《虛擬儀器與LABVIEW編程技術》課件-第2章 簡單VI的設計與

第2章簡單VI的設計與實現(xiàn)2.1從模版創(chuàng)建VI2.1.1從模板中創(chuàng)建VI

LabVIEW產(chǎn)品提供了模板和項目范例，其中模板展示了LabVIEW應用的最基本構建模塊?！皠?chuàng)建項目”窗口

在LabVIEW“啟動界面(StartWindow)”中選擇“創(chuàng)建項目(New

Project)”可得到如圖所示的窗口。單擊圖標“項目(Project)”模板便會彈出如圖

“新建(New)”窗口。LabVIEW自帶的模板“生成和顯示”程序的前面板窗口

“生成和顯示”程序的程序框圖窗口2.1.2修改模版VI仿真信號對話框2.2.1前面板編輯1.前面板的輸入控件和顯示控件前面板是虛擬儀器與用戶的交互界面，可以模擬真實儀器儀表的前面板，用于設置輸入和顯示輸出。前面板的數(shù)據(jù)對象可以分為“輸入(Control)”控件和“顯示(Indicator)”控件兩大類。其中輸入控件是用戶用來往程序輸入數(shù)據(jù)的；顯示控件則是程序向用戶輸出運行結果的。前面板的每個控件，在程序框圖中都會對應一個接線端。2.2VI的編輯一個VI包括3個基本元素：前面板(FrontPanel)窗口、程序框圖(BlockDiagram)窗口、圖標及連接器(IconandConnectorPane)。2.前面板控件編輯1)選擇、移動、復制、粘貼、刪除2)創(chuàng)建和編輯標簽3)設置字體4)對象著色5)替換控件6)調整控件大小7)字體、字號及顏色的修改顏色設置對話框8)多個控件的排列

(1)對齊對象(AlignObjects)。(2)分布對象(DistributeObjects)。(3)調整對象大小(ResizeObjects)。(4)重新排序(Reorder)工具。9)數(shù)值型控件屬性設置(1)外觀設置。

(2)顯示格式設置。(3)標尺設置。10)布爾型控件屬性設置(1)“外觀”設置。(2)“操作”設置。2.2.2程序框圖編輯及VI調試1.程序框圖中的對象程序框圖中的對象包括節(jié)點、接線端、連線和常量四種。1)節(jié)點“節(jié)點(Node)”類似于文本編程語言中的操作符、函數(shù)或是子程序，節(jié)點擁有多個輸入和輸出，在VI運行時完成一定操作功能。在LabVIEW中，節(jié)點分為以下四類：(1)函數(shù)(Function)。函數(shù)是完成LabVIEW程序功能的最基本成員，相當于文本編程語言的操作符或語句。(2)子VI(SubVI)。子VI區(qū)別于普通的節(jié)點，它本身是一個程序，并且是用于另一個VI的程序，即被另一個VI調用的子程序。(3)

ExpressVI。ExpressVI是一類特殊子VI，可以通過對話框配置參數(shù)，執(zhí)行常規(guī)的測試任務。(4)結構(Structure)。結構類似于文本編程語言中的循環(huán)。結構是控制代碼執(zhí)行的元素，在程序框圖中使用結構來重復執(zhí)行某一段代碼，或是有條件執(zhí)行某一段代碼，或是按照一定的順序來執(zhí)行。常用的結構有For循環(huán)、While循環(huán)、條件結構、順序結構、事件結構等幾種。2)接線端在程序框圖中，凡是能夠進行連線的都是接線端，按照接線端不同，分為兩類：(1)控件接線端。前面板上所有的控件，在程序框圖中都會出現(xiàn)一個接線端，其中輸入控件的接線端口在右側，顯示控件的接線端口在左側。下圖為旋鈕控件及其接線端。(2)節(jié)點接線端。節(jié)點接線端是節(jié)點連線的位置，即數(shù)據(jù)傳遞的端點。所有的節(jié)點，使用連線工具觀察，都可看到或多或少的接線端口。3)常量在函數(shù)選板中有各種常用的“常量(Constance)”，比如數(shù)值常量，布爾常量、字符串常量，用戶可以在編寫程序時為它賦值。另外在“數(shù)值(Numeric)”子選板中還有各種科學常量，例如自然對數(shù)的底e、回車符等。4)連線連線(Wire)用來把程序框圖的其他各元素相互連接，傳送數(shù)據(jù)。(1)顏色。連線不同的形狀表示不同的數(shù)據(jù)類型，一般來說，橙色代表浮點數(shù)，綠色代表布爾量，粉紅色代表字符串，藍色代表整型數(shù)…。(2)線型。不同的線型也代表不同的數(shù)據(jù)類型。其中，細線代表單個數(shù)據(jù)，點線代表布爾量，粗線代表數(shù)組，雙線代表二維數(shù)組，網(wǎng)格線代表簇…。(3)連線方法。①“工具選板”中的“自動選擇工具”。②直接使用“連線工具”(4)連線路徑。LabVIEW會為連線選擇一條合理的路徑。(5)選擇和刪除連線。

整理前

整理后(6)整理程序框圖。單擊程序框圖的“編輯(Edit)”菜單，然后點擊“整理所選部分(CleanUpWire)”即可快速進行連線整理。2.?VI程序設計流程

LabVIEW程序設計主要包括前面板創(chuàng)建、程序框圖創(chuàng)建及運行與調試三部分。VI創(chuàng)建步驟如下：

1)創(chuàng)建前面板

(1)根據(jù)VI設計要求，在前面板中點擊鼠標右鍵打開控件選板，選擇所需的輸入控件、顯示控件，用鼠標拖至相應前面板的位置，松開鼠標圖標放置完畢。

(2)根據(jù)要求對每個控件的屬性進行設置。

2)創(chuàng)建程序框圖

(1)在程序框圖中點擊鼠標右鍵打開函數(shù)選板，選擇所需的函數(shù)，拖動到相應前面板的位置，松開鼠標圖標放置完畢.

(2)利用連線工具將程序框圖中的接線端連接構成完整程序。

3)程序運行與調試

程序編寫完成后，在前面板為各種輸入控件賦值，然后點擊工具欄的運行程序按鈕，運行程序，并可修改參數(shù)完成程序調試。

4)保存程序

程序運行正常，將程序命名(程序名后綴必須為.VI)并保存。

2.3VI的運行與調試VI編寫完成之后，要對程序進行運行與調試來測試程序是否能夠產(chǎn)生預期的結果，如果運行結果不正確，還要利用LabVIEW提供的工具進行問題查找等調試工作。2.3.1VI的運行若程序存在錯誤。單擊折斷箭頭則可出現(xiàn)“錯誤列表(ErrorList)”窗口，錯誤列表分為三部分。第一欄(VIlist)列出錯誤的程序名稱。第二欄(errorandwarnings)列出程序中錯誤節(jié)點名稱及錯誤原因。第三欄(details)顯示錯誤詳細原因及改正方法。雙擊每條錯誤會在框圖程序中以高亮形式顯示錯誤節(jié)點和連線。2.3.2VI的調試LabVIEW還提供了斷點工具和探針工具方便用戶控制程序執(zhí)行和實時觀察變量值。1.斷點診斷“斷點(Breakpoint)”用來使程序執(zhí)行中在某一位置暫停，以便于觀察中間結果。2.探針診斷程序調試過程中，將斷點工具與“探針(Probe)”工具配合使用可確認數(shù)據(jù)是否有誤，并找到錯誤所在的位置。探針的功能是在程序運行時會立即顯示流過某一連線的數(shù)據(jù)值等信息，甚至可以根據(jù)數(shù)據(jù)值進行一定的響應。2.4創(chuàng)建子VI2.4.1創(chuàng)建子VI1．編輯子VI圖標LabVIEW為每個程序創(chuàng)建了一個默認圖標，位于前面板和程序框圖窗口的右上角，可對這個圖標進行編輯。2．編輯連接器連接器用于子VI與高層程序進行數(shù)據(jù)傳遞的輸入/輸出接口，連接器圖標位于窗口的右上角。2.4.2調用子VI編輯好圖標和連接器后，子VI可以被其他程序調用。在新的VI中的程序框圖中，右鍵彈出的函數(shù)選板中點擊“選擇VI”選項，即可在“文件選擇”對話框中選擇之前保存的子VI。

綜合實訓

本章任務：用兩種方法(普通函數(shù)法和公式法)實現(xiàn)數(shù)學運算。

sin(X1*X2+X3/X4-X5)+abs(X6)+sqrt(X7)+pi*X8。要求為X1-X8分別賦值為1-8，運行并調試該程序。

解

該題目中涉及到簡單的數(shù)學運算及三角函數(shù)運算，首先明確“abs”為取絕對值，“sqrt”為

平方根，“pi”為科學常量π，接下來使用兩種編程方法實現(xiàn)該運算。

小

結

LabVIEW與其他文本編程語言一樣，掌握基編程方法是最基本要求。本章主要介紹了前面板和程序框圖的編輯方法；VI的編程、運行和調試方法；以及子VI的創(chuàng)建與調用方法。通過本章的學習，學生了解了LabVIEW中VI的組成及編輯方法，掌握了程序編寫、運行與調試方法。

習

題

1．LabVIEW的VI包括哪幾部分？如何在它們之間進行切換？

2．比較LabVIEW工具欄和程序框圖工具欄的相同和不同之處。

3．