LabVIEW编程及虚拟仪器设计之程序结构.ppt

1、LabVIEW编程及虚拟仪器设计,第二讲：程序结构,课程计划 教学方法 课程特点 何谓虚拟仪器？ 何谓LabVIEW?,上节课内容回顾（1）,第5周有综合练习,LabVIEW程序的构成,LabVIEW的编程环境,课程计划 教学方法 课程特点 何谓虚拟仪器？ 何谓LabVIEW?,上节课内容回顾（2）, LabVIEW程序的构成 前面板 框图（图形化的程序，就在框图或称框图面板或称后面板上加以构建） 图标/连结器,课程计划 教学方法 课程特点 何谓虚拟仪器？ 何谓LabVIEW?,上节课内容回顾（3）,LabVIEW的编程环境 操作选板：工具选板，控件选板，函 数选板； 前面板和框图面板工具条；

2、 VI调试技术：连线，执行加亮，单步 执行，探针工具，断 点，着色，等等。,课程计划 教学方法 课程特点 何谓虚拟仪器？ 何谓LabVIEW?,上节课内容回顾（4）,第5周有综合练习,LabVIEW的编程环境,LabVIEW程序构成, 举例：求两个数的平均值。,本节课内容,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,路径：函数选板- 编程 - 结构,LabVIEW执行的数据流机制，本质上是顺序执行的架构，但仅有顺序执行的语法是不全面的，还必须有循环、条件等特殊的控制程序流程的所谓“程序结构”。如此，设计出的应用程序的功能才更完整、更合理。,While循环 For循环

3、循环结构内外数据的交换 自动索引 移位寄存器,一、循环结构,1. While循环（1）,路径2：函数选板- Express - 执行过程控制,路径1：函数选板- 编程 - 结构,在框图面板上执行操作。,1. While循环（2）,1）Do，即执行循环体内的图形化程序代码，也称执行子框 图（需在子框图设置循环条件）；即至少执行1次； 2）循环计数端子加1，循环条件判断，决定是否继续循环；,While循环是先执行、后判断，即其功能是：,可在建立While循环后，向其中添加图形化程序代码，也可在已有程序外建立While循环（框住程序代码）。这种结构还可以嵌套，即其中还可以有程序结构。,1. Whil

4、e循环（3）,举例：构建一个可显示随机信号波形的虚 拟仪器程序即VI，其速度应可调。,2. For循环,for i=0 to N-1 执行循环体 End 即：执行循环的次数是确定的。,注意：有别于While循环，在操作上，For循环是先判 断、后执行（子框图程序代码），即,路径：函数选板- 编程 - 结构,3. 循环结构内外之间的数据交换,要点：执行循环前，读数一次；循环结束，才输出。,4. 自动索引（1）,While循环和For循环具有一种所谓自动索引功能。当把一个数组（有关知识稍后介绍）连接到这两种循环结构的边框上时，会在边框上生成所谓可流动数据的隧道。生成隧道后，可选择是否打开自动索引功

5、能。如果隧道的自动索引功能被打开，则数组将在每次循环中顺序经隧道送过一个数；该数在原数组中的索引（地址信息），与当次循环计数端子的值相同。 对于While循环，自动索引被默认关闭；而对For循环，自动索引被默认打开。 隧道小方格呈空即“ ”，自动索引功能被打开；呈实心，则被关闭。,4. 自动索引（2）,若For循环接入多个数组且均自动索引，同时循环总数端子也接入一正整型常量，其循环次数取最小值。现况下，For循环的循环次数由数组元素个数确定。 而While循环的执行次数，仍然由条件端子决定。,4. 自动索引（3）,在关闭了自动索引功能的隧道上弹出快捷菜单，选择启动索引，打开自动索引功能。反之，

6、可以关闭其自动索引功能。,4. 自动索引（4）举例,（1）For循环输入隧道打开自动索引，而输出关闭自动索引,（2）For循环输入隧道关闭自动索引，而输出打开自动索引,5. 移位寄存器（1）,功能:把当前循环完成时子框图程序代码执行结果的某个数据，传递给下一次循环的开始作输入。,(以FOR循环为例),接入数据后，会按相应类型改变颜色。,左右边框弹出快捷菜单可建立一对；输入可多个，但输出只一个。,5. 移位寄存器（2）,移位寄存器的工作流程（以While循环为例）：,5. 移位寄存器（3）,为移位寄存器添加更多的左端子：,二、条件结构（1）,路径：函数选板- 编程 - 结构,使用要点：要么在分支

7、选择器标签中列出所有可能的情 况；要么必须给出一种缺省(默认)情况。,端子的值可以是布尔型、字符串型、整型或枚举类型,创建时有2个，可以有多个子框图或称分支；默认是布尔型；堆叠放置。,二、条件结构（2）,指定分支标签时，可以按列表和范围指定：列表的各子项之间以英文的逗号分开；范围则用连续的两个英文句点表示。此示例结构有4个分支。,二、条件结构（3）,条件结构也称分支结构，其快捷菜单（在其边框上任意处右击鼠标即弹出；不同分支结构的基本操作相同）中的部分有关选项如下：,二、条件结构（4）,条件结构的输入/输出隧道：,向条件结构内引入连线，或从其内部向外引出连线时，会在其边框上生成隧道；输入隧道在每

8、一个分支中都可以使用；输出隧道必须从每一个分支都得到明确的输入值，否则程序无法运行。,三、顺序结构（1）,在LabVIEW中，利用数据流机制可以实现很多顺序执行的功能。但仅有数据流控制程序的顺序执行还不够，某些复杂情况，还需要更强的顺序执行的控制结构。“顺序结构”就是为满足这类需求而构建的。,顺序结构的两种类型：层叠式顺序结构；平铺式顺序结构,路径：函数选板- 编程 - 结构,三、顺序结构（2）,1.层叠式顺序结构及操作：从其边框弹出快捷菜单,三、顺序结构（3）,层叠式顺序结构伴有一种称为局部变量的功能，用以在不同帧之间实现数据传递。送入（置入）局部变量的数据，在当前帧之后的各帧中均可作输入数

9、据使用。 举例（展开示意）：点击边框快捷菜单，生成局部变量。,为与外部交换数据，顺序结构的边框也会产生隧道。输入数据在顺序结构运行前读入，其各帧均可利用；在本顺序结构执行完后，才能且只能从其最后一帧输出数据。,三、顺序结构（4）,2.平铺式顺序结构及操作：无局部变量！（无需）,三、顺序结构（5）,3.层叠式顺序结构与平铺式顺序结构的相互转换 平铺式 - 层叠式：在平铺式顺序结构边框上弹出快捷菜单，选择“替换为层叠式顺序”。 层叠式 - 平铺式：在层叠式顺序结构边框上弹出快捷菜单，点击“替换”，选择“替换为平铺式顺序”。,四、公式节点（1）,对拟采用的复杂算法，若完全依赖图形代码进行编程，会过于

10、繁琐。针对此，LabVIEW中专门设立有以文本编辑形式实现程序逻辑的所谓“公式节点”。,路径：函数选板- 编程 - 结构 特点：公式节点代码文本的语法与C语言十分相似。,公式节点中，可以直接使用LabVIEW预定义函数和操作符。,华氏、摄氏温度相互转换的公式节点程序代码,四、公式节点（2）,通过输入、输出端子与外部交换数据,注意：端子名称必须与公式节点中的变量名称相同。各输入端子不能重名；各输出端子也不能重名；但输入端子与输出端子可重名。,在左边框上弹出快捷菜单，选择“添加输入”，添加输入端子； 在右边框上弹出快捷菜单，选择“添加输出”，添加输出端子。,四、公式节点（3）,注意：变量名对字母的大小写敏感，故书写要一致。,注意：中间变量也必须在边框上定义，但可以不与外部代码联接。,五、事件结构,路径：函数选板 - 编程 - 结构,事件结构的组成：1）上边框中间是事件选择标签，用于标识当前显示的子框图（第0个）所处理的事件源；2）事件数据节点，为子框图提供所处理事件的相关数据；3）事件超时端子，隶属于整个事件结构，用于为超时事件提供超时时间参数。,以图形化方式