虚拟仪器设计基础.pptx

本节课内容本节课内容一、循环结构一、循环结构二、条件结构二、条件结构三、顺序结构三、顺序结构四、公式节点四、公式节点五、事件结构五、事件结构 路径：函数选板-编程-结构 第1页/共30页 LabVIEW执行的数据流机制，本质上是顺执行的数据流机制，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，还必须有循环、条件等特殊的控制程序流程的所谓的所谓“程序结构程序结构”。如此，设计出的应用程序。如此，设计出的应用程序的功能才更完整、更合理。的功能才更完整、更合理。While循环For循环循环结构内外数据的交换自动索引移位寄存器一、循环结构第2页/共30页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。第3页/共30页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：循环条件端子 循环计数端子：输出已执行循环次数 放置循环体代码 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。第4页/共30页1.While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。第5页/共30页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 “循环总数”端子：循环执行次数 重复端子：输出已经执行循环的次数 放置循环体代码 第6页/共30页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。第7页/共30页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。第8页/共30页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。第9页/共30页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，可以关闭其自动索引功能。第10页/共30页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第11页/共30页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。第12页/共30页5.移位寄存器（2）移位寄存器的工作流程（以While循环为例）：1.循环开始之前初始化值2.第一次循环初始化值第一次循环新值3.后面的某次循环前一次循环保留值本次循环新值4.最后一次循环前一次循环保留值本次循环新值本次循环新值第13页/共30页5.移位寄存器（3）为移位寄存器添加更多的左端子：第14页/共30页二、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。第15页/共30页二、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。第16页/共30页二、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：第17页/共30页二、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。第18页/共30页三、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 放置帧代码建立顺序结构时只有一帧 （第 0 帧）路径：函数选板-编程-结构第19页/共30页三、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第20页/共30页三、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。第21页/共30页三、顺序结构（4）2.平铺式顺序结构及操作：无局部变量！（无需）第22页/共30页三、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”。第23页/共30页四、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第24页/共30页四、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。第25页/共30页四、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。输入端子输出端子滚动条注意：中间变量也必须在边框上定义，但可以不与外部代码联接。第26页/共30页五、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。以图形化方式响应和处理用户的操作；与Windows操作系统的事件处理方式相似。第27页/共30页 练习二练习二 习题习题1：利用分支结构，构建一个求平方根的VI。该VI的前面板:该VI的两个分支的框图第28页/共30页习题习题2 2：对习题1或求平均值所构建 的VI，请编辑制作相应的 图标。end习题3：编制一温度报警程序，当温 度值高于30度时就报警；小 于-25度时则退出运行状态。第29页/共30页感谢您的观看！第30页/共30页