Advanced LabVIEW Programming Tips and Techniques-高級編程技巧.ppt

1、LabVIEW 高級編程技巧,內(nèi)容概要,National Instruments 公司簡介 LabVIEW 高級編程技巧 用戶定義的調(diào)試指示器 定時(shí)循環(huán) 基于事件觸發(fā)的編程 改善VI的性能 調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫,National Instruments: 虛擬儀器倡導(dǎo)者,建立于1976年 超過1,000種測試測量產(chǎn)品 在40個(gè)國家設(shè)有直屬分支機(jī)構(gòu)，600家系統(tǒng)聯(lián)盟商,中國: 研發(fā), 區(qū)域咨詢, 技術(shù)支持, 市場,NI 客戶的分布,超過25,000個(gè)客戶分布在多達(dá)80個(gè)國家 財(cái)富500強(qiáng)中95的制造型企業(yè),1. 調(diào)試指示器,靈活的調(diào)試工具，可詳細(xì)顯示數(shù)據(jù)線上通過的數(shù)據(jù) 指示器的操作可以體現(xiàn) VI 的靈

2、活性和強(qiáng)大功能 傳統(tǒng)的調(diào)試指示器存在一些缺點(diǎn)，如只能顯示數(shù)組中的一個(gè)元素,用戶定義的調(diào)試指示器,能顯示各種數(shù)據(jù)類型 可定制指示器外觀 可定制指示器處理功能 設(shè)置條件斷點(diǎn),定制你的需求,指示器不僅僅可以顯示數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù)錄入文件 對兩個(gè)指示器之間的執(zhí)行進(jìn)行定時(shí) 計(jì)算總的調(diào)用次數(shù)或是每秒的調(diào)用次數(shù),內(nèi)建的定制指示器,在數(shù)據(jù)連線上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵 菜單顯示所有相關(guān)的指示器 指示器存放在目錄 vi.lib_probesdefault下,Keep graphics below the text and to the right,客戶指示器的結(jié)構(gòu),包含一個(gè)控件 控件的數(shù)據(jù)類型就是所指示的數(shù)據(jù)線 包含一個(gè)指示器

3、Boolean, 類似條件斷點(diǎn) True = 暫停執(zhí)行 False = 繼續(xù)執(zhí)行,Keep graphics below the text and to the right,2. 定時(shí)循環(huán),精確的定時(shí) while 循環(huán) 多個(gè)時(shí)鐘頻率的定時(shí) 反饋, 動(dòng)態(tài)定時(shí)特性 多達(dá)128個(gè)循環(huán)優(yōu)先級 examplesgeneraltimedloop.llb,定時(shí)循環(huán)的配置,定時(shí)循環(huán),3. 基于事件的編程,管理用戶界面，通常采用的方法有中斷響應(yīng)和事件驅(qū)動(dòng) 中斷響應(yīng)采用輪詢機(jī)制處理，非常占用CPU資源，還可能會(huì)丟失用戶界面的響應(yīng) 事件驅(qū)動(dòng)無需輪詢即可捕捉到相關(guān)事件，順序處理捕捉到的所有事件，不會(huì)丟失也不會(huì)顛倒順序

4、,事件舉例,事件結(jié)構(gòu)不需要輪詢就可以捕捉到自定義菜單上的用戶選擇 ItemTag 返回菜單條目 MenuRef 返回菜單的 refnum,Virtual Instrument,事件類型,Application,事件舉例: 退出應(yīng)用程序 超時(shí),Control,事件舉例: 關(guān)閉前面板 VI 上的鼠標(biāo)移動(dòng),事件舉例: 改變控件數(shù)值 特定控件上的鼠標(biāo)移動(dòng),通知事件和可濾除事件,通知事件 通知 LabVIEW 發(fā)生了一個(gè)用戶行為; 只能在 Event Data Node中使用 可濾除事件 在用戶界面處理之前驗(yàn)證或改變事件數(shù)據(jù)，避免影響 VI; 可在 Event Filter Node 和 Event D

5、ata Node 中使用,LabVIEW 7 新事件,更多的用戶界面事件 動(dòng)態(tài)注冊的事件 用戶定義的事件 ActiveX 事件,事件結(jié)構(gòu)的組成部分,Event Selector Label 確定觀察的事件 Timeout 等待事件的毫秒數(shù); 缺省值 1 (無限期) Defaulted Tunnels 新型tunnel, 允許未連線的事件案例提供缺省值 Dynamic Event Terminals 用于動(dòng)態(tài)事件的注冊,事件結(jié)構(gòu)的組成部分,Event Data Node 確定事件發(fā)生時(shí) LV 提供的數(shù)據(jù)，與 Unbundle By Name 函數(shù)類似 Event Filter Node 確定Ev

6、ent Data Node 中可提供的數(shù)據(jù)子集，可供事件案例修改,事件結(jié)構(gòu)的基本使用,通常在 While 循環(huán)中使用 每次循環(huán)只處理一次事件，其它時(shí)間休眠 在事件結(jié)構(gòu)的左側(cè)邊框端口上可獲得事件數(shù)據(jù),事件結(jié)構(gòu)的配置,通過對話框來配置事件，右擊事件結(jié)構(gòu)的邊框 ，選擇 “Edit Events Handled by This Case”,事件注冊和面板鎖定,包含事件結(jié)構(gòu)的 VI 被預(yù)留以后，事件就成為已注冊的 已注冊事件發(fā)生后, 會(huì)進(jìn)入隊(duì)列等待直到相應(yīng)的事件結(jié)構(gòu)開始執(zhí)行，事件不會(huì)丟失也不會(huì)出現(xiàn)順序混亂 默認(rèn)情況下, 前面板被鎖定直到事件被處理完 可以關(guān)閉鎖定，但只針對過濾事件 VI 變成空閑后，事件

7、被注銷,3.1 動(dòng)態(tài)事件,下列情況時(shí)，需要?jiǎng)討B(tài)注冊事件： 事件注冊只能發(fā)生在應(yīng)用程序的某些部分 在程序運(yùn)行過程中需要改變哪些 VIs 或控件可以發(fā)生事件 在 subVI 中處理事件，而不是僅在注冊事件的 VI 中,動(dòng)態(tài)事件,Register For Events Event Structure Unregister For Events Create User Event Generate User Event Destroy User Event,編程模型,注冊 事件,連接到 事件結(jié)構(gòu),選擇 動(dòng)態(tài)事件,注銷 事件,3.2 程序產(chǎn)生的 (用戶) 事件,Register For Events E

8、vent Structure Unregister For Events Create User Event Generate User Event Destroy User Event,用戶事件編程模型,創(chuàng)建并注冊用戶事件,產(chǎn)生 用戶事件,注銷 用戶事件,消滅 用戶事件,用戶事件舉例,3.3 ActiveX 事件,Register Event Callback,ActiveX 編程模型,注冊ActiveX 事件,選擇事件,創(chuàng)建和編輯Callback VI,總結(jié)：事件處理結(jié)構(gòu),允許在subvi中處理事件代碼 提供統(tǒng)一的，簡化的事件處理機(jī)制 用戶界面 接口控制 外部代碼 硬件觸發(fā) 用戶定義事件

9、注冊和非注冊事件,4. 改善VI 的性能,改進(jìn)內(nèi)存使用 使用高效數(shù)組函數(shù) 謹(jǐn)慎處理字符串和數(shù)組 避免不必要的復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 減少 I/O 開銷 減少 I/O 調(diào)用的次數(shù) 減少開啟和關(guān)閉資源的次數(shù) 減少屏幕更新,4.1 改進(jìn)內(nèi)存使用,LabVIEW 處理了大部分內(nèi)存管理的細(xì)節(jié) 資源分配, 復(fù)制, 釋放, 溢出 減少程序框圖的大小 提高可讀性和穩(wěn)定性 內(nèi)存管理自動(dòng)進(jìn)行，你不需要過多的干預(yù) 理解 LabVIEW 是何時(shí)并如何為你“代勞”內(nèi)存管理的可以大大提高 對內(nèi)存使用的效率,VI 在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),Front Panel Block Diagram Code 框圖編譯成機(jī)器碼 Data Space

10、 Control/indicator 數(shù)值 Block diagram 常量 動(dòng)態(tài)定義的數(shù)據(jù),VI 何時(shí)加載到內(nèi)存中,始終載入 data 平臺(tái)符合時(shí)載入Code (Mac OS, Windows, Sun, Linux) Panel 和 Diagram 在必要時(shí)載入 (recompiling),Main VI,SubVI,Always in memory,Resident sometimes,Front Panel,Block Diagram,Code,Data Space,Front Panel,Block Diagram,Code,Data Space,內(nèi)存使用情況,Tools Advan

11、ced Profile VIs 勾選 “Profile Memory Usage” 雖然看起來不大，但如果是在一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)中，就會(huì)累加出一個(gè)很大結(jié)果。 在高速運(yùn)行的循環(huán)結(jié)構(gòu)中，不要顯示 subVI 的前面板 如果可能，將循環(huán)結(jié)構(gòu)移到 subVI 中完成。,全局和局部變量,每一次變量的讀操作都會(huì)給數(shù)據(jù)生成一個(gè)新的緩沖區(qū) 在使用大數(shù)組、字符串或復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)帶來很大影響 從內(nèi)存使用和執(zhí)行速度來看，使用數(shù)據(jù)線永遠(yuǎn)是更有效的方法,屬性節(jié)點(diǎn),使用屬性節(jié)點(diǎn)會(huì)引起線程間的交換，從而降低效率 如果只是為了更新控件的值，不要使用屬性節(jié)點(diǎn) 如果同時(shí)改變其它屬性，更新數(shù)值不會(huì)造成更大損失，因?yàn)榫€程交換已經(jīng)發(fā)生了,

12、更新前面板控件,GoodBetterBest,創(chuàng)建高效的平行框圖,LabVIEW 周期性地在平行循環(huán)間切換 使用 Wait (ms) function 確保不太重要的循環(huán)占用較少的處理器時(shí)間,5. 共享庫函數(shù),What? Windows 中的 .dll, UNIX/Linux 中的 .so, 等等 Why? 降低磁盤空間和內(nèi)存占用 How? 應(yīng)用程序只在需要的時(shí)候調(diào)用庫函數(shù) 程序開始執(zhí)行以后，由運(yùn)行鏈接編輯器來處理所有調(diào)用,動(dòng)態(tài)鏈接庫 (DLL),Microsoft Windows 中的一種軟件模塊 包含可執(zhí)行代碼和可被Windows應(yīng)用程序或其它 DLL 調(diào)用的數(shù)據(jù) 函數(shù)和數(shù)據(jù)只有在運(yùn)行狀態(tài)

13、下，被Windows 應(yīng)用程序或其它DLL調(diào)用時(shí)才被加載和鏈接 一個(gè) DLL 包括: 一個(gè)特殊函數(shù) (DllMain) 幾個(gè)編程者自定義來完成常用任務(wù)的函數(shù),DLL 特性,不能單獨(dú)運(yùn)行的可執(zhí)行文件 應(yīng)用程序要求時(shí)，由操作系統(tǒng)加載 應(yīng)用程序把 DLL 代碼作為自己二進(jìn)制文件的一部分來使用 應(yīng)用程序不需要知道原始DLL是由什么語言編寫的，也不需要清楚這些功能是如何實(shí)現(xiàn)的。 DLL就像一個(gè)有輸出函數(shù)的黑盒子,LabVIEW 中調(diào)用 Shared Library/DLL,Advanced Call Library Function Node 右擊 Call Library Function Node，

14、選擇 Configure 來調(diào)用DLL中的特定函數(shù),Call Library Function 的配置,指定需調(diào)用的 DLL 函數(shù)和函數(shù)參數(shù) 選擇 dll 的調(diào)用規(guī)則; 對于 Win32 dll 來說，可以是缺省 (stdcall) 或 C.,Call Library Function 和 Win32 DLLs,函數(shù)參數(shù)可以是以下類型：,Void 數(shù)字型 有符號/無符號 8-bit, 16-bit 和 32-bit 整數(shù) 4-byte, 單精度數(shù) 8-byte, 雙精度數(shù),數(shù)組 數(shù)組數(shù)據(jù)指針 數(shù)組句柄 字符串 C Pascal G (LabVIEW) Adapt to Type,DLL 實(shí)例:

15、 MessageBoxA 函數(shù),回傳類型,函數(shù)名,參數(shù): HWNDhWnd 32-bit 無符號整數(shù). 確定 parent window. 此時(shí)為 NULL. LPCSTRlpText C-style string LPCSTRlpCaption C-style string UINTuType unsigned 32-bit integer value.,回傳類型: int 32-bit signed integer,調(diào)試 Call Library Function,如果 VI不執(zhí)行或者導(dǎo)致死機(jī), 檢查下列可能: DLL的路徑名是否正確 如果錯(cuò)誤信息是 function not found

16、in library, 檢查函數(shù)名的拼寫、語法和大小寫 傳遞給 DLL函數(shù)的所有參數(shù)都有數(shù)據(jù)線連接到 Call Library Function 圖標(biāo)的輸入端口上. 檢查數(shù)據(jù)類型和參數(shù)順序 使用了正確的調(diào)用規(guī)則: C 或者缺省(stdcall); The Win32 API 使用 缺省(stdcall) 規(guī)則 需要更多幫助, 請參閱 Using External Code in LabVIEW 手冊,Creating DLLs in LabVIEW,編寫和 測試 VI,從VI 創(chuàng)建DLL,最終應(yīng)用 程序中 調(diào)用 DLL,LabVIEW 中創(chuàng)建 DLL,要?jiǎng)?chuàng)建其它編程環(huán)境中可輕松調(diào)用的DLL, 需要注意以下幾點(diǎn): 調(diào)用規(guī)則 應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu) 輸入/輸出參數(shù) (包括可選項(xiàng)) 函數(shù)原型聲明,參數(shù) 數(shù)組選項(xiàng),數(shù)字量的數(shù)組可以是: 任意整數(shù)類型 單 (4-byte) 精度浮點(diǎn)數(shù) 雙 (8-byte) 精度浮點(diǎn)數(shù) 創(chuàng)建DLL時(shí)，可以選擇如何從DLL中傳遞數(shù)據(jù) 通過數(shù)值或引用, 作為數(shù)組數(shù)據(jù)指針或者數(shù)組句柄指針等等 根據(jù)DLL最終如何使用來選擇合適的項(xiàng)目,參數(shù) 字符串選項(xiàng),LabVIEW 字