《LabVIEW与虚拟仪器设计》实验讲义教学文案.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流LabVIEW与虚拟仪器设计实验讲义【精品文档】第 26 页LabVIEW与虚拟仪器设计实验讲义戴建国 康素成 编盐城师范学院新能源与电子工程学院2016.7目 录实验1创建和编辑VI 1实验 2 创建和调用SubVI 7实验 3 基本数据类型和操作 11实验 4 复合数据类型和操作 14实验 5 循环和图表 20实验 6 LabVIEW程序结构循环结构和条件结构 22实验 7 LabVIEW程序结构顺序结构和事件结构 24实验 8 程序结构公式节点与变量的数值传递 26实验 9 数组和图形 28实验 10 VI属性设置 30实验 11 数据的波形显示

2、33实验 12 数据的XY图与强度图形显示 36实验 13 数据的三维图形与数字波形图显示 38实验 14字符串和文件I/O操作 42实验 15 信号产生 43实验 16 波形调理和波形测量 48实验 17信号的时域分析和频域分析 50实验 18窗函数与数字滤波器 53实验 19 基于声卡的数据采集系统 57实验一 创建和编辑VI 一、实验目的通过本次实验了解LabVIEW的基本操作。二、实验原理LabVIEW软件图形化编程。三、实验设备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验步骤（一）创建VI1 首先在开始菜单中启动LabVIEW 2014，弹出LabVIEW主界面，如图1-1所

3、示。图1-1 LabVIEW主界面选择“新建”中的VI，或在一个已打开的主选单中选择“文件新建 VI”，会出现如图12所示的VI窗口。前面是VI的前面板窗口，后面是VI的框图程序窗口，在两个窗口的右上角是默认的VI图标/连接端口。 图12新建 VI窗口2 创建VI前面板 (以算术式c=a+b为例)(1) 创建控制量a和b在VI前面板窗口的空白处单击鼠标右键，或在窗口主选单“查看”中选择控件选板和工具选板，如图1-3所示。如图1-4所示，在“控件选板数值子模板”中选择数值输入控件。图13控件选板和工具选板 图1-4数值子模板中选择数值输入控件将数值输入控件放在前面板窗口中适当的位置上，用文本编辑

4、框工具单击数值输入控件的标签，把名称修改为a，此时在框图程序中就会出现一个名称为a的图标与数值输入控件a相对应，以同样的方式创建b，如图1-5所示。（2）创建指示量c同理，在“控件选板数值子模板”中选择数值显示控件，将其放在前面板窗口中适当的位置上，以同样的方式修改其标签为c。至此完成了VI前面板的创建，如图1-5所示。图1-5 VI前面板 图1-6 VI前面板对象的端口3 创建框图程序在前面板窗口的“窗口显示程序框图”，将前面板切换到程序框图窗口，此时会看到在程序框图中有3个名称分别为a，b，c的端口，如图1-6所示。这3个端口与前面板上的3个对象一一对应。（1）创建加法运算节点在程序框图程

5、中的空白处单击鼠标右键，或在程序框图窗口的主选单中选择“查看函数选板”，弹出函数选板，如图1-7所示。然后在“函数选板数值加”，选择加运算节点，如图1-8所示。图1-7 函数 图1-8 选择Add节点最后用鼠标将所需的Add节点图标拖到程序框图窗口中适当的位置。至此就完成了一个Add节点的创建。如图1-9所示。图1-9 创建Add节点（2）连接框图程序中的节点与端口用连线工具将端口a,b分别连接到Add节点的两个输入端口x和y上，将端口c连接到Add节点的输出端口xy上，至此完成了框图程序的创建。如图1-10所示。图1-10 完整的VI框图程序4 创建VI图标双击前面板窗口或框图程序窗口右上角

6、的VI图标，或在VI图标的右键弹出菜单中选择编辑图标，会弹出图标编辑器，如图1-11所示。图1-11图标编辑器 在图标编辑器中可创建用户自己的图标。由于这个图标编辑器的用法与Windows系统中的画笔类似，这里不再详细介绍其用法。图112所示的是一个包含用户自定义图标的前面板窗口。图1-12 包含用户自定义图标的前面窗口5 保存在前面板窗口或程序框图窗口的主菜单中选择“文件保存”，然后在弹出的对话框中选择适当的路径和文件名保存该VI。如果VI在修改后没有存盘，那么VI前面板窗口和程序框图窗口的标题栏就会出现一个“*”，提醒用户注意存盘。至此完成了一个VI创建。在控制量a和b中分别输入适当的数字

7、值，然后单击前面板窗口工具条中的运行按钮，就可以在指示量中得到计算的结果。（二）编辑VI创建VI后，还需要对VI进行编辑，使VI的图形化交互式用户界面更加美观、友好和易于操作。使VI框图程序的布局更加合理，易于理解、修改。1 选择对象选择工具用于前面板和程序框图窗口中的对象。2 移动对象移动对象可以用选择工具拖到对象到目标位置，也可以用用选择工具选中后，通过箭头键来移动。3 删除对象可以用选择工具选中对象，按键，或在菜单“编辑删除”选项删除对象。4 复制对象在LabVIEW中很多对象都可以复制，复制时，按下键的同时用选择工具拖动要复制的对象至新的位置即可。5 标注对象有两种对象标签：自有标签和

8、固有标签（标题）。自由标签是用户自己添加的文本标注，固有标签是属于控制器或指示器。6 改变对象大小用选择工具在对象图标的一角拖动，注意，有些对象的大小是不能改变的，例如框图程序中的控制端口或指示端口、功能模板中的大部分节点的图标和SubVI的图标等。7 改变对象颜色在工具模板中把鼠标切换成颜色工具，上面颜色框代表前景色或边框色，后面的颜色框代表背景色。单击其中一个颜色框在弹出的颜色对话框中选择需要的颜色。8 对齐对象选中需要对齐的对象，然后在工具条中单击按钮，在其下拉菜单中选择各种对齐方式。9 分布对象选中对象，在工具条单击按钮，在其下拉菜单中选择各种分布方式。10改变对象在窗口中的前后次序选

9、中对象，在工具条中单击按钮，在其下拉菜单中可改变对象在窗口中的前后次序。11改变对象的字体选中对象，在工具条中单击，在其下拉列表中可以设置字体、大小、颜色、风格以及对齐方式。（三）运行VI运行有两种方式，即单步运行和连续运行。单步运行：在前面板或框图程序窗口工具条中单击按钮，即可单步运行，在运行状态时，此按钮会变为状态。连续运行：选择按钮连续，运行时按钮变为状态。停止运行：选择按钮，可强行终止VI的运行。当VI处于编辑状态时，此按钮处于状态。暂停VI运行：选择按钮，可暂停VI的运行，再次单击该按钮，可恢复运行。（四）调试VILabVIEW 提供了多种调试手段，除了传统编程语言支持的单步运行、断

10、点、探针等调试手段外，还添加了一种特有的调试手段实时显示数据流动画，使用户能更加清楚的观察程序运行的每一个细节，方便错误的查找、修改和优化程序。下面介绍各种调试手段。1单步执行VI单步执行又分为单步入、单步出、单步跳三种方式。（1）单步入执行按节点顺序单步执行，遇到循环或SubVI时，跳入循环或进入SubVI内部继续执行。单击框图程序工具条上的按钮进入单步入执行状态。（2）单步跳执行按节点顺序单步执行，但遇到循环或SubVI时，不跳入其内部逐个执行，而是将其作为一个整体节点执行。单击框图程序工具条上的按钮进入单步跳执行状态。（3）单步出执行单击框图程序工具条上的按钮，可跳出单步执行VI的状态，

11、进入暂停运行状态。当VI进入单步执行状态时，将鼠标移动到单步入（或跳）按钮上，会出现一个黄色的小标注框，显示下一步将要执行的节点。2 设置断点在工具模板中将鼠标切换至断点工具状态，单击框图程序中需要设置断点的地方，就可以完成一个断点的设置。3 设置探针在工具模板中将鼠标切换至探针工具状态，用鼠标单击需要查看的数据连线，会弹出一个对话框，VI运行时，若有数据流通过该数据线时，对话框就会自动显示这些流过的数据。4 显示数据流动画运行VI时，在框图程序窗口工具条中单击按钮，LabVIEW会在框图程序上实时地显示程序执行的进程，以及实时显示每一条数据连线和每一个端口中流过的数据。五、实验报告要求列出实

12、验目的，实验原理与实验内容。实验二 创建和调用SubVI一、实验目的掌握子程序的创建和调用，简化VI框图程序结构，形成模块化的编程思想。二、实验原理SubVI相当于常规语言中的子程序，在LabVIEW中用户可以把任何一个VI当作SubVI来调用。所以，在LabVIEW编程时，也应与其它编程语言一样，尽量采用模块化的编程思想，有效的利用SubVI，简化框图程序结构，使其更加简单，易于理解，以提高VI的运行效率。三、实验设备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验步骤(一) 创建SubVI完成一个VI的创建后，将其作为一个SubVI来调用，首先要定义它的连接端口。在VI前面板窗口的右上

13、角图标的右键弹出菜单中选择“显示连线板”,原来图标的位置就会出现一个连接端口，连接端由输入端口和输出端口组成。第一次打开连接端时，LabVIEW会自动根据前面板的控制和指示建立相应个数的端口，当然，这些端口并没有与控制和指示建立起关联关系，需要用户去定义。将鼠标切换至连线工具状态，用鼠标在控制a上单击选中，此时控制a周围就会出现一个虚线框，如图21所示，然后将鼠标移到连接端口的一个端口上单击，这个端口就与控制a建立了关联关系。图21建立端口与控制a的关联关系改变端口的个数的方法有两种：一种是在连接端口右键弹出菜单中选择删除接线端或添加接线端，逐个删除或添加；一种是在连接端口右键弹出菜单中选择“

14、模式”，在其下拉菜单中选择用户所需的连接端口，共有36种。如图22所示。在编辑调试时，有时根据需要断开某些端口与前面板对象的关联，具体做法：先用连线工具选中要断开的端口，然后在该端口的右键弹出菜单中选择“断开连接本地接线端”，要断开所有关联选择“断开连接全部接线端”。 图22连接端口“模式”下拉菜单（二）调用SubVI完成了连接端口的定义之后，这个VI就可以当作SubVI调用了。还是以实验一的例程为例来介绍如何调用SubVI。具体步骤如下：1选择SubVI选择函数选板中的“选择VI”，会弹出如图23所示对话框，在对话框中找到要调用的SubVI，然后单击“确定”按钮。图23选择VI的对话框2“确

15、定”之后，此SubVI的图标就会跟着鼠标移动，将其移动到主程序框图窗口的适当位置，点击鼠标左键，就将图标加入到主VI的框图程序中了。如图2-4，2-5所示，连接相应的端口即可。图2-4 主VI的前面板及框图程序 图2-5主VI的前面板及框图程序五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容。实验三 基本数据类型和操作一、实验目的熟练掌握LabVIEW的基本数据类型及操作。二、实验原理数据结构是程序设计的基础，不同的数据数据类型和数据结构在LabVIEW中存储的方式是不一样的。选择合适的数据类型不但能提高程序的执行效率，而且还能减少内存空间的占用。 LabVIEW的基本数据类型包括数值型、布尔

16、型、字符串、文件路径等几类。在LabVIEW中，对不同的数据类型通常采用不同的颜色来显示。三、实验设备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验内容（一） 数值型数值型是LabVIEW中的一种基本的数据类型，可以分为浮点型、整数型和复数型三种基本形式。不同数据类型的差别在于存储数据使用的位数和表示的值的范围。练习1：（1）数值型常量的数据类型定义：在程序框图中放置一个数值常量，取其值为2，并设定其数据类型为双字节整型。 （2）数值型变量的数据类型定义：定义数值输入控件的数据类型为单精度浮点型，最大值为10，最小值为0，默认值为0，并设定增量的大小为0.005，精度位数为3。前面板和程

17、序框图如下：（二） 布尔型 布尔输入控件的一个重要属性是机械动作，正确配置这一属性将有助于更精确地模拟物理仪器上的开关器件。练习2：设置布尔输入控件的机械动作：在前面板放置一个水平摇杆开关和一个布尔指示灯，在程序框图中将开关和指示灯圈入While循环中，设置机械动作后分别观察运行程序时指示灯作出的相应反应。 前面板和程序框图如下：（三）数据运算包括数值运算，布尔运算和字符串运算。练习3：编写程序计算 y=ax+3bx-x+1，输入变量为a、b和x。 前面板和程序框图如下：练习4：实现两个8位无符号整数的布尔运算及布尔变量之间的布尔运算。练习5：输入两个字符串，将它们拼接入一个字符串并输出拼接后

18、的字符串的长度；按需要截取部分字符串并实现字符串的替换。前面板和程序框图如下：五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验四 复合数据类型和操作一、实验目的熟练掌握LabVIEW的数组、簇和波形数据的操作。二、实验原理数组是相同类型元素的集合，由元素和维度组成。元素是组成数组的数据，维度是数组的长度、高度或深度。 簇是一种复合数据类型，这与数组类型类似。不同的是，一个簇中可以包含多种不同数据类型的元素，而一个数组中只能包含一种数据类型的元素。另外，在程序运行时，簇的元素个数是固定的，而数组的长度则可以自由改变。利用簇可以将程序中相关的数据元素集中

19、到一起，构成一个整体，这样只需要一根数据连线就可以把多个节点连接到一起，减少数据线的数量，还可以减少子VI连线端口的数量。三、实验设备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验内容（一）数组LabVIEW中，数组可以是数值型、布尔型、字符串型及其他任何数据类型，但不能建立以数组为元素的数组、图表的数组或图形的数组。数组有3部分组成：数据、数据索引和数据类型（隐含在数据中）。 数组中的每个元素都有其唯一的索引数值，对每个数组元素的访问都是通过数组索引进行访问的。索引的范围是0到n-1，其中n是数组中元素的个数。练习1：创建一个2行3列的数组，数组元素赋值如下： 1.00 2.00 3.

20、00 4.00 5.00 6.00 (1) 将该二维数组改成一维数组，元素为1.00、2.00、3.00、4.00、 5.00、6.00。 (2) 将该二维数组转置为如下形式： 1.00 4.00 2.00 5.00 3.00 6.00前面板和程序框图如下：（二） 簇簇是一种复合数据类型，这与数组类型类似。不同的是，一个簇中可以包含多种不同数据类型的元素，而一个数组中只能包含一种数据类型的元素。另外，在程序运行时，簇的元素个数是固定的，而数组的长度则可以自由改变。利用簇可以将程序中相关的数据元素集中到一起，构成一个整体，这样只需要一根数据连线就可以把多个节点连接到一起，减少数据线的数量，还可以

21、减少子VI连线端口的数量。练习2：（1）创建一个新的VI，在前面板窗口创建软件的信息数据，包括软件名称（字符串型）、版本号（数值型）、是否安装（布尔型），打包成“软件信息”簇； （2）在“软件信息”簇中添加两个数据：发布时间和公司，构成“详细信息”簇；（3）分别在“软件信息”簇中提取“版本”、在“详细信息”是提取“发布时间”。前面板和程序框图如下：（三）波形数据波形数据是LabVIEW中特有的一种数据类型，由一系列不同类型的数据构成，是一类特殊的簇，但不能用簇函数来处理，只能用专门的函数来处理。波形数据的引入，可以为测量数据的处理带来极大的便利。练习3：利用波形操作函数创建一个范围为01的三角

22、波形，数据长度为100点，起始时间t0设置为系统当前时间，dt设置为0.01s。为该波形数据设置两个属性：“波形类型”为三角波形、波形长度为100，并在前面板中用波形控件显示出来。前面板和程序框图如下：（四）不同数据函数的综合应用练习4： 在程序中，创建一个4行4列的二维数组，然后从第1行起删除2行元素，求输出子数组的大小，同时，在前面板中输入一个字符串，使用搜索替换字符串函数搜索输入字符串的特定字符并用替换字符串替换原有字符串并输出；该输出字符串再作为输入字符串输入到截取字符串函数中，截取字符串函数的偏移量设置为5，长度为3；将输出子数组中的每个元素分别乘以不同的倍数并作为输入数据输入与经过

23、截取的字符串捆绑成簇；输出的簇中的数据再经过按名称解除捆绑函数将原来接口的字符串数据解除处理，并将输入的字符串abcd接在输入字符串的后面作为结果字符串输出。前面板和程序框图如下：练习5： 在输入的字符串中将所有的数字显示处理。在前面板放置一个字符串输入控件，用于输入句子；创建一个字符串数组和一个数值型数组，用来放置已经找到的数值型字符串及转换成数字后的各个数值型。为了查找输入句子中的全部数字，需要在While循环中使用“匹配模式”函数来完成，利用移位寄存器与“匹配模式”函数的“偏移量”、“匹配后偏移量”端口实现依次搜索功能。“匹配模式”函数位于“编程”“字符串”子选板，其中的“正则表达式”端

24、口定义在字符串中搜索模式，如果函数没有找到匹配，“匹配后偏移量”端口将返回-1。程序框图和前面板分别如下：五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验五 循环和图表一、实验目的学习LabVIEW中循环结构的使用和图表的创建。二、实验原理循环结构是LabVIEW中最常用的一个结构，和常规的编程语言一样，也有For循环和While循环。For循环由循环框架、循环总数、循环计数组成，For循环执行要指定循环次数，它执行的是框架内的程序，其循环计数端口就相当于C语言中的i，初始值为0，每循环一次递增1，这在LabVIEW是固定的，若要改变初始值或步长，需

25、要对计数端口输出的数据进行运算，或使用移位寄存器来实现。在循环框架上单击右键，弹出的菜单中选择“添加移位寄存器”来添加。当循环次数还不能确定时，就需要用While循环。While循环由循环框架、循环计数和循环条件组成。类似于For循环，它也执行框架内的程序，但循环次数不确定，只有满足条件时才停止循环。条件端口有两种状态：真（T）时停止 和真（T）时继续 。在While循环中也可以用同样的方法添加移位寄存器。图表可以实时显示波形趋势。它的输入是一个双精度浮点变量，数据显示时把新的数据连续扩展在已有数据的后面，波形是连续向前推进显示的。 三、实验设备 计算机、LabVIEW8.2编程软件。 四、实

26、验步骤（一）运用循环结构：以计算m和n的阶乘为例，比较两种循环的不同之处。新建一个VI，前面板选择控制量和指示量，然后在框图程序窗口“函数选板结构”子模板中选出两个循环框架，连接各个端口，如图31所示为For循环和While循环框图程序，图32为前面板。 图3-1 For循环与 While循环图3-2 前面板（二）图表建立前面板：在“控件选板图形波形图表”，将波形图表控件拖到前面板窗口，选中控件单击右键，在下拉菜单中选择属，可以设置控件的各项参数。程序框图窗口：在“函数选板结构”中选择循环结构框架，在“函数选板数值”中选择随机数（01）节点，然后将循环与节点、控件按照相关算法连接，如图34所示

27、是将100个01的随机数组成一个波形的程序框图；图35所示，是这个图表程序的前面板。图3-4 波形图表程序框图 图35 波形图表前面板五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验六 LabVIEW程序结构循环结构和条件结构一、实验目的熟练掌握LabVIEW程序结构的循环结构和条件结构。二、实验原理程序结构对任何一种计算机编程语言来说都是十分重要的，它控制整个程序语言的执行过程，一个好的程序结构，可以大大提高程序的执行效率。LabVIEW作为一种图形化的高级程序开发语言，执行的是数据流驱动机制，在程序结构方面除支持循环、顺序、条件等通用编程语言支持

28、的结构外，还包含一些特殊的程序结构，如事件结构、使能结构、公式节点等等。 由于LabVIEW是图形化编程语言，它的代码以图形形式表现，因此各种结构的实现也是图形化的。每种结构都含有一个可调整大小的清晰边框，用于包围根据结构规则执行的程序框图部分。三、实验设备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验内容（一）循环结构LabVIEW中的循环与结构位于程序框图的“函数”“结构”子选板中，包括For循环和While循环。练习1：用For循环和While循环分别实现100以内的奇数之和，即1+3+5+99。 程序框图和前面板分别如下：（二） 条件结构条件结构位于“函数”“结构”子选板中。条件

29、结构是用来控制在不同条件下执行不同程序块的功能，基本条件结构由条件结构分支程序子框架、分支选择器端子、选择器标签及减量增量按钮组成。练习2：用条件结构来实现两个数的加、减、乘、除四则运算，要求用组合框作为条件结构的选择器。前面板和程序框图分别如下：五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验七 LabVIEW程序结构顺序结构和事件结构一、实验目的熟练掌握LabVIEW程序结构的顺序结构和事件结构。二、实验原理LabVIEW作为一种图形化的编程语言，有其独特的程序执行顺序数据流执行方式，数据流经节点的动作决定了程序框图上VI和函数的执行顺序。但在实

30、际中希望节点按一定的次序执行，这就需要引入顺序结构执行。LabVIEW顺序结构的功能是强制程序按一定的顺序执行。 所谓事件，是指对活动发生的异步通知。事件可以来自于用户界面、外部I/O或其他方式。用户界面事件包括鼠标点击（单击、双击）、键盘按键、窗口（关闭、缩小窗口）等动作；外部I/O事件则指诸如数据采集完毕或发生错误时硬件触发器或定时器发出信号；其他方式的事件可通过编程生成并与程序的不同部分进行通信。LabVIEW支持用户界面事件和通过编程生成的事件，但不支持外部I/O事件。三、实验设备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验内容（一）顺序结构LabVIEW提供了两种顺序结构：平

31、铺式顺序结构和层叠式顺序结构，这两种结构的功能是相同的，只是外观和用法略有差别。 平铺式顺序结构位于“函数”“编程”“结构”子选板中。顺序结构包含一个或多个按顺序执行的子程序框图或帧。练习1：将随机产生的数值与给定的数值比较，计算达到两数相等时所需时间。程序框图和前面板分别如下：（二） 事件结构LabVIEW中的事件结构也是一种能改变数据流执行方式的一种结构，使用事件结构可以实现用户在前面板的操作（事件）与程序执行的互动。 事件结构位于“函数”“编程”“结构”子选板。练习2：利用事件结构实现数字的自动累加，即在数值输入控件中，每当用户输入一个数字后，累加值就及时发生变化。例如，依次输入1、2时

32、，累加值为3，再按下5时，累加值为8。前面板和程序框图分别如下：五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验八 程序结构公式节点与变量的数值传递一、实验目的熟练掌握LabVIEW程序结构的公式节点与变量的数值传递。二、实验原理公式节点也是一种程序结构，是便于在程序框图上执行数学运算的文本节点。适用于含有多个变量或较为复杂的方程。 公式节点可以使用算术表达式来实现算法过程，C语言的If语句、While循环和For循环等都可以在公式节点中使用。公式节点也适用于已有文本代码，通过复制、粘贴的方式将已有的文本代码移植到公式节点中。 在LabVIEW中，为

33、了实现应用程序中无法连线位置间的信息传递，引入了局部变量和全局变量。局部变量实现了数据在同一VI程序中的复用，而全局变量实现了数据在不同VI程序中的共享。三、实验设备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验内容（一）公式节点公式节点位于“函数”“编程”“结构”子选板及“函数”“数学”“脚本与公式”子选板练习1：使用公式节点实现y=cos(x)，并将输出用图形显示。前面板和程序框图分别如下：（二）LabVIEW中变量的数值传递练习2：利用全局变量传递数据，要求：（1）全局变量中包含“数值”与“停止”两个控件。全局变量vi前面板如下图：（2） 第一个VI用来产生随机数，并将随机数写入全

34、局变量“数值”中，同时第一个VI的循环受全局变量“停止”的控制。前面板和程序框图分别如下：（3） 第二个VI用来显示数据，数据来自于全局变量的“数值”，并通过波形图表进行显示，同时第二个VI的“停止”按钮用来控制两个VI循环的运行，控制第一个VI循环的执行需要通过全局变量“停止”来实现。前面板和程序框图分别如下：五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验九数组和图形一、实验目的学会创建和使用数组及图形。二、实验原理数组就是同一类数据的集合，这些数据必须有相同的数据类型。数组常用一个循环来创建，其中For循环最佳，因为For循环的循环次数是预先指

35、定的，在循环开始前已经分配好了内存。LabVIEW中的数组表现形式与其它语言有所不同，LabVIEW中数组由3部分组成：数据类型、数据索引和数据。波形图控件的基本数据结构是一个一维数据数组，该数组包含需要显示的全部测量数据。不同于波形图表的是，波形图先将所有数据收集到一个数组中，然后再一次性显示，而波形图表是一次显示一个点的数据。三、实验设备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验步骤（一）创建数组1从“控件选板数组、矩阵”中选择数组框架，拖到前面板；如图41所示。注意，此时创建的只是一个框架，不包含任何内容，对应的框图程序窗口的端口只是一个黑色中空的矩形。图41创建数组框架根据需

36、要将相应的数据类型的前面板对象放入数组框架中。图42所示的就是将一个数字量控制放入数组框架，这样就创建了一个数字类型数组（数组的属性为控制），将鼠标放在数组框架边框，往下拖动可以增加数组元素。图42创建数组2 使用数组对一个数组的使用，无非就是求它的长度、对数据排序、取出数组中的元素、替换数组中的元素等等各种运算。本次实验就介绍其中的一种运算：取出指定的数组元素。在“函数选板数组”中选出数组大小节点和索引数组节点拖到程序框图中。如图43所示例程。（二）创建和使用波形图其方法步骤都类似，这里就不再赘述。参看例程如图44所示。图43运用数组大小节点和索引节点图44图形创建五、实验报告要求列出实验目

37、的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验十 VI属性设置一、实验目的设置VI属性，更好地控制和运用VI。 二、实验原理程序在运行时的表现除了在编程过程中要进行适当的规定外，更多的是在程序属性设置中完成，使得VI程序运行提高效率，程序界面更加友好，操作更加方便。本次实验就举例介绍一下VI的部分属性设置及作用。三、实验设备 计算机、LabVIEW8.2编程软件。四、实验步骤1选择已编写好的程序打开。2选择“文件VI属性”，弹出VI 属性设置对话框，如图5-1所示。图5-1 VI属性设置窗口3在“类别”的下拉菜单中有十一种VI属性，这里可以设置VI的各种属性，我们先设置VI

38、窗口运行时窗口的外观属性。选择“类别窗口外观”属性，点击“确定”。弹出对话框如图5-2所示。选择“自定义”，项，弹出窗口如图5-3所示，选择其中选项，如图中，点击“确定”，这个属性就设置好了。当程序运行时，前面板上的工具栏、菜单、运行按钮等都隐藏了，停止运行时，又会恢复为原来状态。如图5-4所示为程序停止时的前面板，图5-5所示为程序运行时的前面板。图5-2“窗口外观”属性选项窗口图5-3“窗口外观属性自定义”窗口图5-4 程序停止时的前面板图5-5程序运行时的前面板五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验十一 数据的波形显示一、实验目的熟练

39、掌握波形图、波形图表的组件和功能，以及有关属性的设置和使用方法。 二、实验原理数据的图形化显示功能是LabVIEW的优点之一。利用图形与图表等形式来显示测试数据和分析结果，可以像常见的数字示波器、频谱分析仪等测量仪器那样直观地看出被测试对象的变化趋势和工作状态，从而使虚拟仪器的前面板变得更加形象和直观。LabVIEW中的图形显示控件分为图形和图表两类。编程人员通过使用简单的属性设置和编程技巧就可以根据需求定制不同功能的“显示屏幕”。波形显示包括波形图和波形图表两种方式，位于前面板“控件”选板下；波形图与波形图表的区别： 波形图是一段一段地描绘数据；波形图表则是一个点一个点地描绘数据。三、实验设

40、备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验步骤（一）波形图波形图用于对已采集数据进行事后显示处理，它根据实际要求将数据组织成所需的图形一次显示出来。其基本的显示模式是按等时间间隔显示数据点，而且每一时刻对于对应一个数据点。练习1：用波形图显示用随机函数产生的50个随机数据。前面板和程序框图分别如下：练习2：设计一个显示正弦波信号的VI。要求正弦波信号由“正弦信号”函数(Sina Pattern.vi)产生，共采样50个点，采样从0开始，每隔2ms采样一个点，图形显示能够反映出实际的采样时间及电压值。程序框图和前面板分别如下：练习3： 分别用随机数产生两组数据并同时显示在波形图上，其

41、中一组数据为60点，X0=0，dX=2，另一组数据为40点，X0=10，dX=3。前面板和程序框图分别如下：（二）波形图表波形图在接收到新数据时，先把已有数据曲线完全清除，然后根据新数据重新绘制整条曲线。波形图表与波形图的不同在于：波形图表保存了旧数据，且所保存旧数据的长度还可以自行指定。新的数据被续接在旧数据的后面，这样就可以实现在保持一部分旧数据显示的同时显示新数据。练习4：在一个波形图表中用红、绿、蓝3种颜色表示范围01、05、010的3个随机数构成的3条曲线。要求分别用层叠和分格两种方式显示。程序框图和前面板分别如下：练习5：创建一个VI，使用扫描刷新模式将两条随机曲线显示在波形图表中

42、。两条曲线中一条为随机数曲线，另一条曲线是的每个数据点为第一条曲线对应点前5个数据值的平均值。前面板和程序框图分别如下：五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验十二 数据的XY图与强度图形显示一、实验目的掌握XY 图和Express XY 图的功能和使用方法；掌握在二维图上显示三维数据的强度图形使用方法。 二、实验原理波形图和波形图表只能适用于显示一维数组中的数据或是一系列单点数据，不适合描述Y值随X值变化的曲线，也不适合绘制两个相互依赖的变量(如Y/X)。上一个实验描述的波形图用于显示均匀波形数据，其横坐标默认为测量数值，适合显示等间隔数据

43、序列的变化。但是在大多数情况下，需要绘制非均匀采样数据图或封闭曲线图，这就无法使用波形图。因此，LabVIEW专门设计了XY图，用于显示多值函数，曲线形式由用户输入的X、Y坐标决定，可显示任何均匀采样或非均匀采样的点的集合。XY图不要求水平坐标等间隔分布，且允许绘制一对多的映射关系，比如绘制封闭曲线。强度图和强度图表可以通过在笛卡尔平面上放置颜色块的方式在二维图上显示三维数据。例如显示温度图、地形图（以量值代表高度）等。强度图表与强度图的用法基本相同，二者的区别与波形图表、波形图相同。三、实验设备 计算机、LabVIEW 2014编程软件。四、实验步骤（一）XY图和Express XY图XY图

44、位于“控件”“新式”“图形”子选板上。XY图窗口及属性对话框与波形图类似。练习1：绘制李萨如图形并在XY图中显示。前面板和程序框图分别如下：（二） 强度图形强度图表与前面介绍过的图形显示控件在外形上的最大区别在于强度图表拥有标签为“幅值”的颜色控制组件，如果把标签为“时间”和“频率”的坐标轴分别理解为X和Y轴的标尺，则“幅值”组件相当于Z轴的标尺。练习2：使用For循环生成一个5行5列的二维数组，数组元素由范围为0120的随机数组成。要求在强度度中用不同的颜色表示数组元素的值所处范围。前面板和程序框图分别如下：五、实验报告要求列出实验目的，实验原理与实验内容，包括LabVIEW的前面板和程序框图。实验十三 数据的三维图形与数字波形图显示一、实验目的熟悉三维图形控件的使用方法；熟悉数字波形图的功能和使用方法。二、实验原理大量实际应用中的数据，例如，某个表面的温度分布、联合时频分析及飞机的运动等，都需要在三维空间中可视化显示。三维图