LabVIEW程序設計模式

1、LabVIEW程序設計模式(五)一生產(chǎn)者/消費者模式(5)_生產(chǎn)者/消費者模式擴展結(jié)合狀態(tài)機模式、事件結(jié)構(gòu)和動態(tài)調(diào)用技術(shù)，能夠歸納出針對較復雜應用程 序的通用設計模式。對常見的測試測量程序而言，主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、 外圍菜單項響應、報表生成、數(shù)據(jù)顯示這五個部分組成。其中數(shù)據(jù)采集是相對獨 立和長時間運行的一個模塊，可以與其它的模塊同時運行。因此，在大多數(shù)持續(xù) 采集的程序設計中需要將它單獨作為一個模塊運行。與此同時，子程序也需要一 條數(shù)據(jù)通道發(fā)送一些反饋命令給主程序。于是可以構(gòu)成如圖44所示的一個通訊 回路。圖44通訊回路LabVIEW提供了多種主程序與子程序之間的通訊方式，如隊列、Refe

2、rence、 事件等。為了介紹這些方式的具體使用方法，將結(jié)合最常用的數(shù)據(jù)采集實例進行 闡述?！緫?】本例以“計算機組件測試”為應用介紹消費者和生產(chǎn)者循環(huán)的具體使用方 法和數(shù)據(jù)交互過程。例子并不是為了說明計算機組件測試的過程和方法，而是重 在強調(diào)對該應用而言應該采用什么樣的程序設計模式。因此，例子中使用了多種 數(shù)據(jù)交互方式，這些交互方式的選擇并不是唯一的，可以根據(jù)實際情況選擇合適 的數(shù)據(jù)交互方法。假設計算機的整個測試過程由CPU、RAM、CDROM、Power.等等數(shù)項子 測試項組成，程序需要充分考慮可擴展性要求，使得后期增加新的待測組件時對 主程序的影響不大或者沒有影響。測試過程應能夠?qū)崿F(xiàn)暫

3、停和提前停止的功能， 并且測試過程不受其它界面操作的影響。根據(jù)以上的測試要求，可以把整個測試程序分為兩個部分：控制部分和執(zhí)行 部分。其中前者是用戶主界面，用來響應用戶界面事件以及控制測試流程的執(zhí) 行；后者是執(zhí)行程序，用來根據(jù)控制命令運行測試流程并且產(chǎn)生測試結(jié)果。系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)如圖45所示。45 “計算機組件測試系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)圖從上圖可以看出，該應用與消費者和生產(chǎn)者模式是相符的，不同的是還涉及 到消費者（執(zhí)行部分）向生產(chǎn)者（控制部分）的數(shù)據(jù)傳輸。本例使用的是隊列型 的生產(chǎn)者和消費者模式，而反向的數(shù)據(jù)傳輸使用了“用戶自定義事件”和“Reference方法。當然，也可以使用隊列等其它的方式。程序的主界面如

4、圖46所示，包括菜單欄，測試控制按鈕和測試項列表3大 部分。背面板如圖47所示，生產(chǎn)者部分采用狀態(tài)機和事件結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設計模 式，共包含5大類的狀態(tài)。囪46 PC Test前面板圖囪47 PC Test背面板囹、在PInitialize狀態(tài)中，王要買現(xiàn)刖面板控件的初始化以及調(diào)用待測組件，如 圖48所示。為了滿足測試系統(tǒng)的可擴展性要求，將目前的測試組件統(tǒng)一集中放 置到Testitems目錄中。如果后續(xù)需要增加測試組件項，只需要編寫相應的測試 組件代碼并且放置到Testitems目錄中即可。48 PInitialize 狀態(tài)圖在 DInitialize、Run、Pause 和 Stop 狀態(tài)中都使

5、用到 了 PCTest_Execute_Controller.vi程序，該VI用來啟動和控制消費者循環(huán)，如圖49 所示。圖中使用了新建隊列函數(shù)，并且將該隊列和主程序有關(guān)控件的Reference 通過VI Server方法傳遞給了消費者循環(huán)。圖 49 PCTest_Execute_Controller.vi消費者循環(huán)采用典型的狀態(tài)機模式，如圖50所示。使用Testitems字符串 記錄需要執(zhí)行的vi的名字（與測試組件相對應），Testindex表示當前運行的測 試項的Index值，該值可以用于記錄當前的運行狀態(tài)以暫停程序的運行。50消費者循環(huán)圖消費者共有3種運行狀態(tài)：運行（Run）、暫停（Pau

6、se）和停止（Stop）， 在每一種狀態(tài)下主程序前面板控件的顯示均會有所不同，因此消費者會根據(jù)不同 的運行狀態(tài)修改生產(chǎn)者程序前面板上控件的屬性（通過Reference）。圖51所示 為Run狀態(tài)的執(zhí)行代碼，程序首先選擇當前的測試組件并且調(diào)用相應的測試代 碼；然后將Testindex加1，不斷地調(diào)用Run狀態(tài)直至收到其它的控制指令（如 Stop或Pause）或者測試項執(zhí)行完畢。51消費者Run狀態(tài) 圖整個程序的退出與其它的設計模式略有不同，其退出流程如圖52所示。關(guān) 鍵在于確保消費者循環(huán)能夠順利退出，然后再退出生產(chǎn)者循環(huán)。因為消費者的 Reference均是來源于生產(chǎn)者，一旦生產(chǎn)者先于消費者退出，則會導致消費者循 環(huán)報錯。這里重點強調(diào)退出的順序主要是為了避免程序報錯和系統(tǒng)資源沒有釋 放。52