LabVIEW编程及虚拟仪器设计( 第二讲：程序结构)
LabVIEW编程及虚拟仪器设计ppt
LabVIEW提供了大量的数据处理和分析工具，可以进行数据拟合、曲线拟合、傅里叶变换、小波变换等处理，同时也可以进行各种算法开发。
工程应用
LabVIEW在工程应用中也有着广泛的应用，如机器人控制、自动化生产线控制、能源监测等。
仪器控制
通过LabVIEW编程，可以实现对各种仪器的控制和调节，如示波器、信号发生器、光谱仪等。
数据库的访问与操作
数据库连接
对数据库中的数据进行查询、检索等操作。
数据查询
对数据库中的数据进行添加、修改、删除等操作。
数据更新
TCP/IP通信
01
通过TCP/IP协议实现LabVIEW程序与远程计算机之间的通信。
网络编程应用
UDP通信
02
通过UDP协议实现LabVIEW程序与远程计算机之间的通信。
集成效果
通过集成仪器驱动程序，LabVIEW可以更加方便地实现对不同类型仪器的控制和数据采集，提高了测试和测量效率。
图形化编程环境和仪器驱动程序的集成
VS
虚拟仪器的性能直接影响到测试和测量的精度和效率，因此需要进行性能优化。
性能优化的方法
可以通过优化图形化编程语言的算法、优化仪器驱动程序的通讯协议、减少数据传输量、采用多线程技术等方法来提高虚拟仪器的性能。同时，也可以根据实际需要，选用高性能的计算机硬件来提高虚拟仪器的整体性能。
包括数据的统计、计算、图表绘制等。
基于labview的信号处理和数据分析
网络化虚拟仪器
包括网络化仪器的概念、技术、设计方法等。
网络化虚拟仪器的应用
包括远程控制、数据共享、仪器资源共享等。
网络化虚拟仪器的实现和应用
高性能计算
包括并行计算、分布式计算、云计算等技术。
虚拟仪器及LabVIEW编程结构第2讲
条件接线端/conditional terminal （输入接线端，真(T)时停止— —输入布尔值真时结束循环）
• 流程：执行循环结构内的循环体代码，之 后判断条件接线端的输入布尔值，决定是 否继续循环（先执行，后判断——循环体 代码至少执行1次） • 条件接线端默认为“真(T)时停止”，可配 置为“真(T)时继续”
LabVIEW编程及虚拟仪器设计
第2讲——编程结构
上一讲内容回顾 • 虚拟仪器——使用可定制的软件和模块化 测量硬件，建立用户自定义的测量和测试 系统；虚拟仪器与传统仪器的比较：灵活， 成本低 • 硬件平台（PCI接口的数据采集卡+计算机） 和软件开发环境（LabVIEW——图形化编 程方式）
PCI-MIO-16E-4 / PCI-6040E
以图形化方式响应和处理用户 的操作，与Windows系统的事 件处理方式相类似；
事件数据节点 （包含事件信息）
• 流程：执行到事件结构时进入休眠等待状 态，直到发生已配置事件后执行对应分支， 之后结束事件结构的执行
事件结构 • 事件结构通常配合While循环使用，实现“休 眠 – 处理事件 – 休眠 – 处理事件……”的循 环 • 通过”编辑事件“对话框配置所处理的事件： 常用事件：
循环结构 - 移位寄存器（Shift register） • 移位寄存器：从一次循环向下一次循环传 递数据：
循环开始前 第一次循环 之后某次循环 前一 新值 初值 初值 新值 新值 最后一次循环 前一 新值 新值 终值
左接线端添加更多元素，保存之 前多次循环的值（例：求移动平 均值）
循环结构 - 移位寄存器 • 区分：多个移位寄存器 – 同一个移位寄存 器多个左端元素
条件结构 例3：求平方根
LabVIEW 编程与虚拟仪器设计(3-程序结构)
二、选择结构
2. 分支（Case） 结构
（1）创建
在函数选板编程 结构中选择“条件结 构”，在程序框图上 按住鼠标左键拖出条 件结构框图，然后将 在该条件下执行的程 序放入相应的条件结 构框图内。
二、选择结构
2. 条件结构的组成
条件结构有一个或多 个子框图。每个子框 图都是一个执行分支 ，每一个执行分支都 有自己的选择器标签 。执行条件结构时， 与接入分支选择器数 据相匹配的标签对应 的框图得到执行。 减量按钮
Initial Value
Value 1 Value 1 Value 2 Value 2 Value 3 Value 3
初始 值
循环开 始前
第一次 重复
第二次 重复
最后一 次重复
5.移位寄存器
例：求n!
前面板
void main() { int a,i,n; a=1; scanf(“%d”,&n); for(i=0;i<n;i++) { i=i+1; a=a*i; } printf(“n!=%d”,a); }
计数端子 (数值输入)
Wait Until Next ms Multiple function
重复端子 (输出端子)
9
一、 循环结构
3. 循环结构内外之间的数据交换—结构通道
•通过通道数据流入和流出结构 •通道是显示在边界上的一个方块；方块的颜色与连线 到通道的数据类型有关 •当通道传递数据给循环时，循环执行只有在数据到达 通道后才执行 •循环结束后数据流出循环
20
一、 循环结构
6.反馈节点
连线输出到输入自动 产生一个反馈节点 <或> 从函数»编程»结构板中 放臵一个反馈节点 反馈节点和移位寄存 器可通过快捷菜单相 互转换
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计LabVIEW是一种图形化编程语言，它广泛应用于虚拟仪器的设计和开发。
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计，需要对LabVIEW的基本概念、编程环境、编程技巧以及高级功能有深入的理解和实践。
LabVIEW基础首先，了解LabVIEW的基本概念是至关重要的。
LabVIEW使用图形化编程，与传统的文本编程语言不同，它通过图形化的“块图”来表示程序的逻辑。
LabVIEW的编程元素包括函数、控件、指示器、数组、簇等。
编程环境LabVIEW的编程环境主要由前面板（Front Panel）和块图（Block Diagram）组成。
前面板用于设计用户界面，块图用于编写程序逻辑。
熟悉这些界面元素和环境设置是精通LabVIEW的第一步。
编程技巧1. 结构化编程：使用循环结构、条件结构和事件结构来组织代码，使程序更加模块化和易于维护。
2. 数据流编程：LabVIEW支持数据流编程，这意味着数据的流动决定了程序的执行顺序。
3. 数组和簇：掌握数组和簇的使用，可以有效地处理大量数据和复杂的数据结构。
4. 错误处理：学会使用错误处理结构来增强程序的健壮性。
高级功能1. 多线程：LabVIEW支持多线程编程，可以利用多核处理器的计算能力。
2. 动态调用：使用动态调用可以创建更灵活的程序，适应不同的运行时需求。
3. 信号处理：LabVIEW提供了丰富的信号处理工具，包括滤波器设计、频谱分析等。
4. 仪器控制：LabVIEW可以与多种仪器进行通信，实现自动化测试和数据采集。
实践应用精通LabVIEW不仅仅是理论知识的学习，更重要的是将这些知识应用到实践中。
以下是一些实践应用的建议：1. 项目实践：通过参与实际的LabVIEW项目，可以加深对LabVIEW编程的理解。
2. 案例学习：研究现有的LabVIEW程序，了解其设计思路和实现方法。
3. 社区交流：加入LabVIEW开发者社区，与其他开发者交流经验，获取新的思路和解决方案。
LabVIEW编程及虚拟仪器设计之程序结构
事件超时
事件 事件的子框图
事件结构的组成：1）上边框中间是事件选择标签，用于 标识当前显示的子框图（第0个）所处理的事件源；2）事件数 据节点，为子框图提供所处理事件的相关数据；3）事件超时端 子，隶属于整个事件结构，用于为超时事件提供超时时间参数
（1）For循环输入隧道打开自动索引，而输出关闭自动索引
（2）For循环输入隧道关闭自动索引，而输出打开自动索引
5. 移位寄存器（1）
功能:把当前循环完成时子框图程序代码执行结果 的某个数据，传递给下一次循环的开始作输入。
(以FOR循环为例)
左右边框弹出快捷菜单可建立一 对；输入可多个，但输出只一个。 接入数据后，会按相应类型改变颜色。
13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。21.3.621.3.611:09:1211:09:12March 6, 2021
14、他乡生白发，旧国见青山。。2021年3月6日星期六上午11时9分12秒11:09:1221.3.6
15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。2021年3月上午11时9分21.3.611:09March 6, 2021
《LabVIEW编程及虚拟 仪器设计》
第二讲：程序结构
上节课内容回顾（1）
• 课程计划
——第5周有综合练习
• 教学方法
• 课程特点
——LabVIEW程序的构成
• 何谓虚拟仪器？
• 何谓LabVIEW? ——LabVIEW的编程环境
上节课内容回顾（2）
• 课程计划 • 教学方法 • 课程特点 • 何谓虚拟仪器？ • 何谓LabVIEW?
前面板和框图面板工具条； VI调试技术：连线，执行加亮，单步
(完整版)《LabVEW编程及虚拟仪器设计》课程说明
《LabVIEW编程及虚拟仪器设计》课程说明一、概要课程编号：80220142开设学期：春季对象：全校研究生人数：３0二、课程内容虚拟仪器是当前仪器与测量发展的一个重要方向，它为各学科提供了一个通用的测量及仪器的设计研究环境，同时它也是学生多门理论课程融合、理论与实践结合的一个很好的环节。
LabVIEW是当前用于数据采集、信号处理和虚拟仪器开发的一个标准工具。
本课程将介绍虚拟仪器的概况，LabVIEW语言、数据采集和虚拟仪器设计。
课程２／３的时间用来在教师指导下完成一到两个虚拟仪器或数据采集系统的设计。
学生所完成的设计成果及技术文档是评定成绩的主要依据。
鼓励学生在设计过程中的创造性工作。
该课程的教学在虚拟仪器实验室进行，每个实验组都配备NI公司的数据采集卡、LabVIEW开发环境及必要的外部设备。
学生可以带自选的设计选题参加。
课程面向全校各系学生开设。
选修该课的学生应当有计算机、数据采集、电工电子和信号处理以及各自研究方向有关测试技术的的基本知识。
三、教学大纲第一章虚拟仪器及LabVIEW入门１．１虚拟仪器概述１．２LabVIEW是什么？１．３LabVIEW的运行机制１．４LabVIEW的初步操作１．５图表（Chart）入门第二章程序结构２．１循环结构２．２分支结构：Case２．３顺序结构和公式节点第三章数据类型：数组、簇和波形（Waveform）３．１数组和簇３．２数组的创建及自动索引３．３数组功能函数３．４什么是多态化（Polymorphism）?３．５簇３．６波形（Waveform）类型第四章图形显示４．１概述４．２Graph控件４．３Chart的独有控件４．４XY图形控件（XY Graph）４．５强度图形控件（Intensity Graph）４．６数字波形图控件（Digital Waveform Graph）４．７3D图形显示控件（3D Graph）第五章字符串和文件I/O５．１字符串５．２文件的输入/输出（I/O）５．３数据记录文件（datalog file）第六章数据采集６．１概述６．２模入（Analog Input）６．３模出（Analog Output）６．４采样注意事项６．５附：PCI-MIO-16E-4数据采集卡简介第七章信号分析与处理７．１概述７．２信号的产生７．３标准频率７．４数字信号处理第八章LabVIEW程序设计技巧８．１局部变量８．２全局变量８．３属性节点８．４程序流控制８．５触发与同步第九章数字IO和计数器９．１基本知识９．２数字I/O简介９．３计数器第十章测量专题四、上课及实验地点：西主楼１－３０１五、实验室环境共１７组，每组提供：计算机一台，其中配有NI公司MIO-16E-4采集卡一块，LabVIEW等语言。
3.1.2 程序框图_LabVIEW 虚拟仪器程序设计从入门到精通_[共2页]
![3.1.2 程序框图_LabVIEW 虚拟仪器程序设计从入门到精通_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/630d340480eb6294dd886cf3.png)
LabVIEW虚拟仪器程序设计从入门到精通
前面板主要由输入控件和输出显示器组成。
输入控件模拟典型的输入对象，比如仪表盘、旋钮和开关等。
控件的作用是输入数据，向VI的程序框图提供数据。
输出显示器是程序框图经过运行处理后产生的输出数据信息。
更为形象地说，前面板类似用户接口。
新建VI前面板会出现一个小小的控件窗口，如图3-2所示。
若不小心关闭了控件窗口，可以在VI前面板的查看菜单栏的控件选板中重新打开。
从控件窗口中选定控件或显示器，放置到前面板，如图3-3所示，根据程序的需要，可调整控件大小、颜色、位置等属性。
图3-2 控件窗口图3-3 将控件放置到前面板
3.1.2 程序框图
程序框图表示LabVIEW的程序代码，即可执行代码。
程序框图主要由3个部件组成：端子、节点和连线。
图3-4所示为两个数相加的程序，程序框图看起来非常直观，而且很容易操作。
图3-4 两个数相加的程序
编写图3-4所示的程序需要经过以下几个步骤。
●从前面板控件窗口的新式>>数值子选项卡中选择数值输入控件放入前面板，打开程序框
图，可以看到LabVIEW自动在框图中创建了对应的端子“数值”，再创建“数值2”。
从数值子选项卡中选择数值显示控件放入前面板，在程序框图中会创建对应的端子“数值3”。
●从程序框图的函数选项卡函数>>数值子选项卡中选择加函数，放入程序框图中，将“数值”
与“数值2”与加函数的输入点相连，“数值3”与加函数的输出点连接。
●保存该函数为add.vi。
26。
LabVIEW编程及虚拟仪器设计PPT教案
被 测 对 象
传 感 器
信 号 调 理
数 据 采 集
信 号 处 理
仪 器 面 板
第14页/共37页
虚拟仪器的主要特点：
尽可能采用通用的硬件，各种 虚拟仪器之间的差异主要是软 件。
充分发挥计算机的能力，具有 强大的数据分析和处理功能， 可以创造出功能更多、更强的 测量或测控第仪15页器/共37页及系统。
本次课内容：
本课程的教学计划 本课程教学实施方式 本课程主要特点 何谓虚拟仪器 ？ 何谓LabVIEW ?
第2页/共37页
课程安排
第一次：绪论，教材第3、4、5章内容，练习一 第二次：教材第6章内容，练习二 第三次：教材第7章内容，练习三 第四次：教材第8、12章内容，并介绍Express VI，
第6页/共37页
本课程知识特点——应用广泛（1）
适合几乎所有理工科专业的测 量应用，包括：电工电子、机 械、力学、物理、化学、生物、 化工、水利、汽车、环境、工 物等。
在实际应用中，传感器和信号 调理器会因应用领域不同而不 同，但虚拟仪器所依托的计算 机等硬件的差异很小；软件要 由用户据自己第7页需/共3求7页 ，利用 LabVIEW编制。
练习题3：打开函数选板（只能在框图面板）；打 开其中的一些子选板，初步了解LabVIEW提供的
功能函数的丰富性，熟悉它们层次化、模块化的 结构特点。
练习题4：自己尝试构建一、两个较简单的VI，如
求5次测量结果的平均值；生成一 个正弦电压信号
并显示出来，等等。
《完》
第36页/共37页
感谢您的观看。
虚拟仪器举例——虚拟谐波分析仪
第12页/共37页
虚拟仪器举例——虚拟示波器
第13页/共37页