labview第四講 程序結(jié)構(gòu).ppt

1、第四講 程序結(jié)構(gòu),計算機編程的實踐表明，僅僅有順序執(zhí)行的語法和語義是不夠的，還必須有循環(huán)、分支等特殊的控制程序流程的程序結(jié)構(gòu)才可能設(shè)計出功能完整的應用程序。 LabVIEW程序結(jié)構(gòu)種類有： 1、While Loop(While循環(huán)) 2、For Loop(F循環(huán)),3、Flat Sequence Structure（平鋪的順序結(jié)構(gòu)） 4、Case Structure（分支結(jié)構(gòu)） 5、Stacked Sequence Structure （堆疊的順序結(jié)構(gòu)） 6、Formula Node（公式節(jié)點） 7、FeedBack Node（反饋節(jié)點） 8、Event Structure（事件結(jié)構(gòu)）,一、循

2、環(huán)結(jié)構(gòu),1、While循環(huán),重復端子：輸出已經(jīng)執(zhí)行循環(huán)的次數(shù),條件端子,放置循環(huán)體代碼,該循環(huán)有如下特點： 計數(shù)從0開始（i=0）。 先執(zhí)行循環(huán)體，而后i+1，如果循環(huán)只執(zhí)行一次，那么循環(huán)輸出值i=0。 循環(huán)至少要運行一次。,2、For循環(huán),計數(shù)端子：循環(huán)執(zhí)行次數(shù),重復端子：輸出已經(jīng)執(zhí)行循環(huán)的次數(shù),放置循環(huán)體代碼,例1：用While循環(huán)創(chuàng)建一個可以產(chǎn)生并在圖表中顯示隨機數(shù)的VI。 前面板有一個控制旋鈕可在0到10秒之間調(diào)節(jié)循環(huán)時間，還有一個開關(guān)可以中止VI的運行。學習怎樣改變開關(guān)的動作屬性，以便不用每次運行VI時都要打開開關(guān)。,控制開關(guān),1.0,0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1023

3、,0,隨機信號,10.0,0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,循環(huán)延時,ON,OFF,問題一：循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)外的數(shù)據(jù)如何傳送？問題二：當傳送的數(shù)據(jù)類型不一樣時如何處理？,使用數(shù)據(jù)隧道和自動索引功能,3、循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)外的數(shù)據(jù)交換與自動索引 循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)外的數(shù)據(jù)交換是通過隧道來進行的，方法是直接把其外部對象和內(nèi)部對象用連線連接起來。 循環(huán)的所有輸入數(shù)據(jù)值都是在進入循環(huán)之前被讀取完畢的，循環(huán)開始之后不讀取輸入數(shù)據(jù)值。輸出數(shù)據(jù)只有在完全退出循環(huán)后才有效。 循環(huán)結(jié)構(gòu)具有自動索引功能，當自動索引功能開始時，循環(huán)結(jié)束輸出的數(shù)據(jù)為數(shù)組（可以使用探針來觀察）。,例：,問題三：如何將當前循環(huán)的結(jié)果傳遞給下次循環(huán)？,使

4、用移位寄存器或反饋節(jié)點,4、移位寄存器與反饋節(jié)點,（1）移位寄存器 功能：把當前循環(huán)完成時的某個數(shù)據(jù)傳遞給下一次循環(huán)的開始。 添加移位寄存器的方法 移位寄存器的工作流程,初始化值,循環(huán)開始,第一次循環(huán),初始化值,第一次循環(huán)新值,前一次循環(huán)保留值,本次循環(huán)新值,后面的某次循環(huán),最后一次循環(huán),前一次循環(huán)保留值,本次循環(huán)新值,本次循環(huán)新值,移位寄存器工作流程,例：用For循環(huán)和移位寄存器計算一組隨機數(shù)的最大值。,注意： 1、如果不給移位寄存器指定明確的初始值，則左端子將在對其所在循環(huán)的調(diào)用之間保留數(shù)據(jù)。 2、一個移位寄存器可以有多個左端子，但只能有一個右端子，這時多個左端子中將保留前面多次循環(huán)的數(shù)據(jù)

5、值。能夠保存的數(shù)據(jù)值數(shù)目與左端子數(shù)目相同。在左端子上，最近一次循環(huán)的結(jié)果保留在最上面的端子，原來的數(shù)據(jù)會向下被擠到第二個端子上，第二個左端子的數(shù)據(jù)被擠到第三個端子上，依此類推。最后一個端子中的數(shù)據(jù)被拋棄。（舉例說明）,例：創(chuàng)建一個可以在圖表中顯示運行平均 數(shù)的VI。,（2）反饋節(jié)點 與只有一個左端子的移位寄存器的功能完全相同，同樣用于在兩次循環(huán)之間傳遞數(shù)據(jù)，是一種更簡潔的表達方式。,練習： 1、分別用While和For循環(huán)編寫1到100的自然數(shù)累計器。,二、分支結(jié)構(gòu)（Case),選擇器端子,減量按鈕,分支選擇器標簽,增量按鈕,分支下的子框圖區(qū)域,結(jié)構(gòu)內(nèi)外如何進行數(shù)據(jù)傳輸？,通過隧道 注意：如果

6、任何一個分支提供了輸出數(shù)據(jù)，則所有的分支也都必須提供輸出數(shù)據(jù)，否則程序出錯。,例：創(chuàng)建一個VI以檢查一個數(shù)值是否為正數(shù)。如果它是正的，VI就計算它的平方根，反之則顯示出錯。,分支結(jié)構(gòu)的子框圖,可以有多個 子框圖標識符可以是數(shù)字、布爾、字符串等類型控件,例：查詢水果價格,三、順序結(jié)構(gòu),1、堆疊的順序結(jié)構(gòu),執(zhí)行順序結(jié)構(gòu)時，執(zhí)照子框圖序號由小到大逐個執(zhí)行，最小序號為0。 每個子框圖都稱為一個幀。 幀與幀之間的數(shù)據(jù)傳遞需要借助局部變量機制。（后面再講）,2、平鋪的順序結(jié)構(gòu) 與堆疊的順序結(jié)構(gòu)實現(xiàn)相同的功能，其區(qū)別在于表現(xiàn)形式不同。,優(yōu)點： 把每個幀平鋪開來比較直觀，方便代碼閱讀，不需借助局部變量這種機制

7、在幀之間傳遞數(shù)據(jù)。 缺點：浪費空間。,例：求循環(huán)時間,四、公式節(jié)點,通過公式節(jié)點，用戶可以實現(xiàn)復雜的數(shù)學公式，還可以通過文本編程寫一些基本的邏輯語句，如ifelse、case、while循環(huán)之類的語句，彌補了圖形化開發(fā)語言相對于文本語言的缺陷。 其語法與C語言基本相同，賦值語句必須以分號結(jié)束，注釋的內(nèi)容通過/*/封起來。,例：用不同溫度單位顯示溫度,五、局部變量和全局變量,（一）變量 1、引入變量的目的： 解決數(shù)據(jù)和對象在同一VI程序中的復用和在不同的VI程序中的共享問題。 2、變量的種類： 本地（局部）變量(Local Variable) 全局變量(Global Variable),（二）本

8、地（局部）變量 相當于傳統(tǒng)編程語言中的局部變量，可以在同一個程序內(nèi)使用。 1、引入理由： （1）每個控制或指示的數(shù)據(jù)端口只有一個； （2）需要在同一個VI的不同位置多次為指示賦值；或多次從控制中取出數(shù)據(jù)；或者為控制賦值，從指示中取出數(shù)據(jù)。,2、創(chuàng)建 （1）功能模板的Structures子模板中選擇Local Variable，用此法創(chuàng)建的本地變量中間有一個問號，表明還沒有關(guān)聯(lián)到任何控件上，必須進行關(guān)聯(lián)。 （2）前面板或框圖程序中與之相應端口的右鍵彈出菜單中選擇Create下的Local variaval,3、本地變量的屬性： 讀(Read)和寫(Write) 4、使用 前面板對象的本地變量相當

9、于其端口的一個拷貝，它的值與該端口同步。,舉例： 例1、用一個布爾開關(guān)同時控制兩個循環(huán),例2、給一個控制賦值，從一個指示中讀出數(shù)據(jù)。,例3、在順序結(jié)構(gòu)中的使用：創(chuàng)建一個 VI，計算生成等于某個給定值的隨機數(shù)所需要的時間。,（三）全局變量 與傳統(tǒng)編程語言中的全局變量類似，可以在不同的VI之間進行數(shù)據(jù)傳遞。 1、創(chuàng)建 2、屬性:讀和寫 3、使用（舉例）,4、特點 （1）以獨立文件的形式存在 （2）一個全局變量中可以包含多個對象，擁有多種數(shù)據(jù)庫類型 （3）與子VI不同，不能進行編程，只能用于簡單的數(shù)據(jù)存儲。 （4）速度快 （5）其中的數(shù)據(jù)可以分別訪問,（四）慎用局部變量與全局變量 理由： 1、占用大量內(nèi)存 2、使程序可讀性差 3、在多線程并行運行的程序中，局部變量也可能引起競態(tài)條件。（見書P88）,六、事件結(jié)構(gòu)（Event Stucture),僅當“事件”發(fā)生時，程序才做出響應 程序簡單化、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，不會有事件被漏掉,當前事件數(shù)據(jù),當前事件框中程序運行的觸發(fā)事件,超時等待時間