LabVIEW编程入门.ppt

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1、虚拟仪器与工程分析虚拟仪器与工程分析Virtual Instruments&Engineering Analysis 第二讲 LabVIEW编程入门一、VI 基本组成*程序前面板：交互式的用户界面*框图程序：是程序源代码，用模块代替 普通函数。*图标/连接器（子VI）：可被上一级VI调用 的VI（一）前面板程序前面板用于设置输入量和观察输出量。程序前面板用于设置输入量和观察输出量。它模拟真实仪器的前面板。它模拟真实仪器的前面板。输入量被称为输入量被称为ControlsControls（控制），用户可以控制），用户可以通过控制向通过控制向VIVI中设置输入参数等；中设置输入参数等；输出量被称为输

2、出量被称为IndicatorsIndicators（指示），指示），VIVI通过通过指示器向用户提示状态或输出数据等。指示器向用户提示状态或输出数据等。用户还可以使用各种图标，如旋钮、开关、用户还可以使用各种图标，如旋钮、开关、按钮、图表及图形等，使前面板易看易懂。按钮、图表及图形等，使前面板易看易懂。前面板：由控制、指示和修饰构成。（二）框图程序每一个程序前面板都有相应的框图程序与每一个程序前面板都有相应的框图程序与之对应。之对应。框图程序用图形编程语言编写，可以把它框图程序用图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。理解成传统程序的源代码。框图中的部件可以看成程序节点，如循环框图中

3、的部件可以看成程序节点，如循环控制、事件控制和算术功能等。控制、事件控制和算术功能等。这些部件都用连线连接，以定义框图内的这些部件都用连线连接，以定义框图内的数据流动方向。数据流动方向。框图程序构成三要素节点：节点：是程序是程序执执行元素，行元素，类类似于似于传统传统文本文本编编程程语语言程序中的言程序中的语语句、操作符、函数或者子句、操作符、函数或者子程序。程序。端子端子：是在框是在框图图程序和前面板之程序和前面板之间间或者在框或者在框图图程序的程序的节节点之点之间进间进行数据行数据传输传输的接口。的接口。连线连线：连线连线是是输输入和入和输输出端子出端子间间的数据通道，的数据通道，代表程序

4、代表程序执执行行过过程中的数据流程中的数据流。类类似于普通似于普通程序中的参数程序中的参数。框图程序：由节点和数据连线组成。框图程序：由节点和数据连线组成。节点（节点（Node Node）：）：功能函数功能函数(functions)(functions)结构结构(Structure)(Structure)代码节点代码节点(CIN)(CIN)子子VI(SubVI)VI(SubVI)数据端口：控制端口、指示端口与节点端口。数据端口：控制端口、指示端口与节点端口。数据连线：数据端口之间的数据通道。数据连线：数据端口之间的数据通道。（三）图标/连接器图标图标/接口器件可以让用户把接口器件可以让用户把V

5、IVI程序变成一程序变成一个对象（子个对象（子VIVI），然后在其他程序中像子），然后在其他程序中像子程序一样地调用它。程序一样地调用它。图标图标是子是子VIVI在其它程序框在其它程序框图图中被中被调调用的用的节节点表点表现现形式；形式；连连接器接器则则表示表示节节点数据的点数据的输输入入/输输出端点，就象出端点，就象一个函数一个函数调调用的参数用的参数。连连接器端口与前面板的控制或指示一一接器端口与前面板的控制或指示一一对应对应。二、VI工作方式（一）数据流在流程图上，模块接口之间的连线就是数据线。数在流程图上，模块接口之间的连线就是数据线。数据通过数据线在模块之间传递。据通过数据线在模块之

6、间传递。LabVIEWLabVIEW不像一般语言按照语句的顺序一行一行执不像一般语言按照语句的顺序一行一行执行，它依靠在数据线上传递的数据来控制程序。行，它依靠在数据线上传递的数据来控制程序。对一个节点而言，只有当它的所有输入端口上的对一个节点而言，只有当它的所有输入端口上的数数据都成据都成为为有效数据有效数据时时，它才能被，它才能被执执行。行。当节点程序运行完毕后，它才把结果数据送给所有当节点程序运行完毕后，它才把结果数据送给所有的输出端口，使之成为有效数据，并且数据很快从的输出端口，使之成为有效数据，并且数据很快从源送到目的端口。源送到目的端口。可以通过加亮执行可以通过加亮执行 观察数据流

7、是如何工作的。观察数据流是如何工作的。L01.viL01.viL02.viL02.vi （1）当你连线时，LabVIEW会提示该接口的名称（2）只能在同一数据类型的端口之间连线，不同类型的数据连线的颜色和形状也不同。（3）错误的连线会表示成黑色虚线，这时你应将连线工具移动到它上面，LabVIEW会给出两端的数据类型信息，你可以检查并改正。（4）添加新的模块和连线可能会对已设置好的部分有影响，而且原来的错误连线也可能对新添加的连线有影响。（二）数据线：（三）数据类型：（三）数据类型：LabVIEW的基本数据类型有三种：Numeric（数值），Boolean（逻辑），String（字符串）Nume

8、ric类型的数据按精度有分若干种类型，其代表符号直观的表现其类型。可以在数值对象上点右键，通过弹出菜单中Representation修改。提示：在流程图上，你会看到不同颜色的模块，不同颜色代表不同的数据类型，其定义与连线一致。（四）控制量与显示量在在LabVIEW中，一个数字量（中，一个数字量（numeric）、）、布尔量（布尔量（boolean）、字符量（）、字符量（string）等）等都有控制量（都有控制量（control）和显示量）和显示量（indicator）的区别。）的区别。控制量：用于控制程序，它相当于仪器上控制量：用于控制程序，它相当于仪器上的控制按钮，如开关、旋钮等。的控制按钮

9、，如开关、旋钮等。显示量：用于显示程序运行的结果，它相显示量：用于显示程序运行的结果，它相当于仪器上的显示部件，如显示屏、指示当于仪器上的显示部件，如显示屏、指示灯等。灯等。三、工具模板三、工具模板 1、工具栏 ：运行（：运行（RunRun），如果），如果VIVI有编译错误，此按钮将有编译错误，此按钮将变成变成 。：连续运行（：连续运行（Run Continuously）。）。：异常中止执行（：异常中止执行（Abort Execution）。）。:加亮加亮执执行（行（Hightlight ExecutionHightlight Execution），只），只有流程有流程图图中有。中有。此此时时

10、，流程，流程图图中的数据中的数据变变亮，同亮，同时显时显示示VIVI执执行中的一些中行中的一些中间间数据。数据。提示：使用了提示：使用了 会使会使LEBVIEWLEBVIEW占用大量占用大量CPUCPU，使使计计算机其他操作算机其他操作变变慢。建慢。建议议一般不要使用一般不要使用 。2.控制模板只能在前面板窗口中使用通过前面板窗口WindowsShow Controls Palette打开，也可以在前面板窗口中空白处单击右键打开。该模板用来给前面板设置各种所需的输出显示对象和输入控制对象。模块图标右上角有的表示有子选项板，单击模块图标可以访问子选项板。：数值量（：数值量（NumericNume

11、ric），数值的控制和显示。包），数值的控制和显示。包含数字式、指针式显示表盘及各种输入框。（详细）含数字式、指针式显示表盘及各种输入框。（详细）：布尔量（Boolean），逻辑数值的控制和显示。包含各种布尔开关、按钮以及指示灯等。（详细）：数组和簇（Array&Cluster），数组和簇的控制和显示。：图形（Graph），显示数据结果的趋势图和曲线图。3.函数模板：只能在流程图窗口中使用通过流程图窗口WindowShow Functions Palette打开，也可以在路程图面板中空白处单击右键打开。函数选项板提供创建流程图的工具。模块图标右上角有的表示有子选项板，单击模块图标可以访问子选项

12、板。：结构（Structure），包括程序控制结构命令，例如循环控制等，以及全局变量和局部变量：数组（Array），包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数数组等。：比较（Comperation），包括各种比较运算函数，如大于、小于、等于。：数据采集（Data Acquisition），包括数据采集硬件的驱动，以及信号调理所需的各种功能模块。：信号分析（Analysis），信号发生、时域及频域分析功能模块及数学工具。提示：LabVIEW中，你可以随时获得帮助。用HelpShow Context Help打开帮助窗口（Context Help）快捷键为CtrlH，当把鼠标放到任何感兴趣的模块对象

13、上时，就会在帮助窗口中显示相应的帮助信息。提示：在任何一个控制或是函数模块上单击右键，都会出现弹出菜单，通过弹出菜单可以方便地对模块进行编辑。：操作（：操作（Operate ValueOperate Value），用于操作前面板的控制和显示。使），用于操作前面板的控制和显示。使用它向数字或字符串控制中键入值时，工具会变成标签工具。用它向数字或字符串控制中键入值时，工具会变成标签工具。：选择（：选择（Position/Size/SelectPosition/Size/Select），用于选择、移动或改变对象的），用于选择、移动或改变对象的大小。当它用于改变对象的连框大小时，会变成相应形状。大小。

14、当它用于改变对象的连框大小时，会变成相应形状。：标签（：标签（Edit TextEdit Text），用于输入标签文本或者创建自由标签。），用于输入标签文本或者创建自由标签。当创建自由标签时它会变成相应形状。当创建自由标签时它会变成相应形状。：连线（：连线（Connect WireConnect Wire），用于在流程图程序上连接对象。如），用于在流程图程序上连接对象。如果联机帮助的窗口被打开时，把该工具放在任一条连线上，就会显果联机帮助的窗口被打开时，把该工具放在任一条连线上，就会显示相应的数据类型。示相应的数据类型。4.工具模板工具模板 通过WindowsShow Tools Palett

15、e打开和关闭。它提供了各种用于创建、修改和调试VI程序的工具。当从选项板内选择了任一种工具后，鼠标箭头就会变成该工具相应的形状。四、创建和编辑VI创建VI例：例：制作一个虚拟数字温度计，要求实现摄氏制作一个虚拟数字温度计，要求实现摄氏温度和华氏温度的转换。（温度和华氏温度的转换。（F=1.8T+32F=1.8T+32）选择创建一个新的选择创建一个新的VIVI创建创建VIVI前面板前面板创建控制量创建控制量创建指示量创建指示量创建框图程序创建框图程序创建节点创建节点连接框图程序窗口内的节点与端口连接框图程序窗口内的节点与端口保存保存VIVI编辑VI选择对象：单选、多选选择对象：单选、多选删除对象

16、删除对象变更对象位置变更对象位置改变对象大小改变对象大小改变对象颜色：前景（边框）色、背景色改变对象颜色：前景（边框）色、背景色对齐对象对齐对象分布对象分布对象改变对象在窗口中的前后次序改变对象在窗口中的前后次序设置对象的字体设置对象的字体在窗口中添加标签在窗口中添加标签五、运行与调试VI运行VI运行运行VIVI连续运行连续运行VIVI停止运行停止运行VIVI暂停运行暂停运行VIVI调试VI单步执行单步执行VIVI设置断点设置断点设置探针设置探针显示数据流动画显示数据流动画六、创建和调用SubVI创建SubVI创建创建VIVI图标图标创建连接端口创建连接端口定义输入输出端口的关联定义输入输出端

17、口的关联设置设置SUbVISUbVI属性属性调用SubVIL03.vi七、常用术语英文名称英文名称英文名称英文名称中文术语中文术语中文术语中文术语英文名称英文名称英文名称英文名称中文术语中文术语中文术语中文术语SubVISubVI子子子子VIVIFunction PaletteFunction Palette功能模板功能模板功能模板功能模板LLBsLLBsVIVI库库库库Control PaletteControl Palette控制模板控制模板控制模板控制模板ObjectsObjects对象对象对象对象Tools PaletteTools Palette工具模板工具模板工具模板工具模板Pan

18、elPanel前面板前面板前面板前面板TerminalTerminal端口端口端口端口BlockDiagramBlockDiagram框图程序框图程序框图程序框图程序WiresWires数据连线数据连线数据连线数据连线ControlControl控制控制控制控制Bad WiresBad Wires错误数据连线错误数据连线错误数据连线错误数据连线Control&IndicatorControl&Indicator 前面板对象控件前面板对象控件前面板对象控件前面板对象控件NodeNode节点节点节点节点Palette Palette 模板模板模板模板Attribute/property NodeA

19、ttribute/property Node属性节点属性节点属性节点属性节点英文名称英文名称英文名称英文名称中文术语中文术语中文术语中文术语英文名称英文名称英文名称英文名称中文术语中文术语中文术语中文术语IndicatorIndicator指示指示指示指示Local VariableLocal Variable本地变量本地变量本地变量本地变量FrameFrame框架框架框架框架Global VariableGlobal Variable全局变量全局变量全局变量全局变量ChannelChannel框架通道框架通道框架通道框架通道ConstantConstant常量常量常量常量IndexIndex

20、索引索引索引索引Disable IndexingDisable Indexing无索引无索引无索引无索引Shift RegisterShift Register移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器Enable IndexingEnable Indexing有索引有索引有索引有索引LabelLabel标签标签标签标签Read LocalRead Local本地读本地读本地读本地读ChartChart实时趋势图实时趋势图实时趋势图实时趋势图Write LocalWrite Local本地写本地写本地写本地写GraphGraph事后记录图事后记录图事后记录图事后记录图Read GlobalRea

21、d Global全局读全局读全局读全局读FunctionFunction功能功能功能功能Write GlobalWrite Global全局写全局写全局写全局写StructureStructure结构结构结构结构LegendLegend图列图列图列图列ClusterCluster簇簇簇簇CursorCursor光标光标光标光标BundleBundle打包打包打包打包BoundsBounds边界范围边界范围边界范围边界范围UnbundleUnbundle解包解包解包解包Data Data Acquisition(DAQ)Acquisition(DAQ)数据采集数据采集数据采集数据采集RefNum

22、RefNum枚举、标识号枚举、标识号枚举、标识号枚举、标识号工具工具模板模板操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。选择工具：用于选择、移动或改变对象的大小。选择工具：用于选择、移动或改变对象的大小。标签工具：用于输入标签文本或者创建自由标签。标签工具：用于输入标签文本或者创建自由标签。连线工具：用于在框图程序上连接对象。连线工具：用于在框图程序上连接对象。对象弹出菜单工具：用鼠标左键可以弹出对象的弹对象弹出菜单工具：用鼠标左键可以弹出对象的弹 出式菜单。出式菜单。漫游工具：使用该工具就可以不需要使用滚动条而漫游工具：使用该工具就可以不需要使

23、用滚动条而 在窗口中漫游。在窗口中漫游。断点工具：使用该工具在断点工具：使用该工具在VIVI的框图对象上设置断点。的框图对象上设置断点。探针工具：可以在框图程序内的数据流线上设置探探针工具：可以在框图程序内的数据流线上设置探针。针。颜色提取工具：使用该工具来提取颜色用于编辑其颜色提取工具：使用该工具来提取颜色用于编辑其他的对象。他的对象。颜色工具：用来给对象定义颜色。颜色工具：用来给对象定义颜色。控制模板控制模板数值子模板：包含数值的控制和显示。数值子模板：包含数值的控制和显示。布尔值子模块：逻辑数值的控制和显示。布尔值子模块：逻辑数值的控制和显示。字符串和路径子模板：字符串和文件路径的控制和

24、显示。字符串和路径子模板：字符串和文件路径的控制和显示。数组和簇子模板：复合型数据类型的控制和显示。数组和簇子模板：复合型数据类型的控制和显示。列表子模板：菜单环和列表栏的控制和显示。列表子模板：菜单环和列表栏的控制和显示。图形子模板：显示数据结果的趋势图和曲线图。图形子模板：显示数据结果的趋势图和曲线图。环和枚举子模板：菜单环和枚举的控制和显示。环和枚举子模板：菜单环和枚举的控制和显示。控件容器库子模板：操作控件容器库子模板：操作Tab ControlTab Control、SubPanelSubPanel、ActiveXActiveX等功能。等功能。I/O I/O 子模板子模板 ：对输入、

25、输出的控制和操作。：对输入、输出的控制和操作。对话控制子模板：用于输入对话框的显示控制。对话控制子模板：用于输入对话框的显示控制。版本控制子模板：实现对以往版本的兼容和继承。版本控制子模板：实现对以往版本的兼容和继承。Refnum Refnum 子模板子模板 ：包含一些：包含一些RefnumRefnum控件。控件。装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。装饰子模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。调用控制子模板：调用存储在文件中的控制和显示的接口。调用控制子模板：调用存储在文件中的控制和显示的接口。用户控制子模板：用户自定义的控制和显示。用户控制子模板：用户自定义的控制和显示。功能

26、模板结构子模板：包括程序控制结构命令，例如循环控制等，结构子模板：包括程序控制结构命令，例如循环控制等，结构子模板：包括程序控制结构命令，例如循环控制等，结构子模板：包括程序控制结构命令，例如循环控制等，以及全局变量和局部变量。以及全局变量和局部变量。以及全局变量和局部变量。以及全局变量和局部变量。数值运算子模板：包括各种常用的数值运算符，如数值运算子模板：包括各种常用的数值运算符，如数值运算子模板：包括各种常用的数值运算符，如数值运算子模板：包括各种常用的数值运算符，如+、-等；等；等；等；以及各种常见的数值运算式，如以及各种常见的数值运算式，如以及各种常见的数值运算式，如以及各种常见的数值

27、运算式，如+1+1+1+1运算；还包括数制转运算；还包括数制转运算；还包括数制转运算；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。换、三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。换、三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。换、三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。布尔逻辑子模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。布尔逻辑子模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。布尔逻辑子模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。布尔逻辑子模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。字符串运算子模板：包含各种字符串操作函数、数值与字字符串运算子模板：包含各种字符串操作函数、数值与字字符串运算

28、子模板：包含各种字符串操作函数、数值与字字符串运算子模板：包含各种字符串操作函数、数值与字符串之间的转换函数，以及字符符串之间的转换函数，以及字符符串之间的转换函数，以及字符符串之间的转换函数，以及字符(串串串串)常数等。常数等。常数等。常数等。数组子模板：包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数组子模板：包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数组子模板：包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数组子模板：包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数数组等。数数组等。数数组等。数数组等。群子模板。包括群的处理函数，以及群常数等。这里的群群子模板。包括群的处理函数，以及群常数等。这里的群群子模板。包括

29、群的处理函数，以及群常数等。这里的群群子模板。包括群的处理函数，以及群常数等。这里的群相当于相当于相当于相当于C C C C语言中的结构。语言中的结构。语言中的结构。语言中的结构。比比比比较较较较子子子子模模模模板板板板：包包包包括括括括各各各各种种种种比比比比较较较较运运运运算算算算函函函函数数数数，如如如如大大大大于于于于、小小小小于于于于、等等等等于。于。于。于。时间和对话框子模板：包括对话框窗口、时间和出错处理时间和对话框子模板：包括对话框窗口、时间和出错处理时间和对话框子模板：包括对话框窗口、时间和出错处理时间和对话框子模板：包括对话框窗口、时间和出错处理函数等。函数等。函数等。函数

30、等。文件输入文件输入文件输入文件输入/输出子模板：包括处理文件输入输出子模板：包括处理文件输入输出子模板：包括处理文件输入输出子模板：包括处理文件输入/输出的程序和输出的程序和输出的程序和输出的程序和函数。函数。函数。函数。功能模板NI NI NI NI 测量子模板测量子模板测量子模板测量子模板:包括数据采集硬件的驱动程序，以及信包括数据采集硬件的驱动程序，以及信包括数据采集硬件的驱动程序，以及信包括数据采集硬件的驱动程序，以及信号调理所需的各种功能模块。号调理所需的各种功能模块。号调理所需的各种功能模块。号调理所需的各种功能模块。波形子模板：包含了对各种波形的控制。波形子模板：包含了对各种波

31、形的控制。波形子模板：包含了对各种波形的控制。波形子模板：包含了对各种波形的控制。分析子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块。分析子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块。分析子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块。分析子模板：包括信号发生、时域及频域分析功能模块。仪器控制子模板：包括仪器控制子模板：包括仪器控制子模板：包括仪器控制子模板：包括GPIB(488GPIB(488GPIB(488GPIB(488、488.2)488.2)488.2)488.2)、串行、串行、串行、串行、VXIVXIVXIVXI仪仪仪仪器控制的程序和函数，以及器控制的程序和函数，以及器控制的程序和函数

32、，以及器控制的程序和函数，以及VISAVISAVISAVISA的操作功能函数。的操作功能函数。的操作功能函数。的操作功能函数。应用程序控制子模块应用程序控制子模块应用程序控制子模块应用程序控制子模块:包括动态调用包括动态调用包括动态调用包括动态调用VIVIVIVI、标准可执行程序标准可执行程序标准可执行程序标准可执行程序的功能函数。的功能函数。的功能函数。的功能函数。图形与声音子模块：包括图形与声音子模块：包括图形与声音子模块：包括图形与声音子模块：包括3 3 3 3D D D D、OpenGLOpenGLOpenGLOpenGL、声音播放等功能声音播放等功能声音播放等功能声音播放等功能模块。

33、模块。模块。模块。通讯子模板通讯子模板通讯子模板通讯子模板:包括包括包括包括TCPTCPTCPTCP、DDEDDEDDEDDE、ActiveXActiveXActiveXActiveX和和和和OLEOLEOLEOLE等功能的处理等功能的处理等功能的处理等功能的处理模块。模块。模块。模块。文档生成子模板文档生成子模板文档生成子模板文档生成子模板:生成文档。生成文档。生成文档。生成文档。底层接口子模块：包括调用动态连接库和底层接口子模块：包括调用动态连接库和底层接口子模块：包括调用动态连接库和底层接口子模块：包括调用动态连接库和CINCINCINCIN节点等功能节点等功能节点等功能节点等功能的处理

34、模块。的处理模块。的处理模块。的处理模块。“选选选选择择择择VIVIVIVI子子子子程程程程序序序序”子子子子模模模模板板板板：包包包包括括括括一一一一个个个个对对对对话话话话框框框框，可可可可以以以以选选选选择一个择一个择一个择一个VIVIVIVI程序作为子程序（程序作为子程序（程序作为子程序（程序作为子程序（SUB VISUB VISUB VISUB VI）插入当前程序中。插入当前程序中。插入当前程序中。插入当前程序中。装饰子模板：用于给后面板进行装饰的各种图形对象。装饰子模板：用于给后面板进行装饰的各种图形对象。装饰子模板：用于给后面板进行装饰的各种图形对象。装饰子模板：用于给后面板进行装饰的各种图形对象。用户自定义的子用户自定义的子用户自定义的子用户自定义的子VIVIVIVI模板模板模板模板:用户自定义的控制和显示。用户自定义的控制和显示。用户自定义的控制和显示。用户自定义的控制和显示。