LabVIEW编程及虚拟仪器设计(第三讲)

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,LabVIEW编程及虚拟仪器设计,讲课教师：赵伟，黄松岭,辅导教师：郝丽，郭建全,电话：62772049（o）,E-mail:,第三讲,：,数据类型及其操作函数,1,上节课内容回顾（1）,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,While,循环,For,循环,循环结构内外的数据交换,自动索引,移位寄存器,注意：,（1）,While循环是先执行、后判断；而For循环的循环次数则是事先定，且具体操作为先判断、后执行（0就不执行）。,（2）,循环前读入一次，循环完才输出。,（3

2、）,对For循环，在循环计数端子空置、有输入数组条件下，循环次数由数组元素个数确定；若接入多个数组且均处在自动索引状态，同时循环计数端子也接入有一正整型常量，则循环次数取这些输入中的最小值。,（4）,While循环的执行次数，仅受循环体内给条件端子置入的具体循环条件制约。,2,上节课内容回顾,（2）,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,要么在选择器标签中列出所有可能的情况；要么必须给出一种默认情况。,进行条件结构内外的数据交换时，会在其边框上生成隧道。输入隧道在每个分支中都可使用；而输出隧道必须从每个分支都得到明确的（输入）值，否则程序无法运行。,（只是 6

3、,Default 分支的显示）,3,上节课内容回顾（3）,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,输入数据在顺序结构运行前读入，各帧均可用；输出数据在顺序结构执行完才输出，只跟最后一帧有关,。,层叠式顺序结构中可设立局部变量，用于在不同帧之间实现数据传递。平铺式顺序结构无需局部变量，数据传递直接经隧道实现。平铺式与层叠式顺序结构实现功能相同，只是表现形式不同。,4,当公式节点中的代码很多，一屏显示不下时，可在代码区域弹出快捷菜单，选择“显示项”,-,“滚动条”，从而实现滚动浏览。,一、循环结构,二、分支结构,三、顺序结构,四、,公式节点,五、事件结构,各输入、输

4、出端子的名称必须与公式节点中的变量名称完全相同。各输入端子间、各输出端子间不允许重名，但输入端子与输出端子可重名。,输入端子,输出端子,滚动条,中间变量也必须在边框上定义，但可以不与外部连接。,上节课内容回顾（4）,5,本节课内容,一、数组,二、簇,三、波形,除整数、浮点数、布尔数和字符串等基本数据类型以及相应的运算、操作外，,LabVIEW中,还提供有几种复合数据，包括,数组,、,簇,和,波形,，以及对它们进行操作的函数。灵活使用这些复合类型的数据及相应的操作函数，可简化程序代码，方便虚拟仪器即VI的编程。,6,一、数组（1）,1.数组的创建（1）,1）创建数组框架（,输入、显示、常量,）；

5、,2）向数组框架中添加“元素”，以确定数组元素的数据类型；,3）以拖动方式操作，可确定数组的可视大小；,4）给数组赋值（指定具体元素）。,数组,是相同类型元素的集合。在,LabVIEW,中，数组可以随意改变长度。,数组输入控件,和,数组常量,可作为,数据源,；,数组显示控件,则作为数据流动的目标容器。,到达,数组输入控件框架,亦即,数组显示控件框架,的路径为,：（前）,控件选板,-,新式,-,数组、矩阵与簇,-,数组,；,而,数组常量框架（后面板）,，经,函数选板,-,编程,-,数组,-,数组常量,找到,。,7,一、数组（2）,1.数组的创建,（2）,b）,向框架的元素区域,中添加数据类型,“

6、元素”（,不论,输入,、显示,还是,常量,）,a）建框架,c）调整元素的可,视大小和个数,改变元素大小,同时显示多个元素,注意：,只有确定了所建数组的性质，才能进行调整数组元素可视个数的操作。,8,一、数组（3）,1.数组的创建（3）,d）赋值；改变数组元素的默认值,默认值的设置方式,：在第0号（即首个）元素上弹出快捷菜单，选择,“数据操作”-“当前值设置为默认值”,。,显示4个元素表格形式,的空整型数组输入控件,在第0号元素上把当,前值1指定为默认值,为第0号元素,指定整型值1,索引,（,坐标、下标,）从0开始,9,一、数组（4）,数组的快捷操作（这里，以,数组常量,索引区的快捷菜单为例）,

7、在,数组常量,的索引区和边,框上右击鼠标，弹出,快捷菜单,10,一、数组（5）,3.数组的行、列、页,注意：,一般来说，任何类型数据的,输入、显示,控件和常量，均可用来定义数组的元素类型。但是，数组、,子面板,控件,（,控件,-,新式,-,容器,-,子面板,）,、,选项卡,控件,（,控件,-,新式,-,容器,-,选项卡控件,）,、,ActiveX,控件、,波形图表,、,XY 图等,不能作为数组的元素。,页索引,行索引,列索引,注意：索引区域显示的值，永远是元素区域所显示的左上角元素的索引值（即元素下标；从第0页、0行、0列记起）,。上例：2页3行4列；下例：3行3列,以数组常,量为例,以数组显

8、示控件为例,11,一、数组（6）,4.数组操作函数,（1）数组大小,其输入“数组”，可是,任意维的数组；输出,“大小”，提供该数组,各维的长度。如果,输入,“,数组”是一,维的，,输出“大小”便给出,一个整数值；若输入,“数组”是,多维的，则,输出“大小”提供的（也称返回的）就是1,个一维的整型数组，其每个分量对应输入,数组,中相应维的长度。,路径：函数选板,-,编程,-,数组,子选板,这里，对应前页中的上例（2页、3行、4列）。点击该函数图标的右端，可直接生成数组显示器。,12,一、数组（7）,4.数组操作函数,（2）索引数据,路径：“函数”选板,-“,编程”,-“,数组”子选板,使用该函数

9、，可,获得,对该数组中感兴趣部分的数据。,这里只显示了,输入,数组的第0页；,获得（显示）了其,第0页第1行。,13,一、数组（8）,4.数组操作函数,（3）替换数组子集,路径：“函数”选板,-“,编程”,-“,数组”子选板,这里,，输入仍是前述的2页3行4列的数组（仅给出了第0页）；给,该函数只接入了数组,某行,的索引值，具体为,1，,即要替换输入数组所有页的第1行（成一个新三维数组）。送给输入端子,“新元素/子数组”的,二维数组,是,替换新元素，它的第,0,行去替换原三维数组第0页的第1行；而其第,1,行，去替换原数组第1页的第1行。,显示的仅是,结果的第0页,（索引号从0计起）,。,14

10、,一、数组（9）,4.数组操作函数,（4）初始化数组,路径：“函数”选板,-“,编程”,-“,数组”子选板,功能：,创建,n,维数组。每一维的长度，分别由“,维数大小 0”“维数大小n-1”这n个输入端输入的数值确,定。刚创建成仅一维，拖曳其图标下边框，可增加输入端子数，从而创建多维数组；且数组刚创建成时，其每个元素的值均与,“元素”端子输入的值,相同。,15,一、数组（10）,4.数组操作函数,（5）创建数组,路径：“函数”选板,-“,编程”,-“,数组”子选板,功能：,将若干个输入数组即,“数组”与“元素”,组合成一个数组。该函数图标上弹出的快捷菜单中有,“连接输入”,选项，当它被选中时，

11、该函数输出端会提供将所有输入连接在一起的结果，此输出数组的维数，与所有输入中的最高维数相同；,该选项,被关闭，所有输入的维数必须相同，该函数输出的数组比输入（数组）高一维；若所有输入均为标量，,“连接输入”,选项被自动关闭，函数输出一维数组，按顺序输出所有输入的参数（作为它的元素）。,拖曳下边框可增加输入端子。,16,一、数组（11）,4.数组操作函数,（6）数组子集,路径：“函数”选板,-“,编程”,-“,数组”子选板,功能：,输出（返回）输入的数组中从,“索引”参数,指定的位置开始、由“长度”参数指定长度的数组子集。每个,“索引”与,一个,“长度”,构成一对；,“索引-长度”,对的数目与输

12、入参数,“索引”的,维数相同；输出,“子数组”,的维数，也与,“数组”的维数,相同。,17,一、数组（12）,5.操作函数的多态化,多态化是指一种函数功能，即它可以协调/接纳不同格式、不同维数或不同显示模式的输入数据。在 LabVIEW中提供的大多数功能函数均是多态化的。,18,二、簇（1）,1.簇（Cluster）的创,建,（1）,a）创建簇框架；,b）向簇框架中添加元素；,c）拖动确定簇的可视大小。,簇可以包含任意数目、任意类型的元素。簇不能在运行时添加新元素（而数组的长度在运行时可以自由改变）。簇类似于C语言中的结构（structure）。,簇输入控件和簇显示控件的框架在（前）,控件选板

13、,-,新式,-,数组、矩阵与簇,子选板上；,而簇常量的框架，则在（框图）函数选板-,编程,-,簇与变体子选板上。,簇与数组最明显的区别是，一个簇中的所有元素，不必同时为输入控件、显示控件或常量。但数组则不然。,19,二、簇（2）,1.簇的创建,（2）,可向其中再放入其他数据类型的“输入控件元素”。,以构建一个簇控件、仅放入一个数值输入控件的情况为例。,20,二、簇（3）,2.簇元素的顺序,在簇中，元素有一定的排列顺序，该顺序即为创建该簇时添加元素的顺序。簇元素的排列顺序很重要，是完成很多操作的依据。,改变簇中元素的排序：在簇框架上弹出快捷菜单，选择“,重新排序簇中控件”，即,打开了簇元素顺序编

14、辑状态。簇元素上有两个序号，左侧反显的为新序号；右侧加灰的是旧序号。单击簇元素之一，将把该元素设置为第,0号,元素；对其他重复此过程，直到改好所有元素的顺序，点击上方工具栏,OK,按钮，确认所做修改。,在簇边框上弹出快捷菜单，选“自动调整大小”子菜单，可实现左图所示的所需操作。,21,二、簇（4）,3.簇的操作函数,（1）捆绑 之一,“,函数”选板-“编程”-“簇与变体”子选板,功能一：,将所有输入元素打包成簇。,（元素均是“常量”，但可为不同数据类型）,22,二、簇（5）,3.簇的操作函数,（1）捆绑 之二,“,函数”选板-“编程”-“簇与变体”子选板,功能二：,替换成新簇,。,23,二、簇

15、（6）,3.簇的操作函数,（2）解除捆绑,“函数”选板-“编程”-“簇与变体”子选板,24,二、簇（7）,3.簇的操作函数,（3）按名称打包,（捆绑）,“,函数”选板-“编程”-“簇与变体”子选板,功能：,按标签替换,“输入簇”,中的元素；替换结果从,“输出簇”提供出来,。,故，“输入簇”,必须接入，且要求其至少1个元素有标签。,添加标签：,在对象（簇某元素）上弹出快捷菜单，从“显示项”子菜单选中“标签”，可为对象添加标签。,25,二、簇（8）,3.簇的操作函数,（4）按名称解除捆绑,“,函数”选板-“编程”-“簇与变体”子选板,功能：,把输入簇中的元素按标签解除捆绑。在函数输出端，只能获得拥

16、有标签的簇元素。,函数初建时，只有一个输出端子；单击其标签域，可弹出带有标签的簇元素的列表；必须对其分别建立相应的显示器。,26,二、簇（9）,3.簇的操作函数,（5）簇与数组的相互转换,“,函数”选板-“编程”-“簇与变体”子选板,功能,：,把所有簇元素按顺序组合成一维数组经,“数组”端子,输出。,显然，它,要求簇的所有元素的类型要相同。,把,“数组”端子输入的数组,中的元素，按顺序捆绑成簇，并经,“簇”端子,输出。,27,三、波形（1）,1.波形的创建,（属于输出、显示）1,路径：,控件选板,-“,新式”,-“,I/O”,子选板,波形数据含有4个组成部分：,t0,为时间标识常量类型，表示波形数据的时间起点；,dt,属于双精度浮点类型，表示波形相邻数据点间的时间间隔，以秒为单位；,Y,是双精度浮点数组，它按时间顺序给出整个波形的所有数据点；,“属性”,具有变体类型，用于携带任意的属性信息。,28,三、波形（2）,波形的创建,2,（,a,）,时间标识（,zhi,）,时间标识，又称时间戳，是,LabVIEW,中记录时间的专用数据类型；,它,属于,常量,，获取它的路径,：,函数选板,-,编