《LabVIEW與虛擬儀器設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)講義教學(xué)提綱

《LabVIEW與虛擬儀

器設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)講義

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《LabVIEW與虛擬儀器設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)講義

戴建國康素成編

鹽城師范學(xué)院新能源與電子工程學(xué)院

2016.7

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目錄

實(shí)驗(yàn)1創(chuàng)建和編輯VI..............................................................................................

1

實(shí)驗(yàn)2創(chuàng)建和調(diào)用SubVI.......................................................................................7

實(shí)驗(yàn)3基本數(shù)據(jù)類型和操作........................................11

實(shí)驗(yàn)4復(fù)合數(shù)據(jù)類型和操作........................................14

實(shí)驗(yàn)5循環(huán)和圖表...............................................20

實(shí)驗(yàn)6LabVIEW程序結(jié)構(gòu)一循環(huán)結(jié)構(gòu)和條件結(jié)構(gòu)....................22

實(shí)驗(yàn)7LabVIEW程序結(jié)構(gòu)—順序結(jié)構(gòu)和事件結(jié)構(gòu)....................24

實(shí)驗(yàn)8程序結(jié)構(gòu)一公式節(jié)點(diǎn)與變量的數(shù)值傳遞.......................26

實(shí)驗(yàn)9數(shù)組和圖形................................................28

實(shí)驗(yàn)10VI屬性設(shè)置..............................................30

實(shí)驗(yàn)11數(shù)據(jù)的波形顯示..........................................33

實(shí)驗(yàn)12數(shù)據(jù)的XY圖與強(qiáng)度圖形顯示.............................36

實(shí)驗(yàn)13數(shù)據(jù)的三維圖形與數(shù)字波形圖顯示.........................38

實(shí)驗(yàn)14字符串和文件I/O操作.....................................42

實(shí)驗(yàn)15信號(hào)產(chǎn)生................................................43

實(shí)驗(yàn)16波形調(diào)理和波形測量......................................48

實(shí)驗(yàn)17信號(hào)的時(shí)域分析和頻域分析...............................50

實(shí)驗(yàn)18窗函數(shù)與數(shù)字濾波器.....................................53

實(shí)驗(yàn)19基于聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)..................................57

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實(shí)驗(yàn)一創(chuàng)建和編輯VI

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過本次實(shí)驗(yàn)了解LabVIEW的基本操作。

二、實(shí)驗(yàn)原理

LabVIEW軟件圖形化編程。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī)、LabVIEW2014編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

（一）創(chuàng)建VI

1.首先在開始菜單中啟動(dòng)LabVIEW2014,彈出LabVIEW主界面，如圖1-1

所示。

圖1-1LabVIEW主界面

選擇“新建”中的VI,或在一個(gè)已打開的主選單中選擇“文件f新建VI”，會(huì)出現(xiàn)

如圖1—2所示的VI窗口。前面是VI的前面板窗口，后面是VI的框圖程序窗口，在兩個(gè)

窗口的右上角是默認(rèn)的VI圖標(biāo)/連接端口。

命名4程序框圖*,1□1x||

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圖1—2新建VI窗口

2.創(chuàng)建VI前面板(以算術(shù)式c=a+b為例)

(1)倉1J建控制量a和b

在VI前面板窗口的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，或在窗口主選單“查看”中選擇控件選板

和工具選板，如圖1-3所示。如圖1-4所示，在“控件選板一數(shù)值子模板”中選擇數(shù)值輸

入控件。

圖1-4數(shù)值子模板中選擇數(shù)值輸入控件

將數(shù)值輸入控件放在前面板窗口中適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，用文本編輯框工具畫單擊?shù)值輸

入控件的標(biāo)簽，把名稱修改為a,此時(shí)在框圖程序中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)名稱為a的圖標(biāo)與數(shù)值

輸入控件a相對應(yīng)，以同樣的方式創(chuàng)建b,如圖1-5所示。

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（2）創(chuàng)建指示量c

同理，在“控件選板一數(shù)值子模板”中選擇數(shù)值顯示控件，將其放在前面板窗口中

適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，以同樣的方式修改其?biāo)簽為c。至此完成了VI前面板的創(chuàng)建，如圖1-5

所示。

圖1-5VI前面板圖1-6VI前面板對象的端口

3.創(chuàng)建框圖程序

在前面板窗口的“窗口一顯示程序框圖”，將前面板切換到程序框圖窗口，此時(shí)會(huì)看

到在程序框圖中有3個(gè)名稱分別為a,b,c的端口，如圖1-6所示。這3個(gè)端口與前面板

上的3個(gè)對象一一對應(yīng)。

（1）創(chuàng)建加法運(yùn)算節(jié)點(diǎn)

在程序框圖程中的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，或在程序框圖窗口的主選單中選擇“查看一

函數(shù)選板”，彈出函數(shù)選板，如圖1-7所示。然后在“函數(shù)選板一數(shù)值一加"，選擇加運(yùn)

算節(jié)點(diǎn)，如圖1-8所示。

依函數(shù)Q搜索］

搜索（查看”|印

Qgz編程?

▼編程

置

核

01AA

釗加減

芬

應(yīng)用春樂控制加1減1數(shù)W

E>

圖1-7函數(shù)圖1-8選擇Add節(jié)點(diǎn)

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最后用鼠標(biāo)將所需的Add節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)拖到程序框圖窗口中適當(dāng)?shù)奈恢?。至此就完成?/p>

一個(gè)Add節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建。如圖1-9所示。

圖1-9創(chuàng)建Add節(jié)點(diǎn)

（2）連接框圖程序中的節(jié)點(diǎn)與端口

用連線工具將端口a,b分別連接到Add節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)輸入端口x和y上，將端口c連接

到Add節(jié)點(diǎn)的輸出端口x+y上，至此完成了框圖程序的創(chuàng)建。如圖1-10所示。

圖1-10完整的VI框圖程序

4.創(chuàng)建VI圖標(biāo)

雙擊前面板窗口或框圖程序窗口右上角的VI圖標(biāo)，或在VI圖標(biāo)的右鍵彈出菜單中選

擇編輯圖標(biāo)，會(huì)彈出圖標(biāo)編輯器，如圖所示。

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左圖標(biāo)編輯器

文件（E）編輯幫助（由

夕

/一復(fù)制于：

否

IEa黑白

亙

g_16色

A_I256色

r顯示接線端

確定

取消

幫助

圖1-11圖標(biāo)編輯器

在圖標(biāo)編輯器中可創(chuàng)建用戶自己的圖標(biāo)。由于這個(gè)圖標(biāo)編輯器的用法與Windows系

統(tǒng)中的畫筆類似，這里不再詳細(xì)介紹其用法。圖1—12所示的是一個(gè)包含用戶自定義圖標(biāo)

的前面板窗口。

圖1-12包含用戶自定義圖標(biāo)的前面窗口

5.保存

在前面板窗口或程序框圖窗口的主菜單中選擇“文件一保存”，然后在彈出的對話框

中選擇適當(dāng)?shù)穆窂胶臀募４嬖揤I。如果VI在修改后沒有存盤，那么VI前面板窗口

和程序框圖窗口的標(biāo)題欄就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“*”，提醒用戶注意存盤。

至此完成了一個(gè)VI創(chuàng)建。在控制量a和b中分別輸入適當(dāng)?shù)臄?shù)字值，然后單擊前面

板窗口工具條中的運(yùn)行按鈕回，就可以在指示量中得到計(jì)算的結(jié)果。

（二）編輯VI

創(chuàng)建VI后，還需要對VI進(jìn)行編輯，使VI的圖形化交互式用戶界面更加美觀、友好

和易于操作。使VI框圖程序的布局更加合理，易于理解、修改。

1.j先平對象

選擇工具回用于前面板和程序框圖窗口中的對象。

2.移動(dòng)對象

移動(dòng)對象可以用選擇工具拖到對象到目標(biāo)位置，也可以用用選擇工具選中后，通過箭

頭鍵來移動(dòng)。

3.刪除對象

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可以用選擇工具選中對象，按〈Delete〉鍵，或在菜單“編輯一刪除”選項(xiàng)刪除對象。

4.復(fù)制對象

在LabVIEW中很多對象都可以復(fù)制，復(fù)制時(shí)，按下＜Ctrl＞鍵的同時(shí)用選擇工具拖動(dòng)

要復(fù)制的對象至新的位置即可。

5.標(biāo)注對象

有兩種對象標(biāo)簽：自有標(biāo)簽和固有標(biāo)簽（標(biāo)題）。自由標(biāo)簽是用戶自己添加的文本

標(biāo)注，固有標(biāo)簽是屬于控制器或指示器。

6.改變對象大小

用選擇工具在對象圖標(biāo)的一角拖動(dòng)，注意，有些對象的大小是不能改變的，例如框

圖程序中的控制端口或指示端口、功能模板中的大部分節(jié)點(diǎn)的圖標(biāo)和SubVI的圖標(biāo)等。

7.改變對象顏色

在工具模板中把鼠標(biāo)切換成顏色工具馬上面顏色框代表前景色或邊框色，

后面的顏色框代表背景色。單擊其中一個(gè)顏色框在彈出的顏色對話框中選擇需要的顏

色。

8.對齊對象

選中需要對齊的對象，然后在工具條中單擊按鈕巨J,在其下拉菜單中選擇各種對

齊方式。

9.分布對象

選中對象，在工具條單擊按鈕回，在其下拉菜單中選擇各種分布方式。

10.改變對象在窗口中的前后次序

選中對象，在工具條中單擊按鈕住I,在其下拉菜單中可改變對象在窗口中的前后

次序。

11.改變對象的字體

選中對象，在工具條中單擊1113PtApplicationFont在其下拉列表中可以設(shè)置字體、

大小、顏色、風(fēng)格以及對齊方式。

（三）運(yùn)行VI

運(yùn)行有兩種方式，即單步運(yùn)行和連續(xù)運(yùn)行。

單步運(yùn)行：在前面板或框圖程序窗口工具條中單擊按鈕因，即可單步運(yùn)行，在運(yùn)行狀態(tài)

時(shí)，此按鈕會(huì)變?yōu)槔錉顟B(tài)。

連續(xù)運(yùn)行：選擇鄴鈕連續(xù)，運(yùn)行時(shí)按鈕變?yōu)榛貭顟B(tài)。

停止運(yùn)行：選擇畫按鈕，可強(qiáng)行終止VI的運(yùn)行。當(dāng)VI處于編輯狀態(tài)時(shí)，此按鈕處

于曼［狀態(tài)。

暫停VI運(yùn)行：選擇叫按鈕，可暫停VI的運(yùn)行，再次單擊該按鈕，可恢復(fù)運(yùn)行。

（四）調(diào)試VI

LabVIEW提供了多種調(diào)試手段，除了傳統(tǒng)編程語言支持的單步運(yùn)行、斷點(diǎn)、探針等

調(diào)試手段外，還添加了一種特有的調(diào)試手段-----實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)流動(dòng)畫，使用戶能更加

清楚的觀察程序運(yùn)行的每一個(gè)細(xì)節(jié)，方便錯(cuò)誤的查找、修改和優(yōu)化程序。下面介紹各種

調(diào)試手段。

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1.單步執(zhí)行VI

單步執(zhí)行又分為單步入、單步出、單步跳三種方式。

（1）單步入執(zhí)行

按節(jié)點(diǎn)順序單步執(zhí)行，遇到循環(huán)或SubVI時(shí)，跳入循環(huán)或進(jìn)入SubVI內(nèi)部繼續(xù)執(zhí)

行。單擊框圖程序工具條上的回按鈕進(jìn)入單步入執(zhí)行狀態(tài)。

（2）單步跳執(zhí)行

按節(jié)點(diǎn)順序單步執(zhí)行，但遇到循環(huán)或SubVI時(shí)，不跳入其內(nèi)部逐個(gè)執(zhí)行，而是將其作

為一個(gè)整體節(jié)點(diǎn)執(zhí)行。單擊框圖程序工具條上的倒按鈕進(jìn)入單步跳執(zhí)行狀態(tài)。

（3）單步出執(zhí)行

單擊框圖程序工具條上的同按鈕，可跳出單步執(zhí)行VI的狀態(tài)，進(jìn)入暫停運(yùn)行狀態(tài)。

當(dāng)VI進(jìn)入單步執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，將鼠標(biāo)移動(dòng)到單步入（或跳）按鈕上，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)黃色

的小標(biāo)注框，顯示下一步將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)。

2.設(shè)置斷點(diǎn)

在工具模板中將鼠標(biāo)切換至斷點(diǎn)工具狀態(tài)畫，單擊框圖程序中需要設(shè)置斷點(diǎn)的地

方，就可以完成一個(gè)斷點(diǎn)的設(shè)置。

3.設(shè)置探針

在工具模板中將鼠標(biāo)切換至探針工具狀態(tài)可，用鼠標(biāo)單擊需要查看的數(shù)據(jù)連線，會(huì)

彈出一個(gè)對話框，VI運(yùn)行時(shí)，若有數(shù)據(jù)流通過該數(shù)據(jù)線時(shí)，對話框就會(huì)自動(dòng)顯示這些流

過的數(shù)據(jù)。

4.顯示數(shù)據(jù)流動(dòng)畫

運(yùn)行VI時(shí)，在框圖程序窗口工具條中單擊叵］按鈕，LabVIEW會(huì)在框圖程序上實(shí)時(shí)

地顯示程序執(zhí)行的進(jìn)程，以及實(shí)時(shí)顯示每一條數(shù)據(jù)連線和每一個(gè)端口中流過的數(shù)據(jù)。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

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實(shí)驗(yàn)二創(chuàng)建和調(diào)用SubVI

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握子程序的創(chuàng)建和調(diào)用，簡化VI框圖程序結(jié)構(gòu)，形成模塊化的編程思想。

二、實(shí)驗(yàn)原理

SubVI相當(dāng)于常規(guī)語言中的子程序，在LabVIEW中用戶可以把任何一個(gè)VI當(dāng)作

SubVI來調(diào)用。所以，在LabVIEW編程時(shí)，也應(yīng)與其它編程語言一樣，盡量采用模塊化

的編程思想，有效的利用SubVI,簡化框圖程序結(jié)構(gòu)，使其更加簡單，易于理解，以提高

VI的運(yùn)行效率。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī)、LabVIEW2014編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

（一）創(chuàng)建SubVI

完成一個(gè)VI的創(chuàng)建后，將其作為一個(gè)SubVI來調(diào)用，首先要定義它的連接端口。

在VI前面板窗口的右上角圖標(biāo)的右鍵彈出菜單中選擇“顯示連線板”，原來圖標(biāo)的位

置就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)連接端口，連接端由輸入端口和輸出端口組成。

第一次打開連接端時(shí)，LabVIEW會(huì)自動(dòng)根據(jù)前面板的控制和指示建立相應(yīng)個(gè)數(shù)的端

口，當(dāng)然，這些端口并沒有與控制和指示建立起關(guān)聯(lián)關(guān)系，需要用戶去定義。將鼠標(biāo)切

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換至連線工具狀態(tài)，用鼠標(biāo)在控制a上單擊選中，此時(shí)控制a周圍就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)虛線框，

如圖2—1所示，然后將鼠標(biāo)移到連接端口的一個(gè)端口上單擊，這個(gè)端口就與控制a建立

了關(guān)聯(lián)關(guān)系。

圖2—1建立端口與控制a的關(guān)聯(lián)關(guān)系

改變端口的個(gè)數(shù)的方法有兩種：一種是在連接端口右鍵彈出菜單中選擇刪除接線端

或添加接線端，逐個(gè)刪除或添加；一種是在連接端口右鍵彈出菜單中選擇“模式”，在

其下拉菜單中選擇用戶所需的連接端口，共有36種。如圖2—2所示。在編輯調(diào)試時(shí)，有

時(shí)根據(jù)需要斷開某些端口與前面板對象的關(guān)聯(lián)，具體做法：先用連線工具選中要斷開的

端口，然后在該端口的右鍵彈出菜單中選擇“斷開連接本地接線端”，要斷開所有關(guān)聯(lián)

選擇“斷開連接全部接線端”。

（二）調(diào)用SubVI

完成了連接端口的定義之后，這個(gè)VI就可以當(dāng)作SubVI調(diào)用了。還是以實(shí)驗(yàn)一的例

程為例來介紹如何調(diào)用SubVIo具體步驟如下：

1.選擇SubVI

選擇函數(shù)選板中的“選擇VI……”，會(huì)彈出如圖2—3所示對話框，，在對話框中找

到要調(diào)用的SubVI,然后單擊“確定”按鈕。

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圖2-3選擇VI的對話框

2.“確定”之后，此SubVI的圖標(biāo)就會(huì)跟著鼠標(biāo)移動(dòng)，將其移動(dòng)到主程序框圖窗口

的適當(dāng)位置，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，就將圖標(biāo)加入到主VI的框圖程序中了。如圖2-4,2-5所

示，連接相應(yīng)的端口即可。

圖2-4主VI的前面板及框圖程序

圖2-5主VI的前面板及框圖程序

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

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實(shí)驗(yàn)三基本數(shù)據(jù)類型和操作

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

熟練掌握LabVIEW的基本數(shù)據(jù)類型及操作。

二、實(shí)驗(yàn)原理

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，不同的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在LabVIEW中存儲(chǔ)的

方式是不一樣的。選擇合適的數(shù)據(jù)類型不但能提高程序的執(zhí)行效率，而且還能減少內(nèi)存

空間的占用。

LabVIEW的基本數(shù)據(jù)類型包括數(shù)值型、布爾型、字符串、文件路徑等幾類。在

LabVIEW中，對不同的數(shù)據(jù)類型通常采用不同的顏色來顯示。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī)、LabVIEW2014編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(一)數(shù)值型

數(shù)值型是LabVIEW中的一種基本的數(shù)據(jù)類型，可以分為浮點(diǎn)型、整數(shù)型和復(fù)數(shù)型三

種基本形式。不同數(shù)據(jù)類型的差別在于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)使用的位數(shù)和表示的值的范圍。

練習(xí)1：(1)數(shù)值型常量的數(shù)據(jù)類型定義：在程序框圖中放置一個(gè)數(shù)值常量，取其值為

2,并設(shè)定其數(shù)據(jù)類型為雙字節(jié)整型。

(2)數(shù)值型變量的數(shù)據(jù)類型定義：定義數(shù)值輸入控件的數(shù)據(jù)類型為單精度浮點(diǎn)型，最

大值為10,最小值為0,默認(rèn)值為0,并設(shè)定增量的大小為0.005,精度位數(shù)為3。

前面板和程序框圖如下：

雙字可整型

叵U0

30.000

(2)1113sli

(二)布爾型

布爾輸入控件的一個(gè)重要屬性是機(jī)械動(dòng)作，正確配置這一屬性將有助于更精確地模擬

物理儀器上的開關(guān)器件。

練習(xí)2：設(shè)置布爾輸入控件的機(jī)械動(dòng)作：在前面板放置一個(gè)水平搖桿開關(guān)和一個(gè)布爾指示

燈，在程序框圖中將開關(guān)和指示燈圈入While循環(huán)中，設(shè)置機(jī)械動(dòng)作后分別觀察運(yùn)行程序

時(shí)指示燈作出的相應(yīng)反應(yīng)。

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前面板和程序框圖如下:

單擊時(shí)"布爾2

.布爾2

rm.......

釋放時(shí)轉(zhuǎn)換

布爾4程欣町若歲布爾4

---國

■

保普轉(zhuǎn)推直至驚鈦布爾6

保持晴換1至釋放布爾-一直

6---------------

■■

單主町收發(fā)布爾8

rm.......Irrinl

?擊時(shí)總發(fā)布爾8

,

■

施放mt發(fā)布爾10

nsi國

釋放時(shí)觸發(fā)

布爾10

,

■國或1發(fā)直到修鉞布爾12

……西圾0

ISHI圈

保持1ft發(fā)直到釋放布爾12

■■

（三）數(shù)據(jù)運(yùn)算

包括數(shù)值運(yùn)算,布爾運(yùn)算和字符串運(yùn)算。

練習(xí)3：編寫程序計(jì)算y=ax3+3bx2-x+l,輸入變量為八6和X。

前面板和程序框圖如下：

練習(xí)4：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)8位無符號(hào)整數(shù)的布爾運(yùn)算及布爾變量之間的布爾運(yùn)算。

8位無符號(hào)皿A

；2詛合根運(yùn)算結(jié)果

S255

布爾

組合框2運(yùn)算縉果2

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練習(xí)5：輸入兩個(gè)字符串，將它們拼接入一個(gè)字符串并輸出拼接后的字符串的長度；按需

要截取部分字符串并實(shí)現(xiàn)字符串的替換。

前面板和程序框圖如下：

字符事拼接字符事再取的字符事

LabVIEW2014LabVIEW2014string2014

字符率2字符事長度替換套字符串

string18LabVIEW2015string

拼接字符事

字符串

「在接字符事

||?b<豌序符事

S&T工I

字符黑2pH

字符事長度并事

回T-----|FTin|替換子字符串音登后字符事

國H際之言

0

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括LabVIEW的前面板和程序框圖。

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實(shí)驗(yàn)四復(fù)合數(shù)據(jù)類型和操作

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

熟練掌握LabVIEW的數(shù)組、簇和波形數(shù)據(jù)的操作。

二、實(shí)驗(yàn)原理

數(shù)組是相同類型元素的集合，由元素和維度組成。元素是組成數(shù)組的數(shù)據(jù)，維度是

數(shù)組的長度、高度或深度。

簇是一種復(fù)合數(shù)據(jù)類型，這與數(shù)組類型類似。不同的是，一個(gè)簇中可以包含多種不同

數(shù)據(jù)類型的元素，而一個(gè)數(shù)組中只能包含一種數(shù)據(jù)類型的元素。另外，在程序運(yùn)行時(shí)，

簇的元素個(gè)數(shù)是固定的，而數(shù)組的長度則可以自由改變。利用簇可以將程序中相關(guān)的數(shù)

據(jù)元素集中到一起，構(gòu)成一個(gè)整體，這樣只需要一根數(shù)據(jù)連線就可以把多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到

一起，減少數(shù)據(jù)線的數(shù)量，還可以減少子VI連線端口的數(shù)量。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī)、LabVIEW2014編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(一)數(shù)組

LabVIEW中，數(shù)組可以是數(shù)值型、布爾型、字符串型及其他任何數(shù)據(jù)類型，但不能

建立以數(shù)組為元素的數(shù)組、圖表的數(shù)組或圖形的數(shù)組。

數(shù)組有3部分組成：數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)索引和數(shù)據(jù)類型(隱含在數(shù)據(jù)中)。數(shù)組中的每個(gè)

元素都有其唯一的索引數(shù)值，對每個(gè)數(shù)組元素的訪問都是通過數(shù)組索引進(jìn)行訪問的。索

引的范圍是0到n-l,其中n是數(shù)組中元素的個(gè)數(shù)。

練習(xí)1：創(chuàng)建一個(gè)2行3列的數(shù)組，數(shù)組元素賦值如下：

1.002.003.00

4.005.006.00

(1)將該二維數(shù)組改成一維數(shù)組，元素為1.00、2.00、3.00、4.00、

5.00、6.00o

(2)將該二維數(shù)組轉(zhuǎn)置為如下形式：

1.004.00

2.005.00

3.006.00

前面板和程序框圖如下：

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博己數(shù)組

0|1.00I200I300|4.00[5.00]g00|0.00

轉(zhuǎn)置的數(shù)組

01.004.000.00fo.oo

02.005.000.00fo.oo

3.006.000.00|o.oo

0.000.000.00|o.oo

重排去煙維數(shù)捻口數(shù)組

；0_1.002.003.00

gpj-------------------?BL]|

4.005.006.00IsH

轉(zhuǎn)置的數(shù)組

（二）簇

簇是一種復(fù)合數(shù)據(jù)類型，這與數(shù)組類型類似。不同的是，一個(gè)簇中可以包含多種不

同數(shù)據(jù)類型的元素，而一個(gè)數(shù)組中只能包含一種數(shù)據(jù)類型的元素。另外，在程序運(yùn)行

時(shí)，簇的元素個(gè)數(shù)是固定的，而數(shù)組的長度則可以自由改變。利用簇可以將程序中相關(guān)

的數(shù)據(jù)元素集中到一起，構(gòu)成一個(gè)整體，這樣只需要一根數(shù)據(jù)連線就可以把多個(gè)節(jié)點(diǎn)連

接到一起，減少數(shù)據(jù)線的數(shù)量，還可以減少子VI連線端口的數(shù)量。

練習(xí)2：（1）創(chuàng)建一個(gè)新的VI,在前面板窗口創(chuàng)建軟件的信息數(shù)據(jù)，包括軟件名稱（字

符串型）、版本號(hào)（數(shù)值型）、是否安裝（布爾型），打包成“軟件信息”簇；

（2）在“軟件信息”簇中添加兩個(gè)數(shù)據(jù)：發(fā)布時(shí)間和公司，構(gòu)成“詳細(xì)信息”簇；

（3）分別在“軟件信息”簇中提取“版本”、在“詳細(xì)信息”是提取“發(fā)布時(shí)間”。

前面板和程序框圖如下：

詳細(xì)信息

|物將稱.

蜘特稱發(fā)布時(shí)間

版本

軟彳皚稱jDD/MM/YYYY網(wǎng)版本號(hào)

|oo-0.0

版本號(hào)毅？

a°版本號(hào)IJ發(fā)布時(shí)間2

[ao-發(fā)布時(shí)間DD/MM/YYYY

金？（DD/MM/YYYY

公司名稱

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（三）波形數(shù)據(jù)

波形數(shù)據(jù)是LabVIEW中特有的一種數(shù)據(jù)類型，由一系列不同類型的數(shù)據(jù)構(gòu)成，是一

類特殊的簇，但不能用簇函數(shù)來處理，只能用專門的函數(shù)來處理。波形數(shù)據(jù)的引入，可

以為測量數(shù)據(jù)的處理帶來極大的便利。

練習(xí)3：利用波形操作函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)范圍為0?1的三角波形，數(shù)據(jù)長度為100點(diǎn)，起始

時(shí)間t0設(shè)置為系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間，dt設(shè)置為0.01s。為該波形數(shù)據(jù)設(shè)置兩個(gè)屬性：“波形類

型”為三角波形、波形長度為100,并在前面板中用波形控件顯示出來。

前面板和程序框圖如下：

蜻出波形含屬性的掂出沒形

toto

10:16:04|o10:16:040

2016/8/15|0.022016/8/15<M>2

dtdt

faO40.04

I0.010000「0.010000

b.060.06

0.08量性0.08

b屬性:,JH*I

->100

，的續(xù)型三

?三角波形.

▼

4>

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波形喊出

（四）不同數(shù)據(jù)函數(shù)的綜合應(yīng)用

練習(xí)4：在程序中，創(chuàng)建一個(gè)4行4列的二維數(shù)組，然后從第1行起刪除2行元素，

求輸出子數(shù)組的大小，同時(shí)，在前面板中輸入一個(gè)字符串，使用搜索替換字符串函數(shù)搜

索輸入字符串的特定字符并用替換字符串替換原有字符串并輸出；該輸出字符串再作為

輸入字符串輸入到截取字符串函數(shù)中，截取字符串函數(shù)的偏移量設(shè)置為5,長度為3；將

輸出子數(shù)組中的每個(gè)元素分別乘以不同的倍數(shù)并作為輸入數(shù)據(jù)輸入與經(jīng)過截取的字符串

捆綁成簇；輸出的簇中的數(shù)據(jù)再經(jīng)過按名稱解除捆綁函數(shù)將原來接口的字符串?dāng)?shù)據(jù)解除

處理，并將輸入的字符串a(chǎn)bed接在輸入字符串的后面作為結(jié)果字符串輸出。

前面板和程序框圖如下：

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數(shù)組大小

庭人數(shù)組刪除數(shù)組元素墟0子數(shù)組，大小

些

SaaaaEi

tai

迪If里@311a校名稱*除照理連揍字符.姑祟字苻.

輸入罰事衿*蜻口字符工

[abcdp

載段字R

uiopyert5-

練習(xí)5：在輸入的字符串中將所有的數(shù)字顯示處理。在前面板放置一個(gè)字符串輸入

控件，用于輸入句子；創(chuàng)建一個(gè)字符串?dāng)?shù)組和一個(gè)數(shù)值型數(shù)組，用來放置已經(jīng)找到的數(shù)

值型字符串及轉(zhuǎn)換成數(shù)字后的各個(gè)數(shù)值型。為了查找輸入句子中的全部數(shù)字，需要在

While循環(huán)中使用“匹配模式”函數(shù)來完成，利用移位寄存器與“匹配模式”函數(shù)的“偏移

量”、“匹配后偏移量”端口實(shí)現(xiàn)依次搜索功能。

“匹配模式”函數(shù)位于“編程”一“字符串”子選板，其中的“正則表達(dá)式”端口定義在字符

串中搜索模式，如果函數(shù)沒有找到匹配，“匹配后偏移量”端口將返回-1。

程序框圖和前面板分別如下：

L,分?jǐn)?shù)/?融百將串至數(shù)值存

字符串EF-

r數(shù)羽子集噓出數(shù)字

破出字符軍

母3|[-]?M?[0-9]H-]?[0-9d-

正則要達(dá)式的說明：

（-1?：匹歐或1個(gè)字符

[.]?:匹配0或1個(gè)字符

[0-9]+：T23E多位數(shù)序列

*：表示該部分可以0入中出現(xiàn)任

意次數(shù)（包括本次）

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字符品

1-3:

one2.0three

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括LabVIEW的前面板和程序框圖。

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實(shí)驗(yàn)五循環(huán)和圖表

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

學(xué)習(xí)LabVIEW中循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用和圖表的創(chuàng)建。

二、實(shí)驗(yàn)原理

循環(huán)結(jié)構(gòu)是LabVIEW中最常用的一個(gè)結(jié)構(gòu)，和常規(guī)的編程語言一樣，也有For循環(huán)

和While循環(huán)。

For循環(huán)由循環(huán)框架、循環(huán)總數(shù)、循環(huán)計(jì)數(shù)組成，F(xiàn)or循環(huán)執(zhí)行要指定循環(huán)次數(shù)，它

執(zhí)行的是框架內(nèi)的程序，其循環(huán)計(jì)數(shù)端口就相當(dāng)于C語言中的i,初始值為0,每循環(huán)一

次遞增1,這在LabVIEW是固定的，若要改變初始值或步長，需要對計(jì)數(shù)端口輸出的數(shù)

據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，或使用移位寄存器來實(shí)現(xiàn)。在循環(huán)框架上單擊右鍵，彈出的菜單中選擇

“添加移位寄存器”來添加。

當(dāng)循環(huán)次數(shù)還不能確定時(shí)，就需要用While循環(huán)。While循環(huán)由循環(huán)框架、循環(huán)計(jì)數(shù)

和循環(huán)條件組成。類似于For循環(huán)，它也執(zhí)行框架內(nèi)的程序，但循環(huán)次數(shù)不確定，只有滿

足條件時(shí)才停止循環(huán)。條件端口有兩種狀態(tài)：真（T）時(shí)停止回和真（T）時(shí)繼續(xù)?。

在While循環(huán)中也可以用同樣的方法添加移位寄存器。

圖表可以實(shí)時(shí)顯示波形趨勢。它的輸入是一個(gè)雙精度浮點(diǎn)變量，數(shù)據(jù)顯示時(shí)把新的

數(shù)據(jù)連續(xù)擴(kuò)展在已有數(shù)據(jù)的后面，波形是連續(xù)向前推進(jìn)顯示的。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī)、LabVIEW8.2編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

（-）運(yùn)用循環(huán)結(jié)構(gòu)：以計(jì)算m和n的階乘為例，比較兩種循環(huán)的不同之處。新建

一個(gè)VI,前面板選擇控制量和指示量，然后在框圖程序窗口“函數(shù)選板一結(jié)構(gòu)”子模板

中選出兩個(gè)循環(huán)框架，連接各個(gè)端口，如圖3—1所示為For循環(huán)和While循環(huán)框圖程

圖3-1For循環(huán)與While循環(huán)

圖3-2前面板

（二）圖表建立

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前面板：在“控件選板一圖形一波形圖表”，將波形圖表控件拖到前面板窗口，選中

控件單擊右鍵，在下拉菜單中選擇屬，可以設(shè)置控件的各項(xiàng)參數(shù)。

程序框圖窗口：在“函數(shù)選板一結(jié)構(gòu)”中選擇循環(huán)結(jié)構(gòu)框架，在“函數(shù)選板一數(shù)值”

中選擇隨機(jī)數(shù)（0?1）節(jié)點(diǎn)用，然后將循環(huán)與節(jié)點(diǎn)、控件按照相關(guān)算法連接，如圖3—4

所示是將100個(gè)0~1的隨機(jī)數(shù)組成一個(gè)波形的程序框圖；圖3—5所示，是這個(gè)圖表程序

的前面板。

|IOO|-|NT

皿、形圖表I

啜I:[x>—一

回

□

圖3-4波形圖表程序框圖

圖3—5波形圖表前面板

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括LabVIEW的前面板和程序框圖。

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實(shí)驗(yàn)六LabVIEW程序結(jié)構(gòu)一循環(huán)結(jié)構(gòu)和條件結(jié)構(gòu)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

熟練掌握LabVIEW程序結(jié)構(gòu)的循環(huán)結(jié)構(gòu)和條件結(jié)構(gòu)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

程序結(jié)構(gòu)對任何一種計(jì)算機(jī)編程語言來說都是十分重要的，它控制整個(gè)程序語言的

執(zhí)行過程，一個(gè)好的程序結(jié)構(gòu)，可以大大提高程序的執(zhí)行效率。LabVIEW作為一種圖形

化的高級(jí)程序開發(fā)語言，執(zhí)行的是數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)機(jī)制，在程序結(jié)構(gòu)方面除支持循環(huán)、順

序、條件等通用編程語言支持的結(jié)構(gòu)外，還包含一些特殊的程序結(jié)構(gòu)，如事件結(jié)構(gòu)、使

能結(jié)構(gòu)、公式節(jié)點(diǎn)等等。

由于LabVIEW是圖形化編程語言，它的代碼以圖形形式表現(xiàn)，因此各種結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)也

是圖形化的。每種結(jié)構(gòu)都含有一個(gè)可調(diào)整大小的清晰邊框，用于包圍根據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)則執(zhí)行

的程序框圖部分。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī)、LabVIEW2014編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（-）循環(huán)結(jié)構(gòu)

LabVIEW中的循環(huán)與結(jié)構(gòu)位于程序框圖的“函數(shù)”一“結(jié)構(gòu)”子選板中，包括For

循環(huán)和While循環(huán)。

練習(xí)1：用For循環(huán)和While循環(huán)分別實(shí)現(xiàn)100以內(nèi)的奇數(shù)之和，即1+3+5+...99。

程序框圖和前面板分別如下：

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For循環(huán)結(jié)果For循環(huán)結(jié)果2

25002500

WhilNl珠縉累While循環(huán)，果2

25002500

（二）條件結(jié)構(gòu)

條件結(jié)構(gòu)位于“函數(shù)”》“結(jié)構(gòu)”子選板中。條件結(jié)構(gòu)是用來控制在不同條件下執(zhí)行

不同程序塊的功能，基本條件結(jié)構(gòu)由條件結(jié)構(gòu)分支程序子框架、分支選擇器端子、選擇

器標(biāo)簽及減量增量按鈕組成。

練習(xí)2：用條件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)的加、減、乘、除四則運(yùn)算，要求用組合框作為條件結(jié)

構(gòu)的選擇器。

前面板和程序檀圖給別如下：

B結(jié)果

:510

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括LabVIEW的前面板和程序框圖。

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實(shí)驗(yàn)七LabVIEW程序結(jié)構(gòu)一順序結(jié)構(gòu)和事件結(jié)構(gòu)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

熟練掌握LabVIEW程序結(jié)構(gòu)的順序結(jié)構(gòu)和事件結(jié)構(gòu)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

LabVIEW作為一種圖形化的編程語言，有其獨(dú)特的程序執(zhí)行順序一一數(shù)據(jù)流執(zhí)行方

式，數(shù)據(jù)流經(jīng)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)作決定了程序框圖上VI和函數(shù)的執(zhí)行順序。但在實(shí)際中希望節(jié)點(diǎn)

按一定的次序執(zhí)行，這就需要引入順序結(jié)構(gòu)執(zhí)行。LabVIEW順序結(jié)構(gòu)的功能是強(qiáng)制程序

按一定的順序執(zhí)行。

所謂事件，是指對活動(dòng)發(fā)生的異步通知。事件可以來自于用戶界面、外部I/O或其他方

式。用戶界面事件包括鼠標(biāo)點(diǎn)擊（單擊、雙擊）、鍵盤按鍵、窗口（關(guān)閉、縮小窗口）

等動(dòng)作；外部I/O事件則指諸如數(shù)據(jù)采集完畢或發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)硬件觸發(fā)器或定時(shí)器發(fā)出信

號(hào)；其他方式的事件可通過編程生成并與程序的不同部分進(jìn)行通信。LabVIEW支持用戶

界面事件和通過編程生成的事件，但不支持外部I/O事件。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī)、LabVIEW2014編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（一）順序結(jié)構(gòu)

LabVIEW提供了兩種順序結(jié)構(gòu)：平鋪式順序結(jié)構(gòu)和層疊式順序結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)的

功能是相同的，只是外觀和用法略有差別。

平鋪式順序結(jié)構(gòu)位于“函數(shù)”》“編程”》“結(jié)構(gòu)”子選板中。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。

練習(xí)1：將隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)值與給定的數(shù)值比較，計(jì)算達(dá)到兩數(shù)相等時(shí)所需時(shí)間。

程序框圖和前面板分別如下：

】□□□□□□□口□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

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0-1000袤要時(shí)間（ms）

，678747

數(shù)值

637

（二）事件結(jié)構(gòu)

LabVIEW中的事件結(jié)構(gòu)也是一種能改變數(shù)據(jù)流執(zhí)行方式的一種結(jié)構(gòu)，使用事件結(jié)構(gòu)

可以實(shí)現(xiàn)用戶在前面板的操作（事件）與程序執(zhí)行的互動(dòng)。

事件結(jié)構(gòu)位于“函數(shù)”》“編程”》“結(jié)構(gòu)”子選板。

練習(xí)2：利用事件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)字的自動(dòng)累加，即在數(shù)值輸入控件中，每當(dāng)用戶輸入一個(gè)數(shù)

字后，累加值就及時(shí)發(fā)生變化。例如，依次輸入1、2時(shí)，累加值為3,再按下5時(shí)，累

加值為8。

前面板和程序框圖分別如下：

數(shù)值

數(shù)值黝匚值

停止停止

國］恒

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括LabVIEW的前面板和程序框圖。

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實(shí)驗(yàn)八程序結(jié)構(gòu)一公式節(jié)點(diǎn)與變量的數(shù)值傳遞

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

熟練掌握LabVIEW程序結(jié)構(gòu)的公式節(jié)點(diǎn)與變量的數(shù)值傳遞。

二、實(shí)驗(yàn)原理

公式節(jié)點(diǎn)也是一種程序結(jié)構(gòu)，是便于在程序框圖上執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的文本節(jié)點(diǎn)。適用

于含有多個(gè)變量或較為復(fù)雜的方程。

公式節(jié)點(diǎn)可以使用算術(shù)表達(dá)式來實(shí)現(xiàn)算法過程，C語言的If語句、While循環(huán)和For循

環(huán)等都可以在公式節(jié)點(diǎn)中使用。公式節(jié)點(diǎn)也適用于已有文本代碼，通過復(fù)制、粘貼的方

式將已有的文本代碼移植到公式節(jié)點(diǎn)中。

在LabVIEW中，為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序中無法連線位置間的信息傳遞，引入了局部變量和

全局變量。局部變量實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在同一VI程序中的復(fù)用，而全局變量實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同

VI程序中的共享。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

計(jì)算機(jī)、LabVIEW2014編程軟件。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(一)公式節(jié)點(diǎn)

公式節(jié)點(diǎn)位于“函數(shù)”》“編程”》“結(jié)構(gòu)”子選板及“函數(shù)”》“數(shù)學(xué)”》“腳本與

公式”子選板

練習(xí)1：使用公式節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)y=cos(x),并將輸出用圖形顯示。

前面板和程序框圖分別如下：

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波形圖裊