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[共享] NI LabVIEW环境基础知识

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    发表于 2014-4-15 15:22:41 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自:广东省东莞市 电信

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    LabVIEW程序又称虚拟仪器,或VI,其外观和操作模拟真实的物理仪器,例如示波器和万用表。 LabVIEW拥有一整套工具用于采集、分析、显示和存储数据,以及解决用户编写代码过程中可能出现的问题。
    当您创建一个新的VI时,您可以看到两个窗口—前面板窗口和程序框图。
    前面板

    打开新VI或现有VI时,将出现VI的前面板窗口。 前面板窗口是VI的用户界面。 图1为前面板窗口的范例。
    lv_env_1.jpg
    1 前面板窗口2 工具栏3 控件选板
    图1. 前面板范例
    控件选板

    控件选板包括用于创建前面板的输入控件和显示控件。 通过选择查看控件选板,或在前面板窗口中右键单击空白处,您可通过前面板窗口访问控件选板。 控件选板被分成多种类别,用户可以根据各自需要显示部分或者全部类别。 图2显示了所有控件选板类别,并展开了新式类别。
    controls_palette.gif
    图2.控件选板
    显示或隐藏类别(子选板),点击“自定义”按钮,并选择更改可见选板。
    输入控件和显示控件

    每个VI都包含一个前面板,您可以将它视为用户界面进行设计。 当您从别的程序框图调用VI时,您也可以使用前面板,传输输入、接收输出。 将输出控件和显示控件放置在VI前面板上,创建一个VI的用户界面。 当您将前面板作为用户界面交互时,您可以通过修改控件提供输入,并在显示控件中查看结果。 输入控件决定输入,显示控件显示输出。
    输入控件通常是旋钮、按钮、转盘、滑块和字符串。 输入控件仿真仪器的输入装置,为VI的程序框图提供数据。 显示控件通常是图形、图表、LED灯和状态字符串。 显示控件仿真仪器的输出装置,显示程序框图获取或生成的数据。
    图1中有两个控件: 测量次数和延迟(秒)。 有一个显示控件: XY坐标图,称为温度图。
    用户可以为测量次数和延迟(秒)控件改变输入值。 还可在温度图上看到VI生成的值。 VI基于程序框图中的代码生成显示控件值。
    每个输入控件和显示控件都有与其相关的数据类型。 例如,水平滑动杆延迟(秒)是数值型数据类型。 最常用的数据类型为数值型、布尔型和字符串型。
    数字控件和显示控件
    数值型数据类型可以表示各种类型的数字,如整数或实数。 如图3所示,两个常见的数值对象是数值输入控件和数值显示控件。 仪表、转盘等对象也可表示数值数据。
    lv_env_2.gif
    1  增量/减量按钮2  数值输入控件3 数值显示控件
    图3.数值输入控件和显示控件
    单击增量/减量按钮,或双击数字,输入一个新的数字,然后按键,可输入或改变数值输入控件的值。
    布尔输入控件和显示控件
    布尔数据类型表示只有两个值的数据,如TRUE和FALSE、或ON和OFF。 布尔输入控件和显示控件用于输入和显示布尔值。 布尔对象仿真开关、按钮和LED灯。 图4显示了垂直摇杆开关和圆形LED灯布尔对象。
    lv_env_3.gif
    图4.布尔输入控件和显示控件
    字符串控件和显示控件
    字符串数据类型是一串ASCII字符。 字符串输入控件用于从用户那里接收文本,例如密码或用户名。 用字符串显示控件向用户显示文本。 如图5所示,最常见的字符串对象为表格和文本输入框。
    lv_env_4.gif
    图5. 字符串控件和显示控件
    程序框图


    程序框图对象包括接线端、子VI、函数、常量、结构和连线,连线可在其它的程序框图对象间传输数据。
    lv_env_6.jpg
    1  显示控件接线端2 连线3 节点4 输入控件接线端
    图6. 程序框图及其相应的前面板范例
    创建前面板窗口后,需使用图形化函数添加代码,用于控制前面板对象。 程序框图窗口包含了图形化源代码。
    lv_env_16.jpg
    图7.程序框图
    接线端

    前面板上的对象在程序框图中显示为接线端。 接线端是在前面板和程序框图之间交换信息的输入输出端口。 接线端类似于文本编程语言中的参数和常数。 接线端的类型包括输入/显示控件接线端和节点接线端。 输入控件接线端和显示控件接线端属于前面板输入控件和显示控件。 在前面板控件中输入的数据(如上述前面板上中的a和b)将通过控件接线端传输至程序框图。 然后进行数据的加减运算。 加减运算结束后,将输出新的数据值。 数据将传输至显示控件接线端,更新前面板显示控件中的数据(如上述前面板中的a+b和a-b)。
    输入控件、显示控件和常量

    输入控件、显示控件和常量被用作程序框图算法的输入和输出。 考虑计算三角形面积的算法:
    面积 =0.5 * 底 * 高
    图8所示,在该算法中,底和高是输入,面积是输出。
    lv_env_7.gif
    图8.计算三角形面积的前面板
    用户不可更改或访问的恒定值.5,因此它不会出现在前面板上,除非是算法文档。
    图9显示了在LabVIEW程序框图上实现该算法的一种方式。 该程序框图有4个不同的接线端,分别由2个输入控件、1个常量和1个显示控件生成。
    lv_env_8.gif
    1 输入控件2 显示控件3 常量
    图9. 以图标方式显示接线端的计算三角形面积的程序框图
    注:程序框图中的底(cm)和高(cm)的接线端外观和面积(cm2)的接线端外观不一样。 在程序框图中,输入控件和显示控件有两个区别特征。 第一个区别特征在于表示数据流方向的接线端箭头。 输入控件的箭头方向显示出数据是流出接线端的,而显示控件的箭头方向显示出数据是流入接线端的。 第二个区别特征在于接线端的边框。 输入控件的边框较粗,显示控件的边框较细。
    接线端既可以图标方式显示,也可不以图标方式显示。 图10显示了不以图标方式显示接线端的同一个程序框图,但是输入控件和显示控件的区别特征还是一样的。
    lv_env_9.gif
    图10.不以图标方式显示接线端的计算三角形面积的程序框图
    程序框图节点

    节点是程序框图上拥有输入/输出并在VI运行时执行某些操作的对象。 节点相当于文本编程语言中的语句、运算、函数和子程序。 节点可以是函数、子VI、Express VI或结构。 结构是过程控制元素,比如条件结构、For循环或While循环。
    函数
    函数是LabVIEW中最基本的操作元素。 图6中的“加”函数和“减”函数是函数节点。 函数没有前面板或程序框图窗口,但有连线板。 双击一个函数只是选择该函数。 函数图标的背景为淡黄色。
    子VI
    创建好一个VI后,可将其用于另一个VI中。 在其它VI中被调用的VI称为子VI。 子VI可重复调用。要创建一个子VI,需先为子VI 创建连线板图标
    子VI的节点类似于文本编程语言中的子程序调用。 节点并不是子VI本身,就像一个程序中的子程序调用指令并不是子程序本身一样。 一个包含几个相同子VI节点的程序框图表示将数次调用该子VI。
    子VI输入控件和显示控件从调用VI的程序框图中接收和返回数据。 双击程序框图中的子VI,将出现该子VI的前面板窗口。 前面板包括输入控件和显示控件。 程序框图包括连线、图标、函数,也可能有子VI和其它LabVIEW对象。
    lv_env_14.gif
    每个VI前面板和程序框图窗口的右上角都有一个图标。 默认图标如此图所示。 图标是VI的图形化表示。 图标可以包括文本也可以包括图象。 如果将一个VI当作子VI使用,程序框图上将显示代表该子VI的图标。 默认图标中有一个数字,表明LabVIEW启动后打开新VI的个数。
    lv_env_12.gif
    如上图所示,要将一个VI当作子VI使用,必须创建连线板。 连线板是一组与VI中的输入控件和显示控件对应的接线端,类似于文本编程语言中的函数调用参数列表。 右键单击前面板窗口右上角的图标即可访问连线板。 在程序框图窗口中无法通过图标访问连线板。 子VI图标的背景为白色。
    Express VI
    由于Express VI可以在对话框内配置,它在所有节点中需要的连线数最少。 使用Express VI可以实现一些常规的测量任务。 参阅LabVIEW Help中的Express VI主题,了解有关Express VI的更多信息。 Express VI在程序框图上以可扩展节点的形式显示,其图标周围被蓝色区域所包围。
    函数选板

    函数选板中包含创建程序框图所需的VI、函数和常量。 选择查看函数选板,可从程序框图访问函数选板。 函数选板被分成不同的类别;您可以根据需要显示和隐藏这些类别。 图11显示了所有函数选板类别,并展开了编程类别。
    functions_palette.gif
    图11.函数选板
    显示或隐藏类别,点击“自定义”按钮,并选择更改可见选板。
    搜索控件、VI和函数

    选择查看控件或查看函数,将打开控件或函数选板,选板顶部会出现两个按钮。
    lv_env_13.gif
    搜索—将选板转换为搜索模式,基于文本查找选板上的控件、VI或函数。 选板处于搜索模式时,单击返回按钮可退出搜索模式,返回选板。
    customize_button.gif
    自定义—提供当前选板的模式选项、显示或隐藏所有选板的类别、以及在文本和树形模式下按字母顺序对选板上各项进行排序。 在快捷菜单中选择选项,可打开选项对话框中的控件/函数选板页,为所有选板选择显示模式。 只有点击选板左上角的图钉将选板锁住时,该按钮才会显示。
    在熟悉VI和函数的位置之前,可以使用搜索按钮搜索函数或VI。 例如,如需查找“随机数”函数,可在函数选板工具条上单击搜索按钮,在选板顶部的文本框中键入随机数。 LabVIEW会列出所有匹配项,包括以键入文本作为起始的项和内容包含键入文本的项。 如图12所示,可以单击某个搜索结果并将其拖曳进入程序框图中。

    random_search.gif
    图12.在函数选板中搜索一个对象
    双击搜索结果可高亮显示其在选板中的位置。
    快速放置
    另外,您可在快速放置对话框中按名称查找并放置VI和前面板对象。按组合键,可实现快速放置。
    快速放置在寻找特殊功能或操作时特别有用。 在您键入的同时,快速放置的匹配函数会自动完成名称输入。 高亮显示相应的函数后,点击程序框图或前面板,将对象放置在上面。

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