虛擬儀器設計第4章條件結構、順序公式節(jié)點和事件

1、1上次課內容復習 在VI中，結構控制數(shù)據(jù)流執(zhí)行。While循環(huán)結構控制程序反復執(zhí)行框內程序，直到滿足其結束循環(huán)的條件。 For循環(huán)控制框內程序段執(zhí)行指定的次數(shù), 循環(huán)次數(shù)由連接到計數(shù)端口的值確定。 在循環(huán)邊框可建立多個移位寄存器，使用移位寄存器可在循環(huán)體的循環(huán)之間傳遞數(shù)據(jù)。For循環(huán)和While循環(huán)都可以使用移位寄存器。波形圖表可以實時顯示數(shù)據(jù)變化趨勢，具有三種不同顯示模式。在波形圖表或它的各個組成部分上彈出菜單, 可修改圖表顯示的屬性和參數(shù)。 控制循環(huán)時間最常用、最簡單的方法。2 什么是結構？ 結構用于控制 G程序的數(shù)據(jù)流向。 G語言常用5種結構如下： While循環(huán)結構 For循環(huán)結構 C

2、ase（條件）結構 Sequence（順序）結構 對數(shù)據(jù)流的執(zhí)行順序作出強制規(guī)定 事件結構 用以對用戶操作作出響應和處理3第4章 條件結構、順序結構、公式節(jié)點和事件結構 授課內容包括書本P114-126：6.2、條件結構6.3、順序結構6.4、公式節(jié)點6.5、事件結構12/32學時4 1學習條件結構、順序結構、事件結構和公式節(jié)點的基本概念。 2. 學習如何使用這三種結構和公式節(jié)點。本次課的學習目標54.1 條件結構（也叫Case結構） “條件結構”是一種多分支程序控制結構，類似于 C 語言的 switch 多分支選擇結構。switch(表達式) case 常量表達式1 : 語句組1 ; cas

3、e 常量表達式2 : 語句組2 ; case 常量表達式n : 語句組n ; default : 語句組n+1 ; 6switch(表達式) case 常量表達式1 : 語句組1 ; break; case 常量表達式2 : 語句組2 ; break; case 常量表達式n : 語句組n ; break; default : 語句組n+1 ; break語句必不可少！7對于情況A：執(zhí)行對于情況B：執(zhí)行.其他：執(zhí)行計算表達式值.語句1語句2語句n語句n+1表達式值= 時該開關合上，執(zhí)行語句184.1.1 條件結構框圖的創(chuàng)建： 創(chuàng)建：在函數(shù)選板編程結構中選擇“條件結構”，在程序框圖上按住鼠標左鍵

4、拖出條件結構框圖，然后將在該條件下執(zhí)行的程序放入相應的條件結構框圖內。94.1.2 條件結構的組成： 分支選擇器減量按鈕增量按鈕選擇器標簽在該分支下執(zhí)行的框圖程序 條件結構有一個或多個子框圖。每個子框圖都是一個執(zhí)行分支，每一個執(zhí)行分支都有自己的選擇器標簽。執(zhí)行條件結構時，與接入分支選擇器數(shù)據(jù)相匹配的標簽對應的框圖得到執(zhí)行。書：P114圖6-1510布爾型選擇結構 枚舉型選擇結構 字符串型選擇結構 與C語言Switch語句相比，LabVIEW的選擇結構更加靈活。分支選擇器端子的值可以為以下四種：布爾型、整型、字符串型或者枚舉型。整型選擇結構 11LabVIEW中的枚舉類型： 與C語言中的枚舉類型

5、定義相同，可以認為是一種受到約束或限制的字符串類型。它提供了一個選項列表，其中每一項都包含了一個字符串標識和數(shù)字標識，數(shù)字標識與每一選項在列表中的順序一一對應。枚舉控件的值：0（n-1）的正整數(shù)12 分支選擇器端子的值的類型決定了選擇器標簽的值的類型。當分支選擇器端子的值為布爾型時，選擇器標簽的值為“真”或“假”。當分支選擇器端子的值為整型時，選擇標簽的值為整數(shù)0，1，2選擇框架的個數(shù)可根據(jù)實際需要確定。當分支選擇器端子的值為字符串型或者枚舉型時，選擇器標簽的值為由雙引號括起來的字符串。13 注意:在使用條件結構時，分支選擇器端子的數(shù)據(jù)類型必須與選擇器標簽中的數(shù)據(jù)類型相一致，否則程序會報錯，無

6、法運行。在 LabVIEW中，對于分支為整型的條件結構必須包含處理超出范圍值的默認分支（選擇器標簽中必須包含“默認”項）；對于其它類型的條件結構可設可不設，但必須明確地列出每一個可能的輸入值。 14選擇器標簽可以按照 列表 和 范圍 指定。列表：項目之間用英文逗號（,）隔開。范圍：用兩個英文句號（.）表示。.-1：-1 7. ：76,默認：當分支選擇器端子的值為6以及其他未明確指出的數(shù)字（此處為0,2,5）1,3,4：當分支選擇器端子的值為1或3或4時書：P115圖6-1615課堂小練習：選擇器的標識值的設定： 2016課堂小練習答案：選擇器的標識值的設定： 20.910.2021.174.1

7、.3 條件結構邊框上彈出的快捷菜單。（書：P115）18快捷菜單：重排分支重排之前重排之后對分支列表自動排序19快捷菜單：將子框圖程序交換至分支A B C DD B C A將當前分支內容與目標分支內容對換，其他分支內容不受影響?？旖莶藛危簩⒆涌驁D程序移位至分支（書本上的版本為：“將程序框圖轉換為分支”）P115將當前分支內容移動到目標分支內容之后，其他分支內容按照原來的順序做出相應的移動。例子見書：P116圖6-18A B C DB C D A注意二者之區(qū)別204.1.4 數(shù)據(jù)的輸入和輸出通道 當由外部節(jié)點向結構框架連線時，在結構邊框就創(chuàng)建了輸入通道，而當由框內節(jié)點與邊框連線時，在結構邊框就建

8、立了輸出通道。 輸出通道不正確連接對所有Case分支來說對于輸入通道的數(shù)據(jù)可以使用，也可以不使用。只要有一個分支提供輸出數(shù)據(jù)，所有分支Case都必須與輸出通道連接。當輸出通道連接不正確時，為空心方框。連接正確時，為實心方框。 214.1.5 條件結構應用舉例 目的：求一個數(shù)的平方根，若該數(shù)0，計算該值平方根并將計算結果輸出；若該數(shù)0時,則用彈出式對話框報告錯誤，同時輸出錯誤代碼“-999.99”。 應該如何寫程序？22程序框圖：23運行結果：244.2 順序結構 在VI中，程序的運行是靠數(shù)據(jù)流來驅動的，利用數(shù)據(jù)流機制可以實現(xiàn)很多順序執(zhí)行的功能。但是只有數(shù)據(jù)流控制的順序執(zhí)行還不夠，在某些復雜的情

9、況下，需要更強的順序執(zhí)行控制結構。引入了“順序結構”的概念。如上圖，當且僅當A、B、C個節(jié)點執(zhí)行完，使得D節(jié)點的個輸入數(shù)據(jù)都到達D節(jié)點后，D節(jié)點才執(zhí)行。但要注意，這里并沒有規(guī)定A、B、C個節(jié)點的執(zhí)行順序。在LabVIEW中這種情況下，A、B、C的執(zhí)行順序是不確定的。如果你需要對它們規(guī)定一個確定的順序，那就需要使用 “順序結構”。 ADCB254.2.1 順序結構的創(chuàng)建：順序結構分為層疊式順序結構和平鋪式順序結構。二者功能完全相同，其區(qū)別僅為表現(xiàn)形式的不同。層疊式順序結構節(jié)省框圖程序空間平鋪式順序結構方便程序閱讀函數(shù)選板編程結構26利用鼠標左鍵拖拽出第0幀順序結構之后，在結構邊框上右擊鼠標，選擇

10、“在后面添加幀”。順序結構會按框圖標識符0，1，2的順序，從第0幀開始，一幀一幀按順序執(zhí)行每一幀框圖程序。 274.2.2 順序結構的組成：平鋪式順序結構：第0幀第1幀第2幀層疊式順序結構：減量按鈕增量按鈕選擇器標簽當前為第0幀28 4.2.3 層疊式順序結構局部變量的創(chuàng)建 層疊式順序結構有一種稱為“順序局部變量”的機制，用在不同幀之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。而平鋪式順序結構由于各幀都是可見的，無需借助“順序局部變量”來傳遞數(shù)據(jù)。 添加“順序局部變量”的方法：添加“順序局部變量”后29有三個幀的順序結構局部變量 順序結構的輸出通道僅能有一個數(shù)據(jù)源 數(shù)據(jù)源能被后續(xù)所有幀使用， 但在源幀前面的幀中不能使用（

11、為實心方框） 源幀順序結構對編寫代碼很有幫助，但是不能濫用！書本：P119304.2.4 順序結構應用舉例 將一隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的數(shù)字（0-100之間的整數(shù)）與前面板輸入的整數(shù)（0-100之間）進行比較，計算當兩個數(shù)匹配時所執(zhí)行的次數(shù)以及所耗時間。任務如何進行分解？31任務分解：產(chǎn)生0-100整數(shù)隨機數(shù)，并與指定數(shù)相比較。相等則停止，不等則繼續(xù)循環(huán)。 產(chǎn)生0-100隨機數(shù) 取整 比較是否相等計算循環(huán)次數(shù)。上述兩個問題可以用While循環(huán)可以解決。計算耗費時間。我們面對的新問題，從“函數(shù)”“編程”“定時”中去尋找答案。32利用While循環(huán)來實現(xiàn)：利用順序結構來實現(xiàn)什么？開始計時、運行、結束計時

12、這3個狀態(tài)。33利用順序結構來實現(xiàn)：34平鋪式層疊式順序結構：354.3 公式節(jié)點引入公式節(jié)點的必要性： LabVIEW為G語言，通常為圖形化編程。但是，一些復雜的算法（數(shù)學公式）無法完全依賴圖形代碼來實現(xiàn)，或者實現(xiàn)起來太麻煩。比如：36 使用算數(shù)功能函數(shù)實現(xiàn) 使用公式節(jié)點計算方程式 簡單明了公式節(jié)點的優(yōu)點374.3.1 公式節(jié)點的創(chuàng)建：函數(shù)選板編程結構38 添加輸入輸出端子 394.3.2 公式節(jié)點語法 公式節(jié)點中代碼的語法與C語言非常接近，但是只能實現(xiàn)基本的邏輯流程和運算，不能對文件或設備進行操作或通信，沒有輸入輸出語句。主要有以下幾種語句：1）變量聲明：float a;2）賦值語句：a+

13、=b;3）條件語句：if語句；ifelse語句4）循環(huán)語句：dowhile語句；while語句；for語句5）switch語句可以對語句進行注釋。注釋方法為/或/*/40注意：1.輸入、輸出端子不是以在公式節(jié)點的邊框上的位置來決定的。左=輸入；右=輸出。輸出端子的邊框線比輸入端子粗。2.輸入、輸出端子的數(shù)量無限制，且可以在邊框上隨意拖動。3.輸入、輸出端子的名稱必須與公式節(jié)點文本代碼中的輸入、輸出變量名稱相同。4.各輸入端子之間名稱不可相同；各輸出端子之間名稱也不可相同；但是輸入端子與輸出端子之間名稱可以相同（但應盡量避免）。41注意：5.公式節(jié)點文本代碼中的每一個變量（包括中間變量）都必須有

14、一個輸入或輸出端子與之對應。y雖然為一個中間變量，也必須要有一個輸出端子與之對應！424.3.3 公式節(jié)點應用實例 使用公式節(jié)點創(chuàng)建一個VI，完成下面公式計算，并將結果顯示在同一個屏幕上。 y1 = m*x*3 b*x*2 + 5 y2 = m * x + b 此處，x取值為0 10。前面板用哪個循環(huán)呢？43框圖程序：444.4 事件結構4.4.1. 引入事件結構的意義：考慮如下程序目的：當用戶單擊“Hit me”按鈕時，計數(shù)器“Hit Counter” 加1。45Hit Counter：局部變量，只是在同一程序內部使用，每個局部變量都對應前面板上的一個控件。一個空間可以創(chuàng)建多個局部變量。上述

15、While循環(huán)+case結構的缺點：1. 當用戶沒有單擊“Hit me”按鈕時處于“空轉”狀態(tài)，浪費了大量的計算機資源。2. 當事件發(fā)生速度太快時，事件有可能會被忽略。46為解決上述問題，LabVIEW提供了“事件結構”。僅當事件發(fā)生時，程序才做出相應的響應，類似于VC或VB編程中的事件。通過事件結構：程序變得簡單，降低CPU利用率；當多個事件發(fā)生時會形成事件隊列，直到每個事件對應的代碼都被執(zhí)行為止，因此不會有時間被遺漏的情況。474.4.2. 事件結構的創(chuàng)建：函數(shù)選板編程結構484.4.3. 事件結構的組成：事件超時事件數(shù)據(jù)節(jié)點選擇器標簽49選擇器標簽：標識當前顯示的子框圖所處理事件的事件源

16、。事件數(shù)據(jù)節(jié)點：為子框圖提供所處理事件的相關數(shù)據(jù)。 類型：觸發(fā)事件的類型 時間：觸發(fā)時間事件超時：接入超時時間（ms），超過超時時間將觸發(fā)超時事件。-1用不超時。事件結構的組織方式是把多個子框圖堆疊在一起，根據(jù)所發(fā)生的事件的不同，每次只有一個子框圖得到執(zhí)行，并且該子框圖執(zhí)行完后，事件結構隨之退出。504.4.4. 事件結構邊框上彈出的快捷菜單：書：P123514.4.5. “編輯事件”對話框：具體介紹詳見書P124。52LabVIEW的事件分為通知事件和過濾器事件兩種。 通知事件（綠色箭頭）：當事件發(fā)生時通知程序運行該事件所對應的代碼。大部分情況下使用這種事件。 過濾器事件（紅色箭頭，后帶？）：當事件發(fā)生時可以選擇是不是過濾該事件（亦即：可以定制自己的事件處理辦法）。 事件結構必須放在While循環(huán)中，否則沒有意義。因為當一個事件完成以后，程序需要等待下一個事件的發(fā)生。53例子：用事件結構編寫按鈕按下計數(shù)程序。要求：由Hit Counter 計數(shù)按下Hit Me的次數(shù)。當5秒內沒有按下Hit Me按鈕時，出現(xiàn)超時提示。當按下“停止”按鈕后，程序結束運行。5-1 事件結構之按鈕計數(shù)（657）.wmv54小 結 條件結構（Case 結構）是一種多分支程序控制結構，執(zhí)行哪個分支由選擇