數(shù)值分析 第2講

1、Labview語言Labview基礎(chǔ)程序結(jié)構(gòu)數(shù)組、簇波形圖表掌握Labview的關(guān)鍵 一、一、LabVIEW基礎(chǔ)基礎(chǔ)所有的LabVIEW應(yīng)用程序包括以下三部分前面板窗口（front panel）流程圖編輯窗口（block diagram）又叫程序框圖窗口圖標(biāo)/連結(jié)器(icon/connector) 。 圖標(biāo)前面板窗口框圖窗口1.1 前面板窗口 前面板主要用于輸入量的設(shè)置和輸出量的顯示，用于模擬真實(shí)儀表的前面板?？刂坪惋@示是使用系統(tǒng)提供的各種控件圖標(biāo)，如開關(guān)、旋鈕、圖形以及其他控制和顯示對象。 輸入控制對象 輸出顯示對象控制對象控制對象(輸入輸入)顯示對象顯示對象(輸出輸出)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的前面

2、板隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的前面板1.2 程序框圖窗口u 用戶為完成特定功能用圖形化編程語言編寫的程序，即VI的圖形化源程序代碼。在程序框中對VI編程，以控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出功能。u 流程圖由節(jié)點(diǎn)、端口、圖框和連線組成。 1.3 圖標(biāo)/連接器一個(gè)VI可以作為子程序被其他VI調(diào)用。在子VI創(chuàng)建時(shí)，圖標(biāo)與連接器在這里相當(dāng)于圖形化的參數(shù)。 圖標(biāo)：在前面板和程序框圖窗口的右上角，是一個(gè)默認(rèn)圖標(biāo)，雙擊該圖標(biāo)，進(jìn)入圖標(biāo)編輯狀態(tài)，可進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置。 連接器：相當(dāng)于基于文本編輯語言中子程序參數(shù)列表，代表一個(gè)子VI中有多少個(gè)控制和指示，可以輸入和輸出的數(shù)據(jù)。2 2 LabVIEW的操作模板的操作模板 在L

3、abVIEW的用戶界面上，提供了三個(gè)操作模板，包括：v 工具（Tools）模板v 控制（Controls）模板v 函數(shù)（Functions）模板 這些模板集中反映了該軟件的功能與特征。 2.1 工具模板 在前面板和程序框圖中都可以使用工具選板，使用其中不同的工具可以操作、編輯或修飾前面板和程序框圖中選定的對象，也可以用來調(diào)試程序等。 可以選擇Window-Show Tools Palette 選項(xiàng)來顯示工具選板 2.2 控制模板 控件選板在前面板前面板顯示，它包含創(chuàng)建前面板時(shí)可用的控制和顯示全部對象。 選擇主菜單indows-Show Controls Palette選項(xiàng)或右擊前面板空白處就可

4、以顯示控件選板。 2.3 函數(shù)模板 函數(shù)選板只能在編輯程序框圖時(shí)使用，與控件選板的工作方式大體相同。創(chuàng)建框圖程序常用的VI和函數(shù)對象都包含在該選板中。 選擇Windows- Show Functions Palette或右擊框圖面板空白處就可以顯示函數(shù)選板。在 VI面板中添加控件 前面板上有兩種類型的控件對象：控制（control）和指示（indicator)。利用輸入控件可以輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，例如數(shù)字、布爾量、字符串和文件路徑等。 顯示控件用來顯示數(shù)據(jù)。顯示控件有數(shù)字、溫度計(jì)、LED指示燈、文本、波形圖等 。 程序框圖中，控制與指示的主要區(qū)別程序框圖中，控制與指示的主要區(qū)別： 邊框的粗細(xì)邊框的

5、粗細(xì)：控制的邊框是粗線邊框，指示的邊框是細(xì)線邊框。 端口端口：控制的右側(cè)有一個(gè)三角形數(shù)據(jù)輸出端，指示的左側(cè)有一個(gè)三角形數(shù)據(jù)輸入端?？刂茖ο罂刂茖ο?數(shù)據(jù)終端數(shù)據(jù)終端 指示對象指示對象 數(shù)據(jù)終端數(shù)據(jù)終端前面板中的每個(gè)控件都有自己的屬性，如控件的顏色、最大最小值、顯示精度和方式等。許多屬性都可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行編輯。右擊前面板任何一個(gè)控件選擇Properties選項(xiàng)就可以彈出該控件的屬性配置窗口?？丶傩栽O(shè)置控件屬性設(shè)置編輯程序框圖流程圖由節(jié)點(diǎn)、端口、圖框和連線組成。端口端口：前面板與程序框圖交換數(shù)據(jù)的入口和出口。每個(gè)在前面板上的對象（控制或指示）會(huì)在程序框圖上對應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)終端。程序框圖圖標(biāo)程序

6、框圖圖標(biāo)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：指帶有輸入和輸出接線端的對象，類似文本編程語言中的語句、運(yùn)算符、函數(shù)和子程序。LabVIEW中的節(jié)點(diǎn)主要包括函數(shù)和子VI等。通過調(diào)用此節(jié)點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)生連線連線用來把程序框圖的其他各元素相互連接，并在其間傳遞數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過連線，在不同的數(shù)據(jù)終端和節(jié)點(diǎn)之間傳輸，實(shí)現(xiàn)特定的功能。如果兩個(gè)對象數(shù)據(jù)不一致，則會(huì)出現(xiàn)斷線。ScalarNumericBooleanString2D Array1D ArrayDynamic二、程序結(jié)構(gòu) LabVIEW中的結(jié)構(gòu)是其他基于文本的語言中的循環(huán)、判斷等結(jié)構(gòu)的圖形化體現(xiàn)。 什么是結(jié)構(gòu)？ 結(jié)構(gòu)是控制 G程序數(shù)據(jù)流程的元素，G語言包含的結(jié)構(gòu)有： W

7、hile loop結(jié)構(gòu) For Loop結(jié)構(gòu) 條件結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu) 事件結(jié)構(gòu) 使能結(jié)構(gòu) 公式節(jié)點(diǎn) 1 循環(huán)結(jié)構(gòu) LabVIEW中的循環(huán)結(jié)構(gòu)主要有 While循環(huán) For循環(huán) 這兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)功能基本相同，但使用上有一些差別。For循環(huán)必須指定循環(huán)的次數(shù)，循環(huán)一定的次數(shù)后自動(dòng)退出循環(huán)；而While循環(huán)則不用指定循環(huán)的次數(shù)，只需要指定循環(huán)退出的條件。 1.1 For循環(huán) For循環(huán)(For Loop)是將某程序段重復(fù)執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的次數(shù). For(i =0；iN；i+) 循環(huán)體； 包含兩個(gè)端口：包含兩個(gè)端口： 計(jì)數(shù)端口計(jì)數(shù)端口N N 重復(fù)端口重復(fù)端口i i For循環(huán)循環(huán) 可以通過兩種方法指定循環(huán)次數(shù)，

8、一種是直接給定，一種是通過輸入數(shù)組的大小給定 For循環(huán)循環(huán) 移位寄存器(Shift Register)一個(gè)累加一個(gè)累加10次的次的a+程序程序 通過局部變量實(shí)現(xiàn)通過局部變量實(shí)現(xiàn)通過移位寄存器實(shí)現(xiàn)通過移位寄存器實(shí)現(xiàn) 移位寄存器 在LabVIEW的循環(huán)結(jié)構(gòu)中創(chuàng)建移位寄存器的方法是在循環(huán)框圖的左邊或右邊單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【添加移位寄存器】，可創(chuàng)建一個(gè)移位寄存器 移位積存器的功能是將第i-1, i-2, i-3次循環(huán)的計(jì)算結(jié)果保存在For循環(huán)的緩沖區(qū)內(nèi)，并在第i次循環(huán)時(shí)將這些數(shù)據(jù)從循環(huán)況架左側(cè)的移位寄存器中送出，供循環(huán)框架內(nèi)的節(jié)點(diǎn)使用，其中，i=0,1,2,3 。 For循環(huán)循環(huán)

9、隧道和移位寄存器的最大區(qū)別就是隧道程序在運(yùn)行過程中，每次輸入控件都是和初值相加，而不是和循環(huán)的中間結(jié)果相加。 在有索引的隧道數(shù)值輸出控件中輸出的是由每次循環(huán)的結(jié)果組成的一維數(shù)組，在無索引的隧道數(shù)值輸出控件中輸出的是每次的循環(huán)結(jié)果，在程序框圖運(yùn)行過程中這個(gè)數(shù)值一直在隨每次循環(huán)結(jié)果變化，最終輸出最后一次循環(huán)執(zhí)行的結(jié)果。For循環(huán)循環(huán) 反饋節(jié)點(diǎn)（Feedback Node）通過反饋節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通過反饋節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)a+ ！同移位寄存器一樣，最好指定反饋節(jié)點(diǎn)初值。！同移位寄存器一樣，最好指定反饋節(jié)點(diǎn)初值。FOR循環(huán)應(yīng)用舉例例1 求 前面板和程序框圖前面板和程序框圖1001nnFOR循環(huán)應(yīng)用舉例例2 求一組隨機(jī)數(shù)

10、的最大值和最小值。 前面板和程序框圖前面板和程序框圖 2.2. While循環(huán) 當(dāng)循環(huán)次數(shù)不能預(yù)先確定時(shí)，就需用到While循環(huán)( While Loop )。While循環(huán)也是LabVIEW最基本的結(jié)構(gòu)之一，相當(dāng)于C語言中的While循環(huán)和do循環(huán)。 While（條件） do 循環(huán)體； 循環(huán)體； While（條件）Whlie循環(huán)結(jié)構(gòu) Whlie循環(huán)包含兩個(gè)端口：條件端口和重復(fù)端口i 條件端口輸入的是布爾變量，它用于判斷循環(huán)在什么條件下停止執(zhí)行。它有兩種使用狀態(tài)：Stop if True和Continue if True 重復(fù)端口i為當(dāng)前循環(huán)的次數(shù)。 條件端口 重復(fù)端口 While循環(huán)應(yīng)用示例例

11、3 求N! void main() int a ,i, n； a=1;i=0; scanf (“ %d ”, &n)； do i=i+1； a=a*i； while(in); printf (“n! =%d”,a )； 前面板和程序框圖前面板和程序框圖 While循環(huán)循環(huán)While循環(huán)循環(huán) 添加定時(shí)器While循環(huán)循環(huán) 使用移位寄存器和反饋節(jié)點(diǎn)累加器程序累加器程序 2.2 條件結(jié)構(gòu) 條件結(jié)構(gòu)類似于文本編程語言中的switch語句或if.then.else語句。 選擇端口相當(dāng)于選擇端口相當(dāng)于C C語言的語言的SwitchSwitch語句中的語句中的“表達(dá)式表達(dá)式”，框圖表示符相當(dāng)于，框圖表示符相

12、當(dāng)于“表達(dá)式表達(dá)式n n”。編程時(shí)，將外部控制條件連接至選擇端口上，程序運(yùn)行時(shí)選。編程時(shí)，將外部控制條件連接至選擇端口上，程序運(yùn)行時(shí)選擇端口會(huì)判斷送來的控制條件，引導(dǎo)選擇結(jié)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)框架中的內(nèi)容。擇端口會(huì)判斷送來的控制條件，引導(dǎo)選擇結(jié)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)框架中的內(nèi)容。 選擇端口的外部控制條件選擇端口的外部控制條件的數(shù)據(jù)類型有整型、布爾的數(shù)據(jù)類型有整型、布爾型、字符串型和枚舉型。型、字符串型和枚舉型。 條件結(jié)構(gòu)If(a%2=0)b=a+2;elseb=a+1;end等價(jià)于等價(jià)于if.else.語句的條件結(jié)構(gòu)語句的條件結(jié)構(gòu)條件結(jié)構(gòu) 等價(jià)于switch語句的條件結(jié)構(gòu)switch (fruit)case app

13、le: price=9; case banana: price=10; case pear: price=8; default: price=0;條件結(jié)構(gòu)應(yīng)注意的問題 在使用選擇結(jié)構(gòu)時(shí)，控制條件的數(shù)據(jù)類型必須與圖框標(biāo)識(shí)符中的數(shù)據(jù)類型一致。二者若不匹配，LabVIEW 會(huì)報(bào)錯(cuò)，圖框標(biāo)識(shí)符中字體的顏色將變?yōu)榧t色。 在 LabVIEW 中，對于數(shù)值型條件必須包含處理超出范圍值的默認(rèn)分支，對于其它類型的條件可設(shè)或不設(shè)，但必須明確地列出每一個(gè)可能的輸入值。 條件結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)輸入和輸出通道 當(dāng)由外部節(jié)點(diǎn)向結(jié)構(gòu)框架連線時(shí)，在結(jié)構(gòu)邊框就創(chuàng)建了輸入通道，而當(dāng)由框內(nèi)內(nèi)節(jié)點(diǎn)與邊框連線時(shí)，在結(jié)構(gòu)邊框就建立了輸出通道。

14、對所有條件分支來說對于輸入通道的數(shù)據(jù)可以使用，也可以不使用。 只要有一個(gè)分支提供輸出數(shù)據(jù)，所有分支條件都必須與輸出通道連接 。條件結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例例4 求一個(gè)數(shù)的平方根，若該數(shù) 0，計(jì)算該值平方根并將計(jì)算結(jié)果輸出；若該數(shù) 0 時(shí)，輸出錯(cuò)誤代碼“-999.00”。 框圖程序框圖程序運(yùn)行結(jié)果運(yùn)行結(jié)果 條件結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例例5 利用條件結(jié)構(gòu)編寫溫度采集報(bào)警程序，當(dāng)采集溫度高于設(shè)定值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警。 前面板和程序框圖前面板和程序框圖 2.3 順序結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)（Sequence Structure） 5.1.1 LabVIEW程序的執(zhí)行順序 數(shù)據(jù)流式的編程方法 多段代碼同時(shí)執(zhí)行2.3 順序結(jié)構(gòu) LabVIEW順序

15、結(jié)構(gòu)的功能是強(qiáng)制程序按一定的順序執(zhí)行。順序結(jié)構(gòu)包含一個(gè)或多個(gè)按順序執(zhí)行的子程序框圖或幀。 LabVIEW提供了兩種順序結(jié)構(gòu)： 平鋪式順序結(jié)構(gòu) 層疊式順序結(jié)構(gòu) 2.3 順序結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)（Sequence Structure） 在平鋪的幀間傳遞數(shù)據(jù)5.1 順序結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)（Sequence Structure） 在層疊的幀間傳遞數(shù)據(jù) 順序結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例例6 計(jì)算生成等于某個(gè)給定值的隨機(jī)數(shù)據(jù)所用時(shí)間。 層疊式順序結(jié)構(gòu)層疊式順序結(jié)構(gòu)VIVI的程序框圖的程序框圖 2.4 事件結(jié)構(gòu)事件結(jié)構(gòu) 事件是對活動(dòng)發(fā)生的異步通知。事件可以來自于用戶界面、外部I/O或程序的其他部分。用戶界面事件包括鼠標(biāo)點(diǎn)擊、鍵盤按鍵

16、等動(dòng)作。 LabVIEW應(yīng)用程序在沒有事件發(fā)生時(shí)處于休息狀態(tài)，直到前面板窗口中有一個(gè)事件發(fā)生為止。 事件結(jié)構(gòu)的組成 事件結(jié)構(gòu)包含超時(shí)端口和事件端口 事件數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn) 選擇器標(biāo)簽 事件超時(shí) 事件選擇器標(biāo)簽事件選擇器標(biāo)簽表明由哪些事件引起了當(dāng)前分支的執(zhí)行。表明由哪些事件引起了當(dāng)前分支的執(zhí)行。 事件超時(shí)接線端事件超時(shí)接線端用于設(shè)置事件結(jié)構(gòu)在等待指定事件發(fā)生時(shí)的超時(shí)時(shí)間用于設(shè)置事件結(jié)構(gòu)在等待指定事件發(fā)生時(shí)的超時(shí)時(shí)間 事件數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)事件數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)用于輸出事件的參數(shù)，端口數(shù)目和數(shù)據(jù)類型根據(jù)事件的不同而不同。用于輸出事件的參數(shù)，端口數(shù)目和數(shù)據(jù)類型根據(jù)事件的不同而不同。 事件結(jié)構(gòu)的使用 用戶界面事件有兩種類型：通知事

17、件 過濾事件 通知事件通知事件表明某個(gè)用戶操作已經(jīng)發(fā)生，比如表明某個(gè)用戶操作已經(jīng)發(fā)生，比如用戶改變了控件的值。用戶改變了控件的值。 過濾事件過濾事件將通知用戶將通知用戶LabVIEWLabVIEW在處理事件之前在處理事件之前已由用戶執(zhí)行了某個(gè)操作，以便用戶就程序如已由用戶執(zhí)行了某個(gè)操作，以便用戶就程序如何與用戶界面的交互作出響應(yīng)進(jìn)行自定義。何與用戶界面的交互作出響應(yīng)進(jìn)行自定義。 編輯事件對話框 通過編輯事件對話框，可以設(shè)定某個(gè)事件結(jié)構(gòu)分支響應(yīng)的事件。 事件結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例例7 利用事件結(jié)構(gòu)演示用鼠標(biāo)單擊前面板窗口時(shí)，發(fā)生鼠標(biāo)按下事件并處理鼠標(biāo)按下事件。 詢問對話框詢問對話框 事件結(jié)構(gòu)事件結(jié)構(gòu)VIV

18、I的程序框圖的程序框圖 三、三、 數(shù)組數(shù)組。 LabVIEW中的數(shù)組可以為任何數(shù)值類型、布爾型、字符串中的數(shù)組可以為任何數(shù)值類型、布爾型、字符串。 一個(gè)數(shù)組可以是一維的，在內(nèi)存允許的情況下，也可以是一個(gè)數(shù)組可以是一維的，在內(nèi)存允許的情況下，也可以是多維的，每維最多可以包含多維的，每維最多可以包含231個(gè)元素。個(gè)元素。 可以通過數(shù)組指針（索引可以通過數(shù)組指針（索引index)訪問數(shù)組元素，指針在訪問數(shù)組元素，指針在0到到N1的范圍內(nèi)變化，而就是數(shù)組元素的個(gè)數(shù)。的范圍內(nèi)變化，而就是數(shù)組元素的個(gè)數(shù)。例：例：10元素的一維數(shù)組元素的一維數(shù)組3.1.1.創(chuàng)建數(shù)組：創(chuàng)建數(shù)組： 第一步創(chuàng)建數(shù)組殼第一步創(chuàng)建數(shù)

19、組殼: 從控制模板的從控制模板的“數(shù)組和簇?cái)?shù)組和簇”子模板中選擇子模板中選擇“數(shù)組數(shù)組”控制器，控制器，放在前面板上，即建立了一個(gè)空的數(shù)組殼放在前面板上，即建立了一個(gè)空的數(shù)組殼第二步建立數(shù)據(jù)對象第二步建立數(shù)據(jù)對象:把一個(gè)數(shù)據(jù)對象拖入數(shù)組殼，或者從控制模板中添加一把一個(gè)數(shù)據(jù)對象拖入數(shù)組殼，或者從控制模板中添加一個(gè)數(shù)據(jù)對象到數(shù)組殼中，這樣就可以創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組個(gè)數(shù)據(jù)對象到數(shù)組殼中，這樣就可以創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組增加數(shù)組維數(shù)增加數(shù)組維數(shù) 在數(shù)組殼左邊的指針標(biāo)記上彈出菜單，選擇“添加維度”選項(xiàng)，增加數(shù)組的維數(shù) 列指針行指針當(dāng)前指針指示的元素4行2列元素三維數(shù)組三維數(shù)組頁指針行指針列指針數(shù)組函數(shù)詳細(xì)介紹數(shù)組函數(shù)詳細(xì)

20、介紹 （1）數(shù)組大小函數(shù)）數(shù)組大小函數(shù) 該函數(shù)返回輸入數(shù)組的元素個(gè)數(shù)，對于一該函數(shù)返回輸入數(shù)組的元素個(gè)數(shù)，對于一維數(shù)組返回一個(gè)維數(shù)組返回一個(gè)32位的整型數(shù)，對于二維或位的整型數(shù)，對于二維或多維數(shù)組返回一個(gè)一維多維數(shù)組返回一個(gè)一維32位整型數(shù)組。位整型數(shù)組。 （2）數(shù)組索引函數(shù)）數(shù)組索引函數(shù)用于根據(jù)下標(biāo)索引從數(shù)組中得到數(shù)組的元素或用于根據(jù)下標(biāo)索引從數(shù)組中得到數(shù)組的元素或數(shù)組子集。對于一維數(shù)組可得到其中一個(gè)元素?cái)?shù)組子集。對于一維數(shù)組可得到其中一個(gè)元素，對于二維或多維數(shù)組，通過只指定部分下標(biāo)，對于二維或多維數(shù)組，通過只指定部分下標(biāo)可以得到某一元素或數(shù)組子集。可以得到某一元素或數(shù)組子集。 （3）子數(shù)組

21、替換函數(shù)）子數(shù)組替換函數(shù)Replace Array Subset 將已知數(shù)組中部分內(nèi)容用新的數(shù)據(jù)替換掉將已知數(shù)組中部分內(nèi)容用新的數(shù)據(jù)替換掉。 （4）插入到數(shù)組函數(shù)）插入到數(shù)組函數(shù)Insert Into Array 向數(shù)組指定位置插入若干行或若干列新元素。向數(shù)組指定位置插入若干行或若干列新元素。 （5）從數(shù)組中刪除元素函數(shù)）從數(shù)組中刪除元素函數(shù)Delete From Array 從一個(gè)數(shù)組中刪除單個(gè)元素或者子數(shù)組從一個(gè)數(shù)組中刪除單個(gè)元素或者子數(shù)組 ，對于二維數(shù)組，刪除操作是針對整行或整列的。 （6）初始化數(shù)組）初始化數(shù)組Intialize Array 指定數(shù)組的維數(shù)、大小，并且將數(shù)組元素值都指定

22、數(shù)組的維數(shù)、大小，并且將數(shù)組元素值都初始化為相同的值。初始化為相同的值。 （7）創(chuàng)建數(shù)組函數(shù)）創(chuàng)建數(shù)組函數(shù)Build Array 功能：把多個(gè)數(shù)組組合成一個(gè)數(shù)組或?qū)σ粋€(gè)數(shù)功能：把多個(gè)數(shù)組組合成一個(gè)數(shù)組或?qū)σ粋€(gè)數(shù)組添加元素。輸入端子的個(gè)數(shù)可以通過大小調(diào)組添加元素。輸入端子的個(gè)數(shù)可以通過大小調(diào)節(jié)句柄來增減，可以對一維、二維、多維數(shù)組節(jié)句柄來增減，可以對一維、二維、多維數(shù)組進(jìn)行操作，標(biāo)量可當(dāng)作進(jìn)行操作，標(biāo)量可當(dāng)作0維數(shù)組。構(gòu)建數(shù)組函數(shù)維數(shù)組。構(gòu)建數(shù)組函數(shù)的輸入端子中，維數(shù)相差只能是的輸入端子中，維數(shù)相差只能是0或或1。維數(shù)低。維數(shù)低的數(shù)組將追加至維數(shù)高的數(shù)組的尾部，或首部的數(shù)組將追加至維數(shù)高的數(shù)組的

23、尾部，或首部，取決于輸入端子的先后次序。，取決于輸入端子的先后次序。 （8）提取子數(shù)組函數(shù)）提取子數(shù)組函數(shù) Array Subset提取輸入數(shù)組的第提取輸入數(shù)組的第0行開始的兩行和第行開始的兩行和第1列開始的兩列開始的兩列元素，組成一個(gè)新數(shù)組。列元素，組成一個(gè)新數(shù)組。 例7. 霓虹燈，8個(gè)霓虹燈以0.5秒的周期交替閃爍（以數(shù)組的方式實(shí)現(xiàn)）。3.2 簇簇 定義：定義：在一起的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，類似于在一起的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，類似于C語言中的結(jié)構(gòu)體數(shù)語言中的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型據(jù)類型struct。 我們可以把簇形象地理解為一根多芯電纜，不同我們可以把簇形象地理解為一根多芯電纜，不同的信號(hào)線捆綁在一起進(jìn)行傳輸，電纜中的每

24、根線的信號(hào)線捆綁在一起進(jìn)行傳輸，電纜中的每根線就相當(dāng)于簇中的每個(gè)元素。就相當(dāng)于簇中的每個(gè)元素。 數(shù)組大小是可變的，數(shù)組元素的順序不允許隨意數(shù)組大小是可變的，數(shù)組元素的順序不允許隨意變動(dòng)，而簇大小是固定不變的，元素的順序可以變動(dòng)，而簇大小是固定不變的，元素的順序可以 任意拖拽改變。簇和數(shù)組也有相同之處：其中的任意拖拽改變。簇和數(shù)組也有相同之處：其中的元素要么是輸入控件要么是顯示控件，即簇合數(shù)元素要么是輸入控件要么是顯示控件，即簇合數(shù)組不能同時(shí)包含輸入控件和顯示控件。組不能同時(shí)包含輸入控件和顯示控件。3.2.1.創(chuàng)建簇創(chuàng)建簇 在前面板放置一個(gè)簇的空框架，然后再加入控在前面板放置一個(gè)簇的空框架，然后

25、再加入控件。簇框架的選擇路徑及放置的空框架如圖所件。簇框架的選擇路徑及放置的空框架如圖所示。示。 與數(shù)組一樣，一個(gè)簇是輸入控件還是顯示控件，取決于放入簇框架中的第一個(gè)元素的類型。創(chuàng)建一個(gè)簇框架并向其中加入數(shù)值控件、數(shù)組控件、布爾控件，如下圖所示。 簇元素的順序取決于簇的各個(gè)元素放入簇框架時(shí)的先后順序。要查看或者改變簇元素的順序，可以右擊簇框架，選擇“重新排序簇中控件”，則打開簇順序編輯界面。3.2.2. 簇函數(shù)簇函數(shù) （1）解除捆綁函數(shù) 該函數(shù)將簇的各個(gè)元素分解開，可分別獲得簇中每個(gè)元素的值。函數(shù)輸出端子的個(gè)數(shù)由簇內(nèi)的元素個(gè)數(shù)決定，輸出順序按照簇元素的排列順序。 （2）簇捆綁函數(shù) 該函數(shù)可將若

26、干獨(dú)立元素打包到一個(gè)新簇中，也可以對簇中的元素賦值或者替換現(xiàn)有簇中的元素。函數(shù)左端的輸入端子個(gè)數(shù)可以通過句柄進(jìn)行調(diào)整。 （3） 按名稱解除捆綁函數(shù) 該函數(shù)在功能方面與解除捆綁函數(shù)相同，可以獲得簇的每一個(gè)元素值，其優(yōu)點(diǎn)是：在輸出端按簇順序列出了各元素標(biāo)簽名稱，便于區(qū)別、定位和連線。 （4） 按名稱捆綁函數(shù) 該函數(shù)的輸入簇端子是必須要連接的，在功能方面，該函數(shù)可以對輸入簇中的元素賦值或替換，但不能將獨(dú)立元素打包到一個(gè)新簇。四、數(shù)據(jù)的圖形化顯示四、數(shù)據(jù)的圖形化顯示 LabVIEW豐富的數(shù)據(jù)圖形化顯示功能是其眾多優(yōu)秀特性之一，也是其應(yīng)用日益廣泛的原因之一。由于是數(shù)據(jù)的圖形化顯示，從輸入控件和顯示控件的

27、角度分類，應(yīng)隸屬顯示控件范疇。 圖形化顯示控件主要分為兩大類：圖表（圖表（Chart），），圖（圖（Graph）。）。 圖表圖表主要用來顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可以顯示被測物理量的變化趨勢，類似于示波器、記錄儀。 圖圖則用于對已采集數(shù)據(jù)進(jìn)行事后顯示處理，它根據(jù)需要將數(shù)據(jù)組織成所需的圖形一次顯示出來。4.1. 波形圖標(biāo)簽Y標(biāo)尺X標(biāo)尺圖例 一次性顯示程序產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)一次性顯示程序產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù) 等時(shí)間間隔地顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)等時(shí)間間隔地顯示數(shù)據(jù)點(diǎn) 每一時(shí)刻只有一個(gè)數(shù)據(jù)值，類似單值函數(shù)每一時(shí)刻只有一個(gè)數(shù)據(jù)值，類似單值函數(shù) 可繪制一條或多條曲線，數(shù)據(jù)組織格式不同可繪制一條或多條曲線，數(shù)據(jù)組織格式不同（1）波形圖的使用

28、 下面舉例說明波形圖的使用： 例5.在For循環(huán)中，對0-2之間均勻分布的100個(gè)點(diǎn)（單位為弧度），并調(diào)用“三角函數(shù)”中的正弦和余弦函數(shù)。使用波形圖繪制正弦和余弦曲線。 使用波形圖可以繪制出一條或多條曲線，在這兩種情況下，有著不同的數(shù)據(jù)組織格式。繪制一條曲線時(shí)，波形圖可以接受如下兩種數(shù)據(jù)格式： （1）一維數(shù)組，對應(yīng)于“波形圖1”，此時(shí)，默認(rèn)時(shí)間從0開始，相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為1，即時(shí)刻0對應(yīng)數(shù)組的第0個(gè)元素，時(shí)刻1對應(yīng)數(shù)組的第1個(gè)元素。 （2）簇?cái)?shù)據(jù)類型，對應(yīng)于“波形圖3”，簇中應(yīng)包括時(shí)間起點(diǎn)、時(shí)間間隔、數(shù)值數(shù)組這三個(gè)元素。 繪制多條曲線時(shí)，波形圖可以接受如下數(shù)據(jù)格式： （1）二維數(shù)組，對

29、應(yīng)于“波形圖2”，數(shù)組的每一行反映的是一條曲線的數(shù)據(jù)，時(shí)間從0開始，相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為1。 （2）由簇作為元素的二維數(shù)組，對應(yīng)于“波形圖4”，每個(gè)簇元素都由時(shí)間起點(diǎn)、時(shí)間間隔、數(shù)值數(shù)組這三個(gè)元素組成。這是最通用的一種多曲線數(shù)據(jù)格式，因?yàn)槠湓试S每條曲線都有不同的起始時(shí)間、數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)間間隔和數(shù)據(jù)點(diǎn)長度。 （3）時(shí)間起點(diǎn)、時(shí)間間隔、數(shù)值型二維數(shù)組組成的簇，對應(yīng)于“波形圖5”.將二維數(shù)組的每一行作為一條曲線的數(shù)據(jù)。 （4）把數(shù)組打包成簇，然后以簇作為元素組成二維簇?cái)?shù)組，對應(yīng)于“波形圖6”。當(dāng)多條曲線的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)不同時(shí)，可以使用這種數(shù)據(jù)組織方式。時(shí)間起點(diǎn)從0開始，相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為1。 （

30、5）時(shí)間起點(diǎn)、時(shí)間間隔、以簇為元素構(gòu)成的數(shù)組組成的簇，對應(yīng)于“波形圖7”.該簇中的數(shù)組元素的每個(gè)簇都由一個(gè)一維數(shù)組打包而成，每個(gè)一位數(shù)組都是一條曲線，所有曲線共用最外層簇提供的時(shí)間起點(diǎn)和時(shí)間間隔。 此外，波形圖還可以接收波形數(shù)據(jù)，在后續(xù)章節(jié)介紹。（2）波形圖的屬性定制包含的組件和功能包含的組件和功能 對象的標(biāo)識(shí)，在程序中通過對象的標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)對對象對象的標(biāo)識(shí)，在程序中通過對象的標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)對對象的訪問。的訪問。 對象的名稱，默認(rèn)情況下和對象的標(biāo)簽相同。對象的名稱，默認(rèn)情況下和對象的標(biāo)簽相同。 默認(rèn)標(biāo)簽是默認(rèn)標(biāo)簽是“幅值幅值”，可用標(biāo)簽工具修改。刻度同樣，可用標(biāo)簽工具修改?？潭韧瑯涌捎脴?biāo)簽工具進(jìn)行修改。

31、可用標(biāo)簽工具進(jìn)行修改。 右擊波形圖，選擇右擊波形圖，選擇“Y 標(biāo)尺標(biāo)尺” “格式化格式化”，可設(shè)置數(shù)據(jù)，可設(shè)置數(shù)據(jù)的的和和。例如設(shè)置是以浮點(diǎn)數(shù)還是以科學(xué)計(jì)數(shù)。例如設(shè)置是以浮點(diǎn)數(shù)還是以科學(xué)計(jì)數(shù)法顯示數(shù)據(jù)，小數(shù)點(diǎn)位數(shù)是幾位等。法顯示數(shù)據(jù)，小數(shù)點(diǎn)位數(shù)是幾位等。 選擇選擇Y 標(biāo)尺標(biāo)尺樣式，可設(shè)置樣式，可設(shè)置，style子菜單給出了子菜單給出了9 種刻度風(fēng)格，可以選擇是否顯示種刻度風(fēng)格，可以選擇是否顯示主刻度和副刻度數(shù)字及刻度線。主刻度和副刻度數(shù)字及刻度線。 映射子菜單設(shè)定刻度的映射子菜單設(shè)定刻度的：，。 自動(dòng)調(diào)整自動(dòng)調(diào)整Y標(biāo)尺標(biāo)尺 ： (4) 橫坐標(biāo)橫坐標(biāo) 默認(rèn)標(biāo)簽是默認(rèn)標(biāo)簽是“時(shí)間時(shí)間”，設(shè)置方法和

32、縱坐標(biāo)類似。，設(shè)置方法和縱坐標(biāo)類似。 (5) 橫坐標(biāo)滾動(dòng)條X Scrollbar (6) 圖形操作面板Graph Palette 3個(gè)按鈕 切換兩種切換兩種觀察模式觀察模式 單擊中間按鈕，單擊中間按鈕，出現(xiàn)出現(xiàn) 將一個(gè)矩將一個(gè)矩形區(qū)域放形區(qū)域放大大 將兩條縱將兩條縱線間的區(qū)線間的區(qū)域放大域放大 將兩條橫將兩條橫線間的區(qū)線間的區(qū)域放大域放大 恢復(fù)圖形原恢復(fù)圖形原有比例有比例 以一個(gè)點(diǎn)為以一個(gè)點(diǎn)為中心放大中心放大 以一個(gè)點(diǎn)以一個(gè)點(diǎn)為中心縮為中心縮小小 (7)圖例圖例 顯示繪圖區(qū)中每條曲線的樣式顯示繪圖區(qū)中每條曲線的樣式 ,單擊圖例單擊圖例 出現(xiàn)快捷菜單，可設(shè)置、修改曲線樣式、線寬、顏出現(xiàn)快捷菜單，

33、可設(shè)置、修改曲線樣式、線寬、顏色等。色等。4.2. 波形圖表也稱為趨勢圖。波形圖在接收到新數(shù)據(jù)時(shí)，先把已有數(shù)據(jù)曲線完全清除，然后根據(jù)新數(shù)據(jù)重新繪制整條曲線。波形圖表則不同：波形圖表保存了舊的數(shù)據(jù)，且所保存舊數(shù)據(jù)的長度還可以自行制定。在波形圖表中，新數(shù)據(jù)被連接在舊數(shù)據(jù)的后面，同時(shí)顯示。 繪制單曲線時(shí)繪制單曲線時(shí) ，可接受兩種數(shù)據(jù)格式：分別是，可接受兩種數(shù)據(jù)格式：分別是標(biāo)量數(shù)據(jù)和數(shù)組。標(biāo)量數(shù)據(jù)和數(shù)組。 當(dāng)輸入標(biāo)量，每次推進(jìn)一個(gè)點(diǎn)；當(dāng)輸入標(biāo)量，每次推進(jìn)一個(gè)點(diǎn)； 當(dāng)輸入數(shù)組，每次推進(jìn)的點(diǎn)數(shù)等于數(shù)組長度。當(dāng)輸入數(shù)組，每次推進(jìn)的點(diǎn)數(shù)等于數(shù)組長度。 當(dāng)繪制多曲線時(shí)，也可接受兩種數(shù)據(jù)格式：當(dāng)繪制多曲線時(shí)，也可

34、接受兩種數(shù)據(jù)格式： 第一種：將每條曲線的一個(gè)新數(shù)據(jù)點(diǎn)（數(shù)值類型）第一種：將每條曲線的一個(gè)新數(shù)據(jù)點(diǎn)（數(shù)值類型）打包成簇，然后輸入到波形打包成簇，然后輸入到波形Chart中，這時(shí)波形中，這時(shí)波形Chart將所有曲線同時(shí)推進(jìn)一個(gè)點(diǎn)；將所有曲線同時(shí)推進(jìn)一個(gè)點(diǎn)； 第二種第二種: 將每條曲線的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)打包成簇，若干個(gè)將每條曲線的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)打包成簇，若干個(gè)這樣的簇作為元素構(gòu)建數(shù)組，再把數(shù)組傳送到波形這樣的簇作為元素構(gòu)建數(shù)組，再把數(shù)組傳送到波形Chart中。數(shù)組中的元素個(gè)數(shù)決定了繪制中。數(shù)組中的元素個(gè)數(shù)決定了繪制Chart每次數(shù)每次數(shù)據(jù)的長度。在這種數(shù)據(jù)格式下，波形據(jù)的長度。在這種數(shù)據(jù)格式下，波形Chart

35、將所有曲將所有曲線推進(jìn)多個(gè)點(diǎn)。線推進(jìn)多個(gè)點(diǎn)。 例6：分別用以上兩種方式顯示兩條隨機(jī)數(shù)曲線。波形圖表有一個(gè)緩沖區(qū)，用來保存歷史數(shù)據(jù)，緩沖區(qū)容納不下的舊數(shù)據(jù)將被舍棄。在快捷菜單的“圖標(biāo)歷史長度”選項(xiàng)中可以設(shè)置緩沖區(qū)長度。在繪制多條曲線時(shí)，波形圖表的默認(rèn)情況是把這些曲線繪制在同一個(gè)坐標(biāo)系中。在波形圖表的快捷菜單中選擇“分格顯示曲線”即可把多條曲線繪制在不同的坐標(biāo)系中，從上倒下排列。選擇“層疊顯示曲線”則回到同一坐標(biāo)系中顯示。4.3. XY圖即坐標(biāo)圖，而前面講的波形圖和波形圖表，是x軸數(shù)據(jù)等間隔時(shí)的坐標(biāo)圖。在繪制XY圖時(shí)，需要把x軸數(shù)據(jù)和Y軸數(shù)據(jù)捆綁成簇作為圖形的輸入。 例8. 繪制圓和橢圓的XY圖。 4.4. 三維圖形顯示 除了用于顯示二維圖形的函數(shù)和VI，LabVIEW也提供了用于三維圖形的控件，如強(qiáng)度趨勢圖Intensity Chart 和強(qiáng)度圖表Intensity Graph 、三維曲面圖函數(shù)3D Surface Graph 、三維參數(shù)圖函數(shù) 3D Surface Graph 。（1）三維曲面圖 三維曲面圖用于顯示三維空間的一個(gè)曲面。在前面板放置一個(gè)三維曲面控件時(shí)，框圖中將出現(xiàn)兩個(gè)圖標(biāo)，如下圖所示： 3D Surface Graph是一個(gè)