第4講LabVIEW的基本程序結(jié)構(gòu)課件

1、第四講 LabVIEW的基本程序結(jié)構(gòu)2015年3月24日第四講 LabVIEW的基本程序結(jié)構(gòu)2015年3月24日第四講 LabVIEW的基本程序結(jié)構(gòu)LabVIEW的函數(shù)選板中有一個極其重要的子選板：“結(jié)構(gòu)”。結(jié)構(gòu)與其它節(jié)點（比如函數(shù)、子VI、常量、裝飾等）的區(qū)別在于，結(jié)構(gòu)是用于控制程序的執(zhí)行順序的，會改變程序的流程；而其他節(jié)點則多是用于改變程序中的數(shù)據(jù)。此外，結(jié)構(gòu)體內(nèi)可以放置程序代碼，即其他節(jié)點和連線。第四講 LabVIEW的基本程序結(jié)構(gòu)LabVIEW的函數(shù)選板 LabVIEW中的結(jié)構(gòu)放置在程序框圖中，其外形一般是一個大小可以縮放的邊框，當它與其他節(jié)點的連線有數(shù)據(jù)傳遞時，邊框內(nèi)的一段代碼將反復

2、執(zhí)行或有條件執(zhí)行或按某一定的順序執(zhí)行。結(jié)構(gòu)內(nèi)的該段代碼則被稱為子框圖。結(jié)構(gòu)框圖可以看成是個代碼容器。容器內(nèi)的代碼按照某種條件反復執(zhí)行。本講將介紹LabVIEW中的for循環(huán)結(jié)構(gòu)、while循環(huán)結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)和順序結(jié)構(gòu) LabVIEW中的結(jié)構(gòu)放置在程序框圖中，其外形一般是一個大4.1 For循環(huán)4.1.1 For循環(huán)的組成LabVIEW中的循環(huán)與結(jié)構(gòu)位于程序框圖的“函數(shù)”選板下的“結(jié)構(gòu)”子選板中，如圖4-1所示。圖4-1 “結(jié)構(gòu)”子選板界面4.1 For循環(huán)4.1.1 For循環(huán)的組成圖4-1 找到For循環(huán)后，用鼠標左鍵單擊For循環(huán)后會發(fā)現(xiàn)鼠標箭頭變成一個表示For循環(huán)的小圖標，此時用戶可在

3、程序框圖上用鼠標拖放一個任意大小和位置的For循環(huán)邊框，如圖4-2所示。最基本的For循環(huán)由循環(huán)框架、總數(shù)接線端（輸入端）、計數(shù)接線端（輸出端）組成。圖4-2 For循環(huán)界面循環(huán)體，代碼有輸入、輸出端子循環(huán)變量i，僅有輸出找到For循環(huán)后，用鼠標左鍵單擊For循環(huán)后會發(fā)現(xiàn)鼠標箭頭變For循環(huán)相當于C語言中的下列程序代碼： for（i=0；iN；i+） ；N:總循環(huán)次數(shù)，i：循環(huán)變量，初值為0，增值為1，循環(huán)體內(nèi)為代碼For循環(huán)相當于C語言中的下列程序代碼：4.1.2 簡單For循環(huán)應用示例圖4-3 簡單For循環(huán)示例FOR循環(huán)簡單示例? 沒有連加4.1.2 簡單For循環(huán)應用示例圖4-3 簡單

4、For循4.1.3 自動索引在For循環(huán)內(nèi)的應用自動索引的功能是使循環(huán)框外面的數(shù)組成員逐個進入循環(huán)框內(nèi)，或使循環(huán)框內(nèi)的數(shù)據(jù)累加成一個數(shù)組輸出到循環(huán)框外面。循環(huán)內(nèi)-循環(huán)外，元素-數(shù)組，一維-二維，自動索引值，在完成循環(huán)后才一次性輸出。For循環(huán)的索引可通過鼠標右鍵單擊循環(huán)邊框的數(shù)據(jù)通道來啟動。4.1.3 自動索引在For循環(huán)內(nèi)的應用自動索引的功能是使4.1.3 自動索引在For循環(huán)內(nèi)的應用盡管For循環(huán)和While循環(huán)都支持自動索引功能，但其主要區(qū)別在于：For循環(huán)的數(shù)組默認為能自動索引，如不需要索引，可在數(shù)組進入循環(huán)的通道上單擊鼠標右鍵彈出快捷菜單選擇“禁用索引”選項；而While循環(huán)中的數(shù)組

5、默認為不能自動索引，如果需要索引，可在循環(huán)的通道上單擊鼠標右鍵彈出快捷菜單選擇“啟用索引”選項。另外，在創(chuàng)建二維數(shù)組時一般使用For循環(huán)而不使用While循環(huán)。4.1.3 自動索引在For循環(huán)內(nèi)的應用盡管For循環(huán)和W圖4-4 For循環(huán)自動索引示例自動索引示例自動索引示例24.1.3 自動索引在For循環(huán)內(nèi)的應用圖4-4 For循環(huán)自動索引示例自動索引示例自動索引示例24.1.4 移位寄存器在For循環(huán)內(nèi)的應用移位寄存器是LabVIEW的循環(huán)結(jié)構(gòu)中的一個附加變量對象，其功能是在循環(huán)的不同迭代間傳遞數(shù)據(jù)。一般來說，移位寄存器可以存儲任何類型的數(shù)據(jù)，但是連接在同一個寄存器兩個端子上的數(shù)據(jù)必須是同

6、一類型的。移位寄存器的類型與第一個連接到其端子之一的對象數(shù)據(jù)的類型相同。起到C語言中，i+的作用。在LABVIEW中，不支持變量的自賦值。只能通過移位寄存器解決。使用LabVIEW時，凡是循環(huán)內(nèi)需要使用變量的地方，應首先考慮使用移位寄存器。4.1.4 移位寄存器在For循環(huán)內(nèi)的應用移位寄存器是La圖4-5 For循環(huán)移位寄存器示例當前的i上一次的i當前循環(huán)的結(jié)果值上次循環(huán)的結(jié)果值圖4-5 For循環(huán)移位寄存器示例當前的i上一次的i當前循圖4-6 For循環(huán)中不添加移位寄存器的結(jié)果移位寄存器成對出現(xiàn)，在程序中使用同一塊內(nèi)存；使用移位寄存器需要賦初值；圖4-6 For循環(huán)中不添加移位寄存器的結(jié)果移

7、位寄存器成對和移位寄存器一樣，反饋節(jié)點也是用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)在前后兩次循環(huán)中的傳遞。但與移位寄存器相比，使用反饋節(jié)點有時能讓程序更加簡潔易懂。循環(huán)中一旦連線構(gòu)成反饋，就會自動出現(xiàn)反饋節(jié)點的符號。反饋節(jié)點符號由兩部分構(gòu)成，分別為初始化端子和反饋節(jié)點箭頭。和移位寄存器一樣，反饋節(jié)點也是用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)在前后兩次循環(huán)中的4.1.5 反饋節(jié)點在For循環(huán)內(nèi)的應用 初始化端子 既可位于For循環(huán)框圖內(nèi)，也可位于For循環(huán)框圖外，默認為位于For循環(huán)框圖內(nèi)。 反饋節(jié)點箭頭 表示連線上的數(shù)據(jù)流動方向，它可以是正向的，也可以是反向的。4.1.5 反饋節(jié)點在For循環(huán)內(nèi)的應用 圖4-7 For循環(huán)中使用反饋節(jié)點示例此處沒

8、有開啟自動索引功能。實心框圖4-7 For循環(huán)中使用反饋節(jié)點示例此處沒有開啟自動索引在for循環(huán)結(jié)構(gòu)的右鍵菜單中選擇“條件接線端”，可以為for循環(huán)創(chuàng)建一個接收停止循環(huán)命令的接線端，它類似于C語言中跳出循環(huán)的break語句。條件接線端有兩種停止模式，既可以接收“真”值，讓循環(huán)停止運行，也可以接收“假”值，讓循環(huán)停止運行。當條件接線端顯示為一個紅色圓形 時，表示收到“真”值，停止循環(huán)運行。單擊條件接線端，使其變成綠色環(huán)形箭頭 ，則表示在收到“假”值時，停止循環(huán)。4.1.6 結(jié)束條件在for循環(huán)結(jié)構(gòu)的右鍵菜單中選擇“條件接線端”，可以為for4.2 While循環(huán)4.2.1 While循環(huán)的組成在

9、如圖4-1所示的界面中找到While循環(huán)后，用鼠標左鍵單擊While循環(huán)后會發(fā)現(xiàn)鼠標箭頭變成一個表示W(wǎng)hile循環(huán)的小圖標，此時用戶可在程序框圖上用鼠標拖放一個任意大小和位置的While循環(huán)邊框，如圖4-8所示。4.2 While循環(huán)4.2.1 While循環(huán)的組成圖4-8 While循環(huán)界面 最基本的While循環(huán)由循環(huán)框架、條件接線端（輸入端）和計數(shù)接線端（輸出端）組成。 圖4-8 While循環(huán)界面 最基本的 與For循環(huán)的計數(shù)接線端一樣，While的計數(shù)接線端也是輸出循環(huán)已執(zhí)行次數(shù)的數(shù)字輸出端子。While的條件接線端是一個布爾變量，需要輸入一個布爾值。 條件接線端用于控制循環(huán)是否繼續(xù)

10、執(zhí)行時，有兩種使用狀態(tài)： 默認狀態(tài)的條件接線端屬性為“真（T）時停止”，此時的圖標是一個方框圈住的實心的紅色圓點，如圖4-8右下角所示，這表示當條件為真時循環(huán)停止。 與For循環(huán)的計數(shù)接線端一樣，While 當在條件接線端圖標上單擊鼠標右鍵選擇“真（T）時繼續(xù)”，則圖標變成如圖4-9所示，此時表示當條件為真時循環(huán)繼續(xù)。當每一次循環(huán)結(jié)束時，條件端口檢測通過數(shù)據(jù)連線輸入的布爾值和其使用狀態(tài)決定是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)。圖4-9 條件端子變換后的While循環(huán)界面 當在條件接線端圖標上單擊鼠標右鍵選擇“ 與For循環(huán)是在執(zhí)行前檢查是否符合條件不同，While循環(huán)是在執(zhí)行后再檢查條件端子。因此，While循環(huán)

11、至少執(zhí)行一次。圖4-10 簡單While循環(huán)示例 與For循環(huán)是在執(zhí)行前檢查是否符合條件不4.3 條件結(jié)構(gòu)條件結(jié)構(gòu)同樣位于“函數(shù)”選板下的“結(jié)構(gòu)”子選板中。與創(chuàng)建循環(huán)的方法類似，我們可以從結(jié)構(gòu)選板中選擇條件結(jié)構(gòu)，用鼠標在程序框圖上任意位置拖放任意大小的條件結(jié)構(gòu)圖框。條件結(jié)構(gòu)由結(jié)構(gòu)框架、分支選擇器、選擇標簽等組成，如圖4-11所示。 4.3 條件結(jié)構(gòu)條件結(jié)構(gòu)同樣位于“函數(shù)”選板下的“結(jié)構(gòu)”子圖4-11 條件結(jié)構(gòu)界面圖4-11 條件結(jié)構(gòu)界面4.3.1 添加、刪除與排序分支在條件結(jié)構(gòu)框架上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“在后面添加分支”菜單項用戶就可以為條件結(jié)構(gòu)添加新的分支，如圖4-12所示。

12、圖4-12 分支的添加和排序添加完新分支后可在快捷菜單中選擇“重排分支”菜單項打開重排分支對話框，在對話框的分支列表中用鼠標拖動列表項可以對分支重新排序。通常，排序按鈕以第一個選擇值為基準對選擇器標簽值進行排序。刪除分支的操作與添加分支相同。創(chuàng)建新的分支后可以為新分支添加分支名。 4.3.1 添加、刪除與排序分支在條件結(jié)構(gòu)框架上單擊鼠標右4.3.2 布爾類型的條件選擇結(jié)構(gòu)條件結(jié)構(gòu)的一種常見程序模式是：首先比較某個數(shù)據(jù)，然后把比較的結(jié)果傳遞給分支選擇器。條件結(jié)構(gòu)中的兩個分支分別是比較結(jié)果為“真”、“假”時需要執(zhí)行的代碼。最為常見的布爾型條件結(jié)構(gòu)是用來處理錯誤數(shù)據(jù)線的。4.3.2 布爾類型的條件選

13、擇結(jié)構(gòu)條件結(jié)構(gòu)的一種常見程序模字符串、整數(shù)和枚舉類型的數(shù)據(jù)都可以作為條件結(jié)構(gòu)的條件。這些數(shù)據(jù)類型與布爾數(shù)據(jù)的區(qū)別在于，布爾型數(shù)據(jù)只有兩個值：“真”或“假”；而其余數(shù)據(jù)類型可能值都是無窮的。條件結(jié)構(gòu)不可能為每一個可能值都設置一個分支，因此，這時需要選擇一個分支作為默認分支，在數(shù)據(jù)不能滿足其他分支的條件時就執(zhí)行默認分支的代碼。條件結(jié)構(gòu)中的一個分支可以對應多個條件，不同條件用逗號隔開。條件標簽還可以是一段值，在兩個值間用兩個點連接就表示這兩個數(shù)值間的一段值。不同分支的條件必須是唯一的，如果同一條件出現(xiàn)在不同的分支中，會報錯。4.3.3 其他數(shù)據(jù)類型的條件選擇結(jié)構(gòu)字符串、整數(shù)和枚舉類型的數(shù)據(jù)都可以作為

14、條件結(jié)構(gòu)的條件。這些數(shù)例：比較兩個整數(shù)和，時，彈出對話框顯示“”；時，彈出對話框顯示“” ；時，彈出對話框顯示“”4.3. 合理設置選擇條件直接按照程序邏輯描述寫，會出現(xiàn)嵌套結(jié)構(gòu)程序的可讀性差。變換一下程序的條件判斷邏輯，即可避免條件結(jié)構(gòu)嵌套，優(yōu)化程序代碼，改善程序的可讀性和效率。把共同的代碼放在結(jié)構(gòu)之外，這個原則在條件結(jié)構(gòu)中務必遵循例：比較兩個整數(shù)和，時，彈出對話框顯示“”；4.3. 條件結(jié)構(gòu)隧道可為條件結(jié)構(gòu)創(chuàng)建多個輸入輸出隧道。條件結(jié)構(gòu)的各個分支上都有輸入，但是不是每個分支都必須使用輸入。在條件結(jié)構(gòu)一個分支的邊框上創(chuàng)建輸出隧道時，其他分支邊框上也會出現(xiàn)輸出隧道。只要有一個輸出隧道沒有連線，

15、則條件結(jié)構(gòu)每個分支邊框上的輸出的隧道都顯示為白色正方形。隧道可使用數(shù)據(jù)類型的默認值，不是每個隧道都必須連線。右鍵單擊輸出隧道，從快捷菜單中選擇未連接時使用默認，這樣所有未連線的隧道都將使用隧道數(shù)據(jù)類型的默認值。 將隧道配置為未連線時自動連接輸入和輸出隧道，這是推薦的方法 注：每個條件分支的同一輸出隧道可以定義不同的數(shù)據(jù)源，但各個條件必須兼容這些數(shù)據(jù)類型。4.3. 條件結(jié)構(gòu)隧道可為條件結(jié)構(gòu)創(chuàng)建多個輸入輸出隧道。（a）不正確的連接邊框上的數(shù)據(jù)通道為中空狀態(tài)（b）正確的連接邊框上的數(shù)據(jù)通道為實心狀態(tài)圖4-13 連接數(shù)據(jù)的輸入與輸出實心框空心框（a）不正確的連接邊框上的數(shù)據(jù)通道為中空狀態(tài)（b）正確的連

16、4.3. 選擇函數(shù)4.3. 選擇函數(shù)4.3. 條件結(jié)構(gòu)示例圖4-14 執(zhí)行兩個數(shù)相乘或相加運算的Case條件結(jié)構(gòu)示例4.3. 條件結(jié)構(gòu)示例圖4-14 執(zhí)行兩個數(shù)相乘或相加圖4-15 執(zhí)行兩個數(shù)相乘或相加運算的Case條件結(jié)構(gòu)示例圖4-15 執(zhí)行兩個數(shù)相乘或相加運算的Case條件結(jié)構(gòu)示例4.4 順 序 結(jié) 構(gòu)4.4.1 程序執(zhí)行順序4.4 順 序 結(jié) 構(gòu)4.4.1 程序執(zhí)行順序第4講LabVIEW的基本程序結(jié)構(gòu)課件4.4.2 創(chuàng)建順序結(jié)構(gòu)要讓相互間沒有數(shù)據(jù)線相連的幾部分代碼按照特定順序執(zhí)行，可以使用順序結(jié)構(gòu)；4.4.2 創(chuàng)建順序結(jié)構(gòu)要讓相互間沒有數(shù)據(jù)線相連的幾部分代碼第4講LabVIEW的基本程

17、序結(jié)構(gòu)課件4.4.3 兩種順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)順序地執(zhí)行子框圖，而這些子框圖看起來就像一幀幀的電影膠片，因此稱之為幀。順序結(jié)構(gòu)根據(jù)幀排列的不同共有兩種類型：層疊式順序結(jié)構(gòu)、平鋪式順序結(jié)構(gòu)；層疊式順序結(jié)構(gòu)和平鋪式順序結(jié)構(gòu)的功能相同，不同在于可讀性和占用面積的不同。4.4.3 兩種順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)順序地執(zhí)行子框圖，而這些子框例子第一幀與第三幀間如何傳遞數(shù)據(jù)？例子第一幀與第三幀間如何傳遞數(shù)據(jù)？圖4-16 層疊式順序結(jié)構(gòu)界面層疊式順序結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)要借助于順序結(jié)構(gòu)變量來傳遞。圖4-16 層疊式順序結(jié)構(gòu)界面層疊式順序結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)要借助（a）未賦值的局部變量 （b）連接數(shù)據(jù) （c）賦值后的局部變量 （d）結(jié)果 圖4-17 順序局部變量的創(chuàng)建與使用后續(xù)幀中只需根據(jù)需要通過連線把順序局部變量中的數(shù)據(jù)引出來（a）未賦值的局部變量 （b）連接數(shù)據(jù) （c）賦值后的第4講LabVIEW的基本程序結(jié)構(gòu)課件圖4-18 順序結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)通道圖4-18 順序結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)通道平鋪式順序結(jié)構(gòu)的一個鮮明的特點是它的多個框架不是層疊在一起，而是自左至右平鋪，并按從左至右的順序執(zhí)行。圖4-19 平鋪式順序結(jié)構(gòu)界面平鋪式順序結(jié)構(gòu)的一個鮮明的特點是它的多個框架不是層疊在一起， 層疊式順序結(jié)構(gòu)與平鋪式順序結(jié)構(gòu)的功能完全相同。他們的主要區(qū)別在于平鋪式順序結(jié)