菜单的调出方法是：用工具模板中的选择工具指向对象，然后用鼠标右击对象。,2.3.2数字(Numeric)子模板从所完成的功能上讲，数字子模板上的控件主要用于完成“参数设置”和“测量结果显示”功能。这些控件所输入的或显示的数据类型可以是整型、浮点型、双精度浮点型等。,从控件的外观形式上，数字子模板上的控件可分为：数字式(Digital)、滑动式(Slide)、旋钮式(Rotary)、表盘型(Meter)以及色彩类(ColorRamp)控件，如图23所示。可以根据设计需要从中选择合适的数字控件构成你的面板。当选择好控件并放置在前面板窗口适当位置后，应对它进行属性设置。设置方法是：用鼠标右击该控件，即弹出该控件的快捷菜单，按快捷菜单逐项设置。,图23数字子模板,2.3.2.1数字式(Digital)控件1.功能数字式控件的外形为“窗”形，既可作为参数输入控件，又可作为数值显示控件。作为参数输入控件时，操作者可通过该控件“窗口”进行各种参数设置，如采样频率、采样点数的设置等等；作为数值输出控件时，用来显示测量的数值结果。,两种不同功能的切换可通过执行如下操作完成：l若控件为参数输入控件，用鼠标右键点击该控件，弹出快捷菜单，选择选项ChangetoIndicator，控件功能即由参数输入控件转换为数值显示控件。l若控件为数值输出控件，用鼠标右键点击该控件，弹出快捷菜单，选择选项ChangetoControl，控件功能即由数值显示控件转换为参数输入控件。,2.数字控件属性设置的方法和步骤这里以压力数值显示器为例，说明数字控件属性设置的方法和步骤。该压力显示器显示的数值范围为：025.0MPa。显示器的分辨率为：0.1MPa。,从图23所示的面板中选择第2个显示用的数字控件，将其调入前面板。用鼠标右击该控件，弹出的快捷菜单如图24所示。其中与流程图设计有关的选项是FindTerminal、Create，其余的选项都是与前面板设计有关系的。下面介绍与前面板设计有关的属性选项。,图24前面板设计窗口中的数字控件及其快捷菜单,数字控件的属性按照快捷菜单逐项设置。设置步骤如下：(1)ChangetoControl。若调入的数字控件默认状态为输出显示，而设计中又需作为参数输入控件时，用鼠标点击该选项，则该控件即转换为输出数值显示控件。本例中控件的功能与默认状态一致，故不存在转换问题。,(2)Show。在该菜单下又含有一个子菜单。在其子菜单下有四个设置选项，常用的有三项。Label和Caption：是控件文字说明用的标签，其标签贴放位置可以选择，其默认值为Label位于控件的左侧，Caption位于控件的正上方。Radix是数字的制式选项，当用鼠标点击Radix时，在控件左侧则出现字母“d”，用鼠标左击该字母，将弹出数字制式选择菜单。选项有：十六进制，八进制，二进制，十进制。,本例中显示器的标签内容应为Pressure(MPa)，标签放在数字控件的正上方。故选项是Caption。我们所显示的压力值为十进制。(3)KeyNavigation。本选项用于定义布尔控件的快捷键。本例的控件是数字型控件，非布尔型，因无需选项，固该选项呈现暗灰色。,(4)DataRange。用鼠标点击该选项后，弹出对话框，如图25所示。常用的选项主要有如下四项：Minimum：显示数据的下限值。本例中为0.0。Maximun：显示数据的上限值。本例中为25.0。Increment：显示数据的最小间隔，相当于显示器的分度值。取决于显示数值的最小有效位数。本例中为0.1。,Default：显示器初始数据的显示值，默认值为0.00E+0。本例中可不另行设置。,图25DataRange选项对话框,(5)Format&Precision。用鼠标点击该项后，弹出的对话框如图26所示。点击Format下拉符号框,出现两个选项。一个是数字(Numeric)格式，另一个是时间或日期(Time&Date)格式。时间或日期(Time&Date)：用于设置时间或日期的不同表示形式。本例中不用。数字(Numeric)：用于设置数据的有效位和表示形式。,设置方法是：lDigitsofPrecision:填写小数点后的有效位数。它表示了数字的精确程度。本例中为1。l数据的表示形式可在浮点型(FloatingPointNotation)、科学型(ScientificNotation)、工程型(EngineeringNotation)中进行选择。以数字12.6为例，当DigitsofPrecision为1时(1DigitsofPrecision)，三种表示形式分别为：,浮点型(FloatingPointNotation)：12.6科学型(ScientificNotation)：1.3E+1工程型(EngineeringNotation)：12.6E+0,图26Format&Precision选项对话框,(6)Representation。用鼠标点击该选项后，弹出的对话框如图27所示。在这个选项下，可以选择不同的数据类型。,图27Reprentation选项对话框,第一行依次为：EXT(ExtendedPrecision)扩展双精度型，DBL(DoublePrecision)双精度型，SGL(SinglePrecision)单精度型。第二行依次为：I32(Long)长整型，I16(Word)整型，I8(Byte)字节型。第三行依次为：U32(UnsignedLong)无符号长整型，U16(UnsignedWord)无符号整型，U8(UnsignedByte)无符号字节型。第四行依次为：CXT(ComplexExtended)扩展精度复数型，CDB(ComplexDouble)双精度复数型，CSG(ComplexSingle)单精度复数型。,(7)Replace。用鼠标点击该选项，弹出对话框，该对话框中出现的是控制模板。因此可以从控制模板中选择其它的控件，来代替目前放在前面板上的控件。,注意：l图24中所示控件的快捷菜单的弹出方法是：用鼠标右击该控件。l在各级对话框属性选项设置完毕后，都需要将鼠标移至该控件，右击该控件，弹出快捷菜单，再进行其它选项属性的设置。l控件数据输入的方法：将鼠标移至数据填写处，键入数据后，按“回车”键。,2.3.2.2滑动式(Slide)控件1.功能滑动式控件的外形为滑动式。其功能与数字式控件相同，既可作为参数输入控件,又可作为数值显示控件。两个功能的设置切换与数字式控件完全相同，不再叙述。,2.数据输入方式滑块所在的位置即代表该控件的数值。这个数值也可以用一个外形与数字式控件相同的控件显示，我们暂且称它为“数字窗”。具体操作方法是：在该控件的快捷菜单中选择“ShowDigitalDisplay”，即在滑动式控件旁边出现一个“数字窗”，窗内数据与滑块所在位置表示的数据相同，如图28所示。,图28用“数字窗”显示滑动式控件中的数据,滑动式控件的数据输入方式比较灵活，数据输入方式有：在数字窗内直接输入数据，滑动块将立即自动滑至相应位置。用操作工具拖动滑动条到预期的数值，或用鼠标点击滑动条某处，滑块会自动滑至该处，数字窗内数据自动做相应的改变。对于两端带有箭头的滑动条控件，用鼠标按动箭头改变数值，每次改变的数值幅度可在弹出菜单的DataRange中进行设定(设置方法与数字式控件相同)。,l数据范围的设置：设置方法与数字式控件相同。但设置完毕后，还需利用工具模板上的文字工具，对控件上的最大、最小刻度值进行相应的修改。注意：LabVIEW总是以在DataRange中设置的数据最大、最小值为准，而不以控件刻度尺上的最大、最小刻度值为准。l数据表示格式及表示精度设置：设置方法与数字式控件相同。,l数制的设置：设置方法与数字式控件相同。l数据类型设置：设置方法与可选数据类型同数字式控件类似。所不同的是滑动条控件不能表示复数。l色彩填充方式：由快捷菜单中的FillOption选项设定。通常有三种填充方式由最小值填充至滑动条处、由最大值填充至滑动条处以及不填充。,2.3.2.3旋钮式(Ratary)控件旋钮式控件的功能、所需设置的参数及参数设置方法与滑动式控件类似，设计者完全可参考其相关条目来进行设计操作。这里只介绍如何改变其大小尺寸及刻度排列的方法。从工具模板上取用“选择工具”，将该工具放在旋钮控件上不同的位置，会有不同的操作效果：,放在旋钮盘上，箭头即变成一个圆圈，按住鼠标左键拖动圆圈可以改变按钮的大小。放在旋钮的最小或最大刻度上，箭头即变成弧状，按住鼠标左键拖动，刻度之间弧长将发生改变。放在旋钮的最小和最大刻度之间的任一刻度上，箭头即变成弧状，按住鼠标左键拖动，刻度弧绕圆心旋转。,2.3.3布尔量(Boolean)子模板布尔量(Boolean)子模板如图29所示。,图29布尔量子模板,从所完成的功能上讲，布尔量子模板上的控件主要用于完成“命令”、“状态指示”等操作。如启动仪器运行、仪器故障指示、仪器运行状态指示等等。这些控件的共同特点是：控件只有两个状态，分别对应布尔量的两个值True或False。,从控件的外观形式上，布尔量子模板上的控件可分为：命令按钮(CommandButton)类、开关(Switch)类、指示灯(Led)类和选择框(CheckBox)类等，如图29所示。你可以根据设计需要从中选择合适的控件构成你的面板。通常这些控件与case等流程结构连用，以实现数据流走向的控制。,2.3.4数组和类(Array&Cluster)子模板数组和类(Array&Cluster)子模板如图210所示。数组（array）类（cluster）,图210数组和类子模板,2.3.4.1数组一维和二维数组是比较常用的两种数组。一维数组的表示形式为行向量形式：,(21),列向量形式：,bn=,(22),其中一维数组an中有n1个元素；一维数组bm有m1个元素。示例21一组压力传感器的静态特性实验标定数据如表21所示，它是两个一维数组。P5=(0.05.010.015.020.025.0)U5=(0.02.55.07.510.012.5),表21压力传感器的静态特性实验标定数据,一个m1行、n+1列二维数组的表示形式：,(23),1)数组元素的显示当数组元素按维、列、行顺序装入数字控件后，我们可以查看数字控件中的任一元素。一维数组控件有一个“标号显示窗”，一个“元素显示窗”；当我们要查看第3个元素值时，我们使用标号显示窗的增加键，利用增加键使标号显示窗显示标号3，则元素显示窗将显示第3个元素到第n个元素(设该数组有n个元素)。,图211是压力传感器标定数据P5的一维数组控件的显示。其中图(a)是标号显示窗中标号为零时，元素显示窗显示p0、p1、p5的全部元素。图(b)是标号显示窗中标号为2时，元素显示窗显示p2、p3、p5的所有元素。数组中的其余元素消隐。,图211一维数组元素的显示(a)显示第0个到第n个元素；(b)显示第2个到第n个元素,二维数组控件有两个“标号显示窗”，其中上面一个是行“标号显示窗”，下面一个是列“标号显示窗”。在一个“元素显示窗”中，当我们要查看5行9列矩阵a59中的元素a23时，先用增加键令行“标号显示窗”显示标号2，再用增加键令列“标号显示窗”显示标号为3，则元素窗显示元素从a23到a59共18个元素。数组中的其余元素消隐。二维数组控件的表示形式如图212所示。,图212二维数组元素的显示,2)定义数组控件定义数组控件就是要把数组中的元素逐个装入控件中，其步骤如下：(1)放置控件。从数组和类(Array&Cluster)子模板上选中数组(Array)控件，放置在前面板设计窗口中。控件上有两个显示窗:标号显示窗：标号从0开始，每按一次“增加”键，标号显示值顺序递增。这个标号就是数组元素的序号。对于一个含N个元素的数组，其标号由0N1。元素显示窗：用来显示元素的数据值。数组中的元素按序排列。数组元素的查找按行按列标号进行。,(2)弹出快捷菜单。右击标号显示窗，弹出快捷菜单，如图213所示。该菜单选项的含义：l18项与数字控件快捷菜单的含义相同。lAddDimention是维数设置项。用它来增加数组的维数。每点击AddDimention选项一次，维数增加一维。增加维数后的二维数组控件如图214所示。,图213前面板设计窗口中的数组控件及其快捷菜单,图214二维数组控件,3)输入数组元素数组元素要按维、按行、按列顺序逐个输入到“元素显示窗”内。数组元素可以是各种类型的数据(如整型、单精度型、浮点型、二进制型等)、布尔量、类数组(类的构成元素中有数组)。输入方法有两种：从控制模板中选择一个数字控件，放入元素显示窗中。按“标号显示窗”的“增加”键，每按一次，在数字控件中放入一个元素值。,从控制模板中选择一个数字控件，放入元素显示窗中。用工具模板上的“选择工具”，将数字控件沿着列或行的方向加以扩展。一个n行m列的数组，需要扩展为n行、m列。按照对号入座的原则，将数组元素键入数组控件。,2.3.4.2类(Cluster)控件1.功能类控件相当于一个容器，容器中的元素可以是各种数据类型，也就是可以在里面放置控制模板上的各种控件。例如数字控件、布尔控件、数组控件等。但是不能将输入控制型控件和输出显示型控件同时放入其中。因此在编辑流程图时，可以减少连线数以及连线的节点数，最终简化流程图。类控件有多个输入，一个输出。,2.定义类(Cluster)控件(1)用鼠标点击控制模板中数组或类(Array&Cluster)子模板上的Cluster控件，将其调入前面板。(2)向类(Cluster)控件中放入元素，即将控制模板中的相应控件放入其中，俗称把元素“捆绑”在一起。,3.类(Cluster)控件快捷菜单用鼠标点击控制模板中数组或类子模板上的Cluster控件，将其调入前面板。用鼠标右击该控件的边框，弹出快捷菜单，如图215所示。快捷菜单中前八项选项功能与数字控件相同。ClusterOrder：用于设置类控件中各个元素的排列顺序，这个排列顺序就是输出信号的顺序。,图215类(Cluster)控件快捷菜单,l点击ClusterOrder选项，将显示类(Cluster)控件所提供的各个控件，各控件右下角的数字为顺序编号。l利用ClicktoSetto功能可以改变各个控件的顺序编号。Autosizing：具有尺寸自动调节功能。用鼠标左击选择该选项后，类(Cluster)控件的边框尺寸自动调节到合适的大小。,4.应用举例类控件中的元素为存放信号波形的一维数组，类控件用于实现多信号波形的同时显示。这时，类控件的作用类似于多路转换器。,2.3.5图形(Graph)子模板LabVIEW的图形子模板提供完成各种图形显示功能的控件。这里主要简单介绍图216图形子模板中前三种常用图形控件WaveformChart、WaveformGraph和XYWaveform的功能。,图216图形子模板,2.3.5.1WaveformChart控件1.主要功能完成信号的动态显示。即每接收到一个(或一组)数据，就立即显示一个(或一组)数据。但显示的所有数据的总个数或显示波形的长度是一定的。新数据不断淘汰掉旧数据，而得以显示。因此，这种显示方式非常适用于描述数据动态变化的规律，适用于实时数据的动态观察。它可以输入一维或二维数组，显示一维或二维动态波形，动态显示还有三种模式(在UpdateMode对话框中设置)。,2.WaveformChart快捷菜单用鼠标点击WaveformChart子模块图标，会弹出如图217所示的快捷菜单。与参数设置有关的前八项已在数字控件一节中作了介绍，下面仅介绍Chart菜单特有的几个选项。,图217前面板设计窗口中的WaveformChart控件及其快捷菜单,Show：当用鼠标点击Show按钮时，弹出Show对话框，对话框中九个选项如图218所示。未介绍过的选项功能如下。,图218Show选项对话框,Legend:当鼠标选择该选项后，弹出Plot0对话框，用工具模板上的“选择工具”扩展该选项至Plotn，则表示在一个坐标图中可以同时显示n+1个图形。用工具模板上的“选择工具”点击Plot对话框，弹出下一级对话框，可对图形线条的颜色、样式、宽度等等进行设置。,lPalette：当鼠标选择该选项后，弹出Palette图形对话框，使用工具模板上“选择工具”可对图形进行局部放大、缩小；可对坐标的制式(对数坐标、十进制坐标)及其分度值的数字制式(二进制数、十进制、十六进制等等)、有效位数等进行设置。lDigitalDisplay：用鼠标选择该选项后，弹出DigitalDisplay对话框，框内的显示值为WaveformChart控件最新接收到的数据值。,DataOperations：其对话框如图219所示，对话框中的前七项功能与数字控件功能相同，Graph控件特有的选项如下：lClearGraph：用鼠标点击该选项后，清除掉当前图形上的波形。lAutoScaleX：用鼠标点击该选项后，X坐标原点的刻度值和最大刻度值随着测量点数的增加而自动增加，但刻度的分度值不变。,lAutoScaleY：用鼠标点击该选项后，Y轴坐标的最大刻度值自动跟踪被显示波形的幅值，分度值随着信号的大小自动调节。使显示的波形可以填充到整个画面。lUpdateMode：用鼠标点击该选项后，可以设置波形显示的更新模式。,图219DataOperation对话框,XScale：用鼠标点击快捷菜单，弹出XScale各级对话框。lMarkerSpacing：有两个选项，如图220所示。Uniform：X轴刻度值的最小值和最大值可由用户设置，自动均匀设置分度值；Arbitrary：X轴刻度值的最小值和最大值可由用户设置，不显示中间刻度值。,图220XScale及其下一级MarkerSpacing对话框,lAddMarker：当选择Arbitrary时有效。用鼠标点击该选项后，用户可在X轴上键入欲设定的特定值。lDeleteMarker：用于删除用户键入的特定点刻度值。lFormatting：其选项功能与数字控件相同。lAutoScaleX：其选项功能的含义与DataOperationAutoScaleX相同。,YScale：其对话框选项只比XScale对话框中的选项多一项LooseFit，如图221所示。lLooseFit：该选项把Y轴的最大刻度值自动取整为比例因子的整数倍，而且保证大于显示波形的最大值。l其余选项功能同XScale。,图221YScale对话框,StackPlots：StackPlots对话框如图222所示。,图222StackPlots对话框,lStackPlots：为默认选项。将多个坐标图形显示在一个画面上。可用作多个参量的独立显示器。lOverlayPlots：鼠标点击StackPlots选项，则弹出OverlayPlots选项。用于同一坐标显示多个波形。可以用作多通道示波器的显示器。显示n个波形或者用作n个参量的独立显示器，均由Plotn决定。,TransposeArray：具有二维数组的转置功能，用鼠标点击该项后，自动实现X轴和Y轴的坐标名称和刻度值的对换。ChartHistoryLength：其快捷菜单如图223所示。该选项用来设置历史数据缓冲器的长度，即设置曲线段的离散点数。随着时间的推移，首、尾坐标点的序号随之改变，从左到右移动，曲线段的离散点数逐渐增加。,图223ChartHistoryLength对话框,2.3.5.2WaveformGraph控件1.功能完成信号的静态显示，多用于数据处理结果的显示，如各种谱分析图。用WaveformGraph来设计的示波器与用Chart控件实现的示波器相比，用Graph控件设计的示波器是完全同步的，所以波形是稳定的图形；而用Chart控件设计的示波器是尚未完全同步的，波形是行进的。,2.WaveformGraph快捷菜单与WaveformChart快捷菜单相比，主要区别有二：没有ChartHistoryLength选项。在Show对话框中增加了CursorDisplay选项，用该选项可以跟踪特定点的数据变化过程。,2.3.5.3XYGraph控件1.功能XYGraph控件用于显示数据对X，Y之间的函数关系，即控件的横轴为X，纵轴为Y。可以输入二维数组，也可以输入两个一维数组。2.WaveformXYGraph快捷菜单与WaveformGraph快捷菜单相比，主要区别是没有TransposeArray选项。,3.举例表22的数据为压力传感器的实验标定数据，利用XYGraph画出压力电压的关系曲线图。,表22压力传感器的静态特性实验标定数据,利用XYGraph实现的压力传感器静态特性如图224所示。,图224软件流程图设计,2.4功能模板(FunctionsPalette),前已述及，虚拟仪器的测试功能主要是由软件来设计完成的。具体地讲，就是LabVIEW将传统仪器上的各种测试功能、信号分析(事实上LabVIEW提供的有些信号分析方法利用传统仪器是难于实现的)、文件操作以及I/O(输入/输出)接口设备的驱动做成可供直接调用的库函数。由于LabVIEW是图形化的设计语言，因此它将各个库函数做成图标的形式存放在相应功能的子模板上。,设计者在设计流程图时，只需根据欲完成的功能与操作，从子模板上选择相应的“图标”放在流程图编辑窗口中相应的位置上即可。显然，由于控制模板是LabVIEW为设计者设计流程图而提供的，因此它只会在流程图编辑窗口中出现。,图225功能模板,功能模板如图225所示。调用功能模板有三种方法：l执行“WindowsShowFunctions”操作。l用工具模板上的ObjectPopup工具，左击流程图编辑窗口的相应位置。l用鼠标右键点击窗口区域进行显示。,2.4.1功能(Functions)子模板以下简要介绍功能模板上各子模板所提供的功能。结构(Structures)子模板：提供程序控制结构命令，例如循环控制(For结构、While结构)，以及全局变量和局部变量。数据运算(Numeric)子模板：提供各种常用的数值运算符，如+、等；各种常见的数值运算式，如+1、1运算；还包括数制转换、三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。,布尔逻辑(Boolean)子模板：提供各种逻辑运算符以及布尔常数。字符串运算(String)子模板：提供各种字符串操作函数、数值与字符串之间的转换函数以及字符(串)常数等。数组(Array)子模板：提供数组运算函数、数组转换函数以及常数数组等。类(Cluster)子模板：提供类的处理函数以及类常数等。这里的类相当于C语言中的结构。,比较(Comparison)子模板：提供各种比较运算函数，如大于、小于、等于。时间和对话框(Time&Dialog)子模板：提供对话框窗口、时间和出错处理函数等。文件输入/输出(FileI/O)子模板：提供处理文件输入/输出的程序和函数，主要用于创建和打开数据文件，并进行数据的读写。,仪器I/O(IntrumentI/O)子模板：提供各种I/O接口设备驱动程序设计用的专用函数以及通用驱动模式的VISA功能函数，可驱动的I/O接口设备有GPIB接口仪器、串行接口仪器、VXI仪器模块等。专用函数是用于LabVIEW支持的I/O接口设备，VISA功能函数可以驱动LabVIEW不支持的I/O接口设备。,仪器驱动(IntrumentDrivers)子模板：提供I/O接口设备驱动程序设计用的专用函数，用于驱动LabVIEW不支持的I/O接口设备。但不使用VISA功能函数。数据采集(DataAcquisition)子模板：提供LabVIEW支持的数据采集卡的驱动程序。信号处理(SignalProcessing)子模板：提供在时域、频域以及复频域进行信号发生与分析处理的功能函数。,数学运算(Mathematics)子模块：提供统计、曲线拟合、公式框节点等功能函数，以及数值微分、积分等功能函数。图形与声音(Graphics&Sound)子模块：提供绘制2D及3D图形、声音播放等功能函数。通信(Communication)子模板：提供按TCP、DDE、ActiveX和OLE协议进行通信的功能函数。,应用程序控制(ApplicationControl)子模块：提供动态调用VI的功能函数，可以同时打开多个VI的前面板窗口并同时运行；还提供将用不同语言编写的EXE可执行程序进行接口的功能函数。底层接口(Advanced)子模块：提供调用动态链接库和CIN(CodeInterfaceNode)的功能函数。LabVIEW是一种图形化编程语言，它的软件编程功能是有限的，可以通过本子模块来调用Windows以及各种文本式语言里面的函数，来实现LabVIEW不便实现或不能实现的软件功能。,文档生成(ReportGeneration)子模板：提供生成报表样式及规格的功能函数。示教课程(Tutorial)子模板：提供LabVIEW示教用的演示程序。用户自定义的子VI模板：用来存放用户自行设计的图标。该图标用于用户自行设计VI。选择VI子程序(SelectaVI)子模板：用来调用一个子VI，并把该子VI插入当前VI的流程图中。,以上子模板及子模板上图标的调出方法是：用工具模板中的选择工具指向对象，然后用鼠标左击对象。图标属性快捷菜单的弹出方法是：用工具模板中的选择工具指向对象，然后用鼠标右击对象。,本书将在第3章介绍信号处理(SignalProcessing)与数学运算(Mathematics)子模板；在第4章介绍数据采集(DataAcquisition)子模板；在第5章介绍仪器I/O(InstrumentI/O)子模板；在第6章介绍底层接口子模块中的CIN的功能函数。下面介绍结构(Structures)子模板和数值运算(Numeric)子模板。,2.4.2结构(Structures)子模板结构子模板如图226所示，该子模板上的图标主要用于控制数据流程图中数据流的走向，类似于C语言中对应的语言结构。其中主要包括：Case结构、ForLoop结构、WhileLoop结构、Sequence结构、FormulaNode(公式节点)、GlobeVariable和LocalVariable(全局和局部变量)。本节主要介绍前四种语言结构。,图226结构(Structures)子模板,2.4.2.1Case结构1.Case结构的基本功能子模板上的Case结构类似于C语言中的Switch结构，是一个多分支选择结构。它根据输入值决定程序进入不同的分支流。其图标如图227所示。,图227Case结构(a)Case结构的流程图框图；(b)Case结构的图标,(b),图227中“string”为各程序分支流的标号，用操作工具点击“string”两边的箭头，可以改变string的值。在不同的string值的框中编制相应的分支程序流程。当Selector输入值与string中的某个值相等时，就执行该string值框内的分支程序。Selector数值由前面板数字控件的数值来设定。,2.示例：单位转换器设单位转换器输入压力值的单位为mmH2O，用户可以选择三种压力单位来显示压力值。三种压力显示单位是：mmH2O，Pa，kgf/cm2。1确良mmH2O=9.81Pa=10-4kgf/cm2。在一般的文本编程语言中，实现该功能的编程思想如图228所示。,图228实现压力单位转换器文本编程语言的软件流程图,用LabVIEW实现的压力单位转换器，采用Case结构的前面板及其流程图如图229所示。其中前面板“单位选择”控件采用了枚举型(Enum)控件，用鼠标左击其增/减键，将出现列表框。在列表框中输入要显示的三种单位。分别对应三种数字：0，1，2。该三种数字源作为流程图中Selector的数据源。当Selector接收到三种数字中的其中一种，则执行该数字所对应的Case分支。string值对应的各个Case分支流程图分别如图229(a)、(b)、(c)所示。图230所示为压力单位转换器的前面板。,(a)case0的流程图,图229压力单位转换器的流程图,图229压力单位转换器的流程图,(b)case1的流程图,图229压力单位转换器的流程图,(c)case2的流程图,图230压力单位转换器的前面板,3.使用Case结构时应注意的问题1)Selector的取值Selector的输入值由前面板上的输入控制型控件决定，其数据类型可以是整型、字符型(String)、枚举(Enum)、布尔量(Boolean)等。此外，它还可以是一段数据范围，例如，1020表示Selector参数从10到20，2表示大于等于2,等等；还可以是几个数的排列，例如，5、7、9表示该分支当Selector等于5、7或9时执行。此外，Selector的数据类型必须与string的数据类型一致，否则会出错。,2)默认分支的设置如果所有分支标号(string的值)都没有与输入Selector值相匹配的，就执行默认(Default)分支，以保证程序出错时，能返回正常运行状态。默认分支的设置方法：在已设定的几个Case分支中选择一个分支结构，用Case快捷菜单中的Makethiscasedefault选项使其成为默认分支。如本例中选择case0分支作为默认分支。选择后，“string”字符变成“0default”。,2.4.2.2ForLoop结构1.ForLoop结构的基本功能子模板上的ForLoop结构就是C语言中的ForLoop循环结构。用它来循环执行一个过程。LabVIEW中的ForLoop循环结构如图231所示。,图231ForLoop结构(a)图标；(b)对应文本编程语言软件的流程框图,左上角中间带有字母N的小方块为循环次数输入口；下面带有i的小方块为循环计数，程序每循环执行一次，该值增加1。当i小于循环次数输入口的参数N时，程序循环执行框内程序；当i值大于循环次数输入口的参数N时，程序跳出循环。,2.ForLoop循环结构中移位寄存器的使用和添加方法1)1)移位寄存器(ShiftRegister)的作用执行ForLoop结构时，经常会遇到下一次循环要用到上一次循环运算结果的情况(例如实现的运算)，这时就需要不断将每次循环运行的结果存储下来，以传递给下一次循环。采用移位寄存器可以方便地实现上述功能。移位寄存器是ForLoop结构和While结构独有的本地变量。,2)添加移位寄存器方法用鼠标右击ForLoop图标的边框，会弹出ForLoop对话框，选择AddShiftRegister选项，就添加了一个移位寄存器。它通常以成对的两个小方框出现在结构体的左右边框，右侧小方框将本次循环的执行结果暂存起来，左侧小方框取得上次循环的结果，供本次循环使用。,3)举例用ForLoop设计一个运算。其步骤如下：(1)放置ForLoop图标。从功能模板上选择ForLoop循环，放置在流程图编辑窗口中。(2)添加移位寄存器。用鼠标右击ForLoop结构的左右侧任一边框，鼠标左击快捷菜单中AddShiftRegister选项，则移位寄存器添加步骤完成，在左、右边框处各出现一个内带箭头的小方框。,(3)给移位寄存器赋初值。在前面板上放置一个输入控制型数字控件。该数字控件输入的数字就是要给移位寄存器赋的初值。当前面板上的数字控件放置完毕，则相应地在流程图中自动产生一个图标。用连线工具将该图标和移位寄存器的左方框连接起来，移位寄存器的初始值将来自该数字控件。,(4)添加循环次数。在前面板上放置一个输入控制型数字式控件。该数字控件输入的数字就是欲设置的循环次数。在流程图上自动生成与数字控件对应的图标。将它与ForLoop循环输入口相连。(5)添加加法运算符。将移位寄存器左方框的输出和循环计数变量i相加，输出赋给移位寄存器输出端，即右方框。,(6)添加结果显示器。在前面板上放置一个输出显示器，则流程图上自动生成一个图标。用连线工具把该图标与移位寄存器的输出端相连，该数字控件循环显示程序运行结果。编辑完成的流程图如图232(a)所示；相对应的文本语言程序框图如图232(b)所示；前面板如图232(c)所示。,图232移位寄存器应用举例(a)具有移位寄存器的ForLoop结构图标；(b)对应的软件流程框图；(c)求和运算及前面板,(a),图232移位寄存器应用举例(a)具有移位寄存器的ForLoop结构图标；(b)对应的软件流程框图；(c)求和运算及前面板,(b),图232移位寄存器应用举例(a)具有移位寄存器的ForLoop结构图标；(b)对应的软件流程框图；(c)求和运算及前面板,(c),2.4.2.3While结构1.While结构的基本功能子模板上的While结构是条件循环结构，即为一种无限循环结构，类似于C语言中的DoWhile结构。其结构图标与软件流程图如图233(a)和(b)所示。,(a)图标(b)软件流程图图233While结构,(a),(a)图标(b)软件流程图图233While结构,执行While结构时，先执行框内的程序A，然后判断条件端子P的输入是否为真，如果为真，则进入下一次循环，否则，跳出While结构，执行下面的流程。每循环执行一次程序，循环计数自动加1。这种结构特别适合于设计示波器和过程记录仪，也常与面板的开关控件相配合，实现仪器的运行启动或停止。,2.While循环结构中移位寄存器的使用和添加方法其使用和添加方法同ForLoop结构。,2.4.3数值运算(Numeric)子模板数值运算(Numeric)子模板如图234所示。,图234数值