LabVIEW虛擬儀器入門與測控應(yīng)用100例 課件 第3章 LabVIEW的數(shù)據(jù)操作

虛擬儀器技術(shù)及應(yīng)用LabVIEW的數(shù)據(jù)操作3.1VI數(shù)據(jù)類型LabVIEW的數(shù)據(jù)類型按功能可分為常量和變量兩類，按特征可分為數(shù)字量和非數(shù)字量兩類。各種不同的數(shù)據(jù)類型，其變量的圖標(biāo)邊框的顏色不同。3.1.1常用的數(shù)據(jù)類型1.數(shù)值數(shù)據(jù)型：整型、浮點(diǎn)型、無符號(hào)型等。2.布爾數(shù)據(jù)型：數(shù)值為0，布爾量數(shù)據(jù)為假，其他非0數(shù)值代表“真”。3.數(shù)組數(shù)據(jù)型：一組相同數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的集合。4.字符串?dāng)?shù)據(jù)型：存儲(chǔ)字符串?dāng)?shù)據(jù)。5.簇?cái)?shù)據(jù)型：存儲(chǔ)不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)。6.波形數(shù)據(jù)型：存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)。7.路徑數(shù)據(jù)類型：以句柄或指針來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類型。8.I/O通道號(hào)數(shù)據(jù)型：DAQ設(shè)備的I/O通道名稱。9.動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型：不具體指定其數(shù)據(jù)類型，根據(jù)需要，對(duì)象被動(dòng)態(tài)賦予各種數(shù)據(jù)類型。

3.1.2常量1.通用常量:圓周率π，自然對(duì)數(shù)e等。這些常數(shù)位于函數(shù)選板/數(shù)值子選板/數(shù)學(xué)與科學(xué)常量子選板中，如圖3-1所示。圖3-1數(shù)學(xué)與科學(xué)常量子選板2.用戶定義常量。LabVIEW函數(shù)選板中有各種常用數(shù)據(jù)類型的常量，用戶可以在編寫程序時(shí)為它賦值。例如，數(shù)值常量位于數(shù)值子選板，它的默認(rèn)值是32位整型數(shù)，用戶可以給它定義任意類型的數(shù)值，程序運(yùn)行時(shí)就保持這個(gè)值。3.2數(shù)值型數(shù)據(jù)在LabVIEW中，按照精度和數(shù)據(jù)的范圍，數(shù)值型數(shù)據(jù)可以分為：單精度、雙精度、擴(kuò)展精度、整型數(shù)、無符號(hào)整型數(shù)等。3.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的創(chuàng)建數(shù)值類型的前面板對(duì)象包含在控件選板的數(shù)值子選板中，如圖3-2所示。數(shù)值子選板中的前面板對(duì)象就相當(dāng)于傳統(tǒng)編程語言中的數(shù)字變量。圖3-2數(shù)值控件子選板LabVIEW中的數(shù)字常量只存在于程序框圖窗口中，在函數(shù)選板數(shù)值子選板中有一個(gè)名為“數(shù)值常量”的節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)就是LabVIEW中的數(shù)字常量，如圖3-3所示。圖3-3數(shù)值常量節(jié)點(diǎn)數(shù)值控件是輸入和顯示數(shù)值型數(shù)據(jù)最簡單的方式?？稍谒椒较蛏险{(diào)整大小，以顯示更多位數(shù)。可使用下列方法改變數(shù)值控件的值：1.用操作工具或標(biāo)簽工具單擊數(shù)值顯示框，然后通過鍵盤輸入數(shù)值。2.用操作工具單擊數(shù)值控件的遞增或遞減箭頭。1.數(shù)值控件滑動(dòng)桿控件是帶有刻度的數(shù)值對(duì)象。包括垂直滑動(dòng)桿、水平滑動(dòng)桿、液罐和溫度計(jì)等控件?？墒褂孟铝蟹椒ǜ淖兓瑒?dòng)桿控件值：1.使用操作工具單擊或拖拽滑塊至新的位置。2.用操作工具單擊數(shù)值顯示框，然后通過鍵盤輸入數(shù)值。2.滑動(dòng)桿控件滾動(dòng)條控件適用于滾動(dòng)數(shù)據(jù)的數(shù)值對(duì)象。有水平和垂直滾動(dòng)條兩種。可使用下列方法改變滾動(dòng)條控件的值：1.使用操作工具單擊或拖拽滑塊至新的位置。2.用操作工具單擊控件的遞增或遞減箭頭。3.單擊滑塊和箭頭之間的位置。3.滾動(dòng)條控件

旋轉(zhuǎn)型控件包括旋鈕、轉(zhuǎn)盤、量表和儀表等，都是帶有刻度的數(shù)值對(duì)象?？墒褂孟铝蟹椒ǜ淖冃D(zhuǎn)型控件的值：1.使用操作工具單擊或拖拽指針至新的位置。2.用操作工具單擊數(shù)字顯示框，然后通過鍵盤輸入數(shù)字。4.旋轉(zhuǎn)型控件時(shí)間標(biāo)識(shí)控件用于向程序框圖發(fā)送或從程序框圖獲取時(shí)間和日期值?？墒褂孟铝袃煞N方法改變時(shí)間標(biāo)識(shí)控件的值：1.單擊“時(shí)間/日期瀏覽”按鈕，顯示“設(shè)置時(shí)間和日期”對(duì)話框。5.時(shí)間標(biāo)識(shí)控件

2.右鍵單擊控件，從快捷菜單中選擇“數(shù)據(jù)操作/設(shè)置時(shí)間和日期”，顯示“設(shè)置時(shí)間和日期”對(duì)話框；或者選擇“設(shè)置為當(dāng)前時(shí)間”。3.2.3設(shè)置數(shù)值型控件的屬性右擊前面板中的數(shù)值型控件，彈出如圖3-4所示的快捷菜單，從菜單中可以通過選擇標(biāo)簽、標(biāo)題等切換是否顯示控件的這些屬性。圖3-4數(shù)值型控件的屬性快捷菜單數(shù)值型控件的其他屬性可以通過它的“數(shù)值屬性”對(duì)話框進(jìn)行設(shè)置。右鍵單擊數(shù)值對(duì)象并從快捷菜單中選擇“屬性”，打開“數(shù)值類的屬性：數(shù)值2”對(duì)話框，如圖3-5所示。圖3-5數(shù)值類的屬性對(duì)話框外觀選項(xiàng)卡：用戶可以設(shè)置與控件外觀有關(guān)的屬性。數(shù)據(jù)類型選項(xiàng)卡：用戶可以設(shè)置數(shù)值型控件的數(shù)據(jù)范圍以及默認(rèn)值。顯示格式選項(xiàng)卡：用戶可以設(shè)置控件的數(shù)據(jù)顯示格式以及精度等。3.3布爾型數(shù)據(jù)布爾型數(shù)據(jù)是一種二值數(shù)據(jù)，非零即一。在LabVIEW中，布爾型控件用于布爾型數(shù)據(jù)的輸入和顯示。輸入控件：用來改變布爾型控件的狀態(tài)，用于控制程序的運(yùn)行或切換其運(yùn)行狀態(tài)，表現(xiàn)為一些開關(guān)和按鈕；顯示控件：用于顯示程序的運(yùn)行狀態(tài)，如指示燈。在LabVIEW中，布爾型數(shù)據(jù)體現(xiàn)在布爾型前面板對(duì)象中。布爾型前面板對(duì)象包含在控件選板布爾子選板中，如圖3-9所示。圖3-9控件選板布爾子選板在函數(shù)選板布爾子選板中“真常量”與“假常量”節(jié)點(diǎn)就是LabVlEW中的布爾型常量，如圖3-10所示。圖3-10函數(shù)選板布爾子選板中的常量節(jié)點(diǎn)3.3.2設(shè)置布爾型控件的屬性機(jī)械動(dòng)作屬性是布爾型前面板對(duì)象的獨(dú)特屬性，是模擬實(shí)際繼電器開關(guān)觸點(diǎn)開/閉特性的一種專門開關(guān)控制特性。其定義了用鼠標(biāo)單擊按鈕時(shí)，按鈕的值在什么時(shí)刻由0階躍為1。右擊一個(gè)開關(guān)布爾型控件，從彈出的快捷菜單中選擇“機(jī)械動(dòng)作”屬性，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)圖形化的下拉菜單，如圖3-11所示。圖3-11布爾型控件的機(jī)械動(dòng)作菜單中有6種不同的機(jī)械動(dòng)作屬性其含義分別為：當(dāng)按下按鈕時(shí)觸發(fā)，當(dāng)松開按鈕時(shí)觸發(fā)，當(dāng)按鈕處于按下狀態(tài)時(shí)觸發(fā)，按下按鈕后以“點(diǎn)動(dòng)”方式觸發(fā)，松開按鈕時(shí)以“點(diǎn)動(dòng)”方式觸發(fā)，松開按鈕前結(jié)束。右鍵單擊布爾對(duì)象并從快捷菜單中選擇“屬性”，打開“布爾類的屬性”對(duì)話框，如圖

3-12所示。圖3-12布爾類的屬性對(duì)話框?qū)υ捒虬ā巴庥^”“操作”“說明信息”及“數(shù)據(jù)綁定”等選項(xiàng)卡。在“外觀”選項(xiàng)卡中，用戶可以調(diào)整開關(guān)或按鈕的顏色等外觀參數(shù)；在操作選項(xiàng)卡，用戶可以設(shè)定按鈕或開關(guān)的機(jī)械動(dòng)作類型，對(duì)每種動(dòng)作類型有相應(yīng)的說明，并可以預(yù)覽開關(guān)的運(yùn)動(dòng)效果以及開關(guān)的狀態(tài)。字符串是一系列ASCII碼字符的集合，這些字符可能是可顯示的，也可能是不可顯示的，如換行符、制表位等。字符串、字符串?dāng)?shù)組和含字符串的簇都是在前面板設(shè)計(jì)、儀器控制和文件管理等任務(wù)中常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也是使用比較靈活復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3.4字符串?dāng)?shù)據(jù)傳遞文本信息時(shí)需要用到字符串；當(dāng)把數(shù)值型的數(shù)據(jù)作為ASCII碼文件存盤時(shí)，必須先把數(shù)值轉(zhuǎn)換為字符串；在儀器的通信控制中，需要把數(shù)值型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換作為字符串傳遞。3.4.1字符串?dāng)?shù)據(jù)的作用在LabVIEW的前面板上，與創(chuàng)建字符串?dāng)?shù)據(jù)相關(guān)的控件位于控件選板的“字符串與路徑”子選板中，如圖3-13所示。3.4.2字符串?dāng)?shù)據(jù)的創(chuàng)建圖3-13字符串與路徑控件子選板字符串輸入控件和字符串顯示控件：是使用最多的字符串控件。分別是字符串的輸入量和顯示量。對(duì)于字符串輸入控件，可以用工具選板中的使用操作工具或標(biāo)簽工具可以在字符串控件中輸入或修改文本；對(duì)于字符串顯示控件，則主要用于字符串的顯示。在LabVIEW的程序框圖中也可以創(chuàng)建字符串?dāng)?shù)據(jù)。有兩種創(chuàng)建方式：1.通過用于創(chuàng)建字符串的函數(shù)。2.利用函數(shù)選板中的相應(yīng)控件直接創(chuàng)建字符串常量。兩種方式用到的函數(shù)、VIs以及控件位于函數(shù)選板中的字符串子選板中，如圖

3-14所示。圖3-14字符串與路徑控件子選板字符串的顯示形式有以下4種：1.正常顯示：正常顯示字符串。2.“\”代碼顯示：控制碼顯示。3.密碼顯示：用顯示密碼的方式顯示字符串，主要用于輸入口令。用“*”代替所有字符。4.十六進(jìn)制顯示：用十六進(jìn)制數(shù)顯示所有字符的ASCII碼值。3.4.3設(shè)置字符串?dāng)?shù)據(jù)的屬性字符串顯示控件可在不同的顯示形式之間進(jìn)行切換，可右擊控件，在彈出快捷菜單中選擇相應(yīng)的選項(xiàng)進(jìn)行。字符串“LabVIEW”的幾種顯示形式如圖3-15所示。圖3-15字符串的顯示形式字符串輸入控件和顯示控件的屬性可以通過其“屬性”對(duì)話框進(jìn)行設(shè)置?！白址惖膶傩浴睂?duì)話框如圖3-16所示。圖3-16字符串類的屬性對(duì)話框?qū)υ捒蛴伞巴庥^”、“說明信息”、“數(shù)據(jù)綁定”及“快捷鍵”選項(xiàng)卡組成。在外觀選項(xiàng)卡，用戶可以設(shè)置標(biāo)簽和標(biāo)題等屬性以及文本的顯示方式。LabVIEW中的數(shù)組是由同一類型數(shù)據(jù)元素組成的大小可變的集合，這些元素可以是數(shù)值型、布爾型、字符型等各種類型，也可以是簇，但是不能是數(shù)組。這些元素必須同時(shí)都是輸入控件或同時(shí)都是顯示控件。3.5數(shù)組數(shù)據(jù)在前面板的數(shù)組對(duì)象由一個(gè)盛放數(shù)據(jù)的容器和數(shù)據(jù)本身構(gòu)成，在程序框圖中則體現(xiàn)為一個(gè)一維或多維矩陣。一維數(shù)組是一行或一列數(shù)據(jù)，二維數(shù)組是由若干行和列數(shù)據(jù)組成的。數(shù)組由三個(gè)部分組成：數(shù)據(jù)索引、數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類型，其中數(shù)據(jù)類型隱含在數(shù)據(jù)中，如圖

3-17所示。圖3-17一維數(shù)組的組成索引顯示位于數(shù)組左側(cè)，對(duì)數(shù)組成員的訪問是通過數(shù)組索引進(jìn)行，數(shù)組中的每一個(gè)元素所在的行、列位置都有其唯一的索引數(shù)值，可以通過索引值來訪問數(shù)組中的數(shù)據(jù)。數(shù)組元素位于右側(cè)的數(shù)組框架中，按照元素索引由小到大的順序從左至右或從上至下排列。索引值的范圍是0～n-1，n是數(shù)組成員的數(shù)目。如圖3-18所示，二維數(shù)組里的數(shù)值9的行索引值是l，列索引值3。圖3-18二維數(shù)組的組成在LabVIEW中，常用兩種方式創(chuàng)建數(shù)組數(shù)據(jù)：1.在前面板上創(chuàng)建數(shù)組數(shù)據(jù)；2.在程序框圖中創(chuàng)建數(shù)組數(shù)據(jù)3.5.2數(shù)組數(shù)據(jù)的創(chuàng)建1.在前面板上創(chuàng)建數(shù)組數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟：1、從控件選板的數(shù)組、矩陣與簇子選板中選擇數(shù)組框架，如圖3-19a）所示。2、根據(jù)需要將相應(yīng)數(shù)據(jù)類型的前面板對(duì)象放入數(shù)組框架中。圖3-19b）為將一個(gè)數(shù)值輸入控件放入數(shù)組框架。圖3-19在前面板上創(chuàng)建數(shù)組數(shù)組在創(chuàng)建之初都是一維數(shù)組，如果需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)多維數(shù)組，把定位工具放在數(shù)組索引框任意一角輕微移動(dòng)，向上或向下拖動(dòng)鼠標(biāo)增加索引框數(shù)量就可以增加數(shù)組的維數(shù)，如圖3-20所示。兩個(gè)索引框中，上一個(gè)是行索引，下一個(gè)是列索引。圖3-30增加數(shù)組維數(shù)剛剛創(chuàng)建的數(shù)組只顯示一個(gè)成員，如果需要顯示更多的數(shù)組成員，需要把定位工具放在數(shù)組數(shù)據(jù)顯示區(qū)任意一角，當(dāng)光標(biāo)形狀變成網(wǎng)狀折角時(shí)，向任意方向拖動(dòng)增加數(shù)組成員數(shù)量就可以顯示更多數(shù)據(jù)，如圖3-21所示。圖3-21顯示更多的數(shù)組成員先從函數(shù)選板的數(shù)組子選板中選擇數(shù)組常量對(duì)象放到程序框圖窗口中，然后根據(jù)需要選擇一個(gè)數(shù)據(jù)常量放到空數(shù)組中。2.在程序框圖中創(chuàng)建數(shù)組常量簇是LabVIEW中一個(gè)比較特別的數(shù)據(jù)類型，是一種類似數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于分組數(shù)據(jù)。一個(gè)簇就是一個(gè)由若干不同數(shù)據(jù)類型的成員組成的集合體。3.6簇?cái)?shù)據(jù)前面板上創(chuàng)建簇與創(chuàng)建數(shù)組類似。如圖3-22所示，簇中放入一個(gè)數(shù)值輸入控件，一個(gè)字符串輸入控件，一個(gè)布爾型指示燈控件。3.6.2簇?cái)?shù)據(jù)的創(chuàng)建圖3-22在前面板創(chuàng)建簇在程序框圖中創(chuàng)建簇常量類似于在前面板上創(chuàng)建簇。如圖

3-23所示創(chuàng)建了一個(gè)簇常量，并將一個(gè)數(shù)值常量，一個(gè)字符串常量，一個(gè)布爾型常量放到簇框架中。圖3-23在程序框圖中創(chuàng)建簇常量簇成員按照它們放入簇的先后順序排序，將簇框架中的第一個(gè)對(duì)象標(biāo)記為0，放入的第二個(gè)對(duì)象標(biāo)記為1，依此類推。如果要訪問簇中單個(gè)元素，必須記住簇順序，因?yàn)榇刂械膯蝹€(gè)元素是按順序而不是按名稱訪問的。LabVIEW中的數(shù)學(xué)運(yùn)算主要由函數(shù)選板數(shù)值子選板中的節(jié)點(diǎn)完成的，數(shù)值子選板由基本數(shù)學(xué)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)、類型轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)、復(fù)數(shù)節(jié)點(diǎn)和附加常數(shù)節(jié)點(diǎn)等組成。3.7VI數(shù)據(jù)運(yùn)算基本數(shù)學(xué)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)支持?jǐn)?shù)值量輸入。主要實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除等基本運(yùn)算，如圖3-24所示。圖3-24數(shù)值函數(shù)子選板比較運(yùn)算也就是通常所說的關(guān)系運(yùn)算，在LabVIEW中，主要進(jìn)行以下幾種類型的比較：數(shù)字值的比較、布爾值的比較、字符串的比較以及簇的比較。3.7.2比較運(yùn)算1.數(shù)字值的比較：在比較兩個(gè)數(shù)字值時(shí)，會(huì)先將其轉(zhuǎn)換為同一類型的數(shù)字。當(dāng)一個(gè)數(shù)字值和一個(gè)非數(shù)字相比較時(shí)，比較節(jié)點(diǎn)將返回一個(gè)表示二者不相等的值。2.布爾值的比較:兩個(gè)布爾值相比較時(shí)，真值比假值大。3.字符串的比較:字符串的比較是按照字符在ASCII表中的等價(jià)數(shù)字值進(jìn)行比較的。從兩字符串的第一