虚拟仪器设计 计算器设计步骤及方法
用labview设计一个计算器(虚拟仪器)解读
科目：姓名：学号：院系：类别：（学术、专业）实验一Labview 计算器一、实验目的通过利用labview设计一个简易计算器熟练的掌握labview基本功能和基本操作方法。
二、实验要求利用设计的计算器可以进行简单的四则运算、可以进行平方、开根号和倒数运算、计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。
三、实验原理和框图1、前面板设计前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。
本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。
本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。
在前面板设计过程中先在前面板整齐排列放置22个确定按钮，将这22按钮的标签隐藏，然后修改这22个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、小数点、正负号、加、减、乘、除、等号、倒数、根号、清零、退格和X的Y次方。
前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果和计算器的某些提示，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。
计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。
为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。
如下图所示：2.后面板设计程序框图对象包括接线端和节点，将各个对象连线连接便创建了程序框图，接线端的颜色和符号表明了相应输入控件或显示控件的数据类型。
程序框图是程序的核心，程序要实现的功能都是通过程序框图反应出来的。
本课程设计的程序框图主要运用了while循环、时间结构、条件结构和平铺顺序等结构。
通过上图可以看出当小数点按钮按下时，0.和存临时数据通过字符串连接控件将两者连接到一起；小数点按钮没有按下时，临时数据和小数点通过字符串连接按钮也将两者连接在一起，将连接到一起的数据送到显示控件。
用labview设计一个计算器(虚拟仪器)
科目：姓名：学号：院系：类别：（学术、专业）实验一Labview 计算器一、实验目的通过利用labview设计一个简易计算器熟练的掌握labview基本功能和基本操作方法。
二、实验要求利用设计的计算器可以进行简单的四则运算、可以进行平方、开根号和倒数运算、计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。
三、实验原理和框图1、前面板设计前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。
本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。
本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。
在前面板设计过程中先在前面板整齐排列放置22个确定按钮，将这22按钮的标签隐藏，然后修改这22个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、小数点、正负号、加、减、乘、除、等号、倒数、根号、清零、退格和X的Y次方。
前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果和计算器的某些提示，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。
计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。
为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。
如下图所示：2.后面板设计程序框图对象包括接线端和节点，将各个对象连线连接便创建了程序框图，接线端的颜色和符号表明了相应输入控件或显示控件的数据类型。
程序框图是程序的核心，程序要实现的功能都是通过程序框图反应出来的。
本课程设计的程序框图主要运用了while循环、时间结构、条件结构和平铺顺序等结构。
通过上图可以看出当小数点按钮按下时，0.和存临时数据通过字符串连接控件将两者连接到一起；小数点按钮没有按下时，临时数据和小数点通过字符串连接按钮也将两者连接在一起，将连接到一起的数据送到显示控件。
虚拟仪器设计课程设计
虚拟仪器设计课程设计前言本文是一份虚拟仪器设计课程设计，旨在帮助学生深入理解仪器设计的基本原理和技术方法。
本课程设计涵盖了仪器设计的各个方面，包括设计需求分析、硬件设计、软件设计和系统集成等内容。
通过这些内容的学习，学生将能够掌握虚拟仪器设计的核心技能，并为未来的相关工作做好充分的准备。
课程目标1.掌握虚拟仪器设计的基本原理和技术方法；2.能够独立完成虚拟仪器设计的需求分析、硬件设计、软件设计和系统集成等工作；3.能够运用所学知识解决实际问题；4.能够与其他工程师合作，共同完成复杂的仪器设计任务。
课程内容第一部分：设计需求分析1.产品需求分析2.用户需求分析3.竞品分析4.市场分析第二部分：硬件设计1.芯片选型2.电路设计3.原理图设计4.PCB设计5.测试验证第三部分：软件设计1.系统架构设计2.编程语言选型3.算法设计4.UI设计5.测试验证第四部分：系统集成1.硬件和软件的对接2.系统调试和测试3.性能优化和改进课程大纲第一周：课程介绍和需求分析课程介绍1.课程安排和教学目标的介绍；2.本课程在虚拟仪器设计中的作用；3.讲授虚拟仪器设计的基本原理和技术方法。
需求分析1.产品需求分析；2.用户需求分析；3.竞品分析；4.市场分析。
第二周：硬件设计芯片选型1.芯片类型的介绍；2.如何选择适合的芯片。
电路设计1.安全性设计；2.电源和地线的设计；3.信号处理电路的设计。
原理图设计1.如何绘制原理图；2.使用EDA工具完成原理图设计。
PCB设计1.PCB的布局和丝印的设置；2.PCB的钻孔和铜皮的制作。
测试验证1.PCB电路板的功能测试；2.确定设计是否满足要求。
第三周：软件设计系统架构设计1.架构设计的需求；2.系统模块的划分和调度。
编程语言选型1.语言特点的介绍；2.如何选择适合的编程语言。
算法设计1.算法的作用和分类；2.如何编写高效的算法。
UI设计1.UI设计的需求；2.使用Qt完成UI设计。
基于LABVIEW的简易计算器设计
基于LABVIEW的简易计算器设计1.引言计算器是一种用于进行基本数学运算的设备或程序。
在本文中，将使用LABVIEW软件设计一个简单的计算器。
在这个计算器中，我们将实现加法、减法、乘法和除法运算，并且能够进行小数和负数的计算。
2.设计框图首先，我们将使用LABVIEW软件创建一个新的项目。
在项目中，我们将创建一个前面板和一个图表用于计算器的图形化表达。
在前面板中，我们将使用几个数字输入控件和一个字符串显示控件。
数字输入控件用于输入操作数和运算符，而字符串显示控件用于显示结果。
3.功能模块计算器的功能可以被分成几个独立的模块，包括数字输入、运算符输入和计算结果。
让我们详细了解每个模块的实现。
3.1.数字输入数字输入模块负责接收用户输入的操作数。
我们可以使用数字输入控件来获取用户输入的操作数并将其存储在内存变量中。
3.2.运算符输入运算符输入模块负责接收用户输入的运算符。
我们可以使用数字输入控件来获取用户输入的运算符并将其存储在内存变量中。
3.3.计算结果计算结果模块负责执行数学运算并将结果显示在字符串显示控件中。
我们可以使用数字输入变量和运算符变量来执行相应的计算操作。
4.程序实现在LABVIEW中，我们可以使用块图对上述功能模块进行编程。
以下是一个简单的程序实现示例：4.1.数字输入模块实现数字输入模块的实现非常简单。
我们只需要创建一个数字输入控件，并将其连接到数字输入变量。
这将使用户能够输入操作数。
4.2.运算符输入模块实现运算符输入模块的实现也很简单。
我们只需要创建一个数字输入控件，并将其连接到运算符输入变量。
这将使用户能够输入运算符。
4.3.计算结果模块实现计算结果模块的实现需要一些数学运算。
我们可以使用分支结构来根据用户输入的运算符执行相应的运算。
-如果运算符是加法，则将两个操作数相加。
-如果运算符是减法，则将第一个操作数减去第二个操作数。
-如果运算符是乘法，则将两个操作数相乘。
-如果运算符是除法，则将第一个操作数除以第二个操作数。
虚拟仪器设计 计算器设计步骤及方法 (2)
标准计算器的设计一、设计思想:.创建3个字符串显示控件ｎｕｍ1,num2,nuｍ３,其中：1、第一个输入数据存储在nuｍ1中2、第二个输入数据存入nｕｍ２中3、将其赋给 num3,并使nuｍ2为空，以便输入的数据存入num2４、所有的运算是在nｕm１和 num3间进行5、运算结果都赋给resuｌt,同时赋给ｎum1，用于下一次的运算.创建４个布尔开关按钮ｃhanｇe,ｃhanｇe1，ｃｈａｎgｅ2,change3，其中：1、Cｈaｎｇe的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据2、ｃhanｇe1的功能是在输入=，运算完后，不需要初始化即可进行下一次运算３、chａnge２用来去掉数据小数末尾的04、changｅ3用来保证bａｃkspace键仅对输入的数据有效,对运算结果无效.创建２个数值显示控件type1，tｙpe2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中:1、ｔypｅ1用来存储运算符号2、type2用来保证连续“+、—、＊、/”的正确性3、所有的运算结果都赋给reｓult４、reｓuｌt经过去零处理后得到ｒesulｔ1，将数据显示在前面板上。
二、实现过程1、面板按键的设计及感应首先，在前面板上建立一个簇然后在簇中再建立布尔量,复制20个以满足键的需求(0——9十个数字键，一个小数点键,一个等号键,四则运算键,一个开方键,一个倒数键，一个反号键，一个清零键及一个退出键并注意按键的顺序）。
将按键给值并作适当的美化处理在后面板中通过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每个键与数字（０-—20)之间的对应。
每次按下一个键时,通过查找出对应的键并把结果(对应的数字)连接到一个cａse结构，然后执行对应case结构中的程序,至此就完成了对一个键的感应过程。
2、数字的键入（0~8键入1~9数字）由于第一个输入和第二个输入所存放的地方不同（第一个存于nｕm1，第二个存于ｎum2→mun３再清空num2）,所以有必要对此分开处理。
用labview设计一个计算器(虚拟仪器).-共15页
科目：姓名：学号：院系：类别：（学术、专业）实验一Labview 计算器一、实验目的通过利用labview设计一个简易计算器熟练的掌握labview基本功能和基本操作方法。
二、实验要求利用设计的计算器可以进行简单的四则运算、可以进行平方、开根号和倒数运算、计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。
三、实验原理和框图1、前面板设计前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。
本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。
本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。
在前面板设计过程中先在前面板整齐排列放置22个确定按钮，将这22按钮的标签隐藏，然后修改这22个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、小数点、正负号、加、减、乘、除、等号、倒数、根号、清零、退格和X的Y次方。
前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果和计算器的某些提示，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。
计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。
为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。
如下图所示：2.后面板设计程序框图对象包括接线端和节点，将各个对象连线连接便创建了程序框图，接线端的颜色和符号表明了相应输入控件或显示控件的数据类型。
程序框图是程序的核心，程序要实现的功能都是通过程序框图反应出来的。
本课程设计的程序框图主要运用了while循环、时间结构、条件结构和平铺顺序等结构。
通过上图可以看出当小数点按钮按下时，0.和存临时数据通过字符串连接控件将两者连接到一起；小数点按钮没有按下时，临时数据和小数点通过字符串连接按钮也将两者连接在一起，将连接到一起的数据送到显示控件。
根据Labview的虚拟仪器计算器设计
研究生课程考核试卷（适用于课程论文、提交报告）科目：虚拟仪器教师：姓名：学号：专业：类别：学术型上课时间：考生成绩：卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语：阅卷教师(签名)重庆大学研究生院制通过对虚拟仪器课程的学习和撑握，本次实验设计了一个简易计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。
利用Labview软件平台编写计算器程序，可以实现“+、-、×、÷、平方、开方、x^y”这七种基本运算，并且可以对上面的七种基本操作连续运算，另外实现了对输入的错误数据进行清除的功能。
达到了本次实验的要求。
关键词：Labview，七种基本运算，清除摘要 (I)1、引言 (1)2、整体方案设计 (2)2.1、簇和前面板控件的说明 (2)2.2、程序流程图 (3)3、具体实现过程 (4)3.1、前面板设计 (4)3.2、初始化和键的感应 (4)3.2.1、数字0-9的输入 (6)3.3、输入的第一个数 (6)3.3.1、多零问题 (6)3.3.2、小数点问题 (7)3.4、四则运算和x^y (7)3.5、开方计算 (8)3.6、倒数计算 (9)3.7、输入正负数 (9)3.8、去掉小数点后面0的功能 (9)3.9、清除功能（Clear） (10)3.10、退格功能 (10)4、总结 (12)参考文献 (13)附录A (14)1、初始化程序 (14)2、总程序 (14)3、x^y的幂程序 (15)基于Labview的简易计算器设计1、引言现代计算机技术和信息技术的迅猛发展，冲击着国民经济的各个领域，也引起了测量仪器和测试技术的巨大变革。
人们曾为测量仪器从模拟化、数字化到智能化的进步而欣喜，也为自动测试技术的日新月异的发展所鼓舞，当今虚拟仪器技术的出现又使得测量仪器进步入了高科技的殿堂。
虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，“虚拟”的含义主要是强调软件在仪器中的作用，体现了虚拟仪器与主要通过硬件实现各种功能的传统仪器的不同。
实验 用Labview编写计算器
实验 Labview编写计算器一．实验要求1，实现计算器的加减乘除功能2，实现计算器的复位功能3，其他若干功能二．实验仪器和材料主要设备有计算机，labview2014软件。
三．实验内容及步骤本程序通过用局部变量来接受按下的值，并且在最开始给它赋值空值，局部变量来接收按下的值。
这里用和来区别操作数和被操作数进行运算。
本实验调用了两个子VI，这两个子VI分别实现加减和乘除。
1面板按键的设计在前面板设计过程中先在主程序前面板整齐排列放置16个确定按钮，然后修改这16个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、加、减、乘、除、等号、CLR如图所示。
P1.1主程序前面板关于两个子VI，识别indicator中的字符组合是否有加减，并且进行加减运算的子VI的前面板为：P1.2 识别加减子VI的前面板识别indicator中字母组合中的乘除，并且进行乘除运算的子VI的前面板：P1.3 识别乘除子VI的前面板2 程序框图的设计1.1主程序程序框图的设计对于主程序的设计，在循环中等待1s，并且在在主循环中加入事件结构，把按下各个按键当做一个事件处理。
并且按照按键的先后顺序对indicator进行赋值相当于进行字符的粘贴。
对于0-9和+-*/的事件的处理方式一致的。
如下：P1.5 0-9与+-*/事件结构的处理对于CLR复位的处理如下图，对局部变量赋空值。
P1.5对于CLR事件的处理对于=事件的处理，事件结构中调用了子VI对于indicator中的字符串进行识别和计算。
图中EQU为调用的子VI,并且将值赋值给显示界面。
如下图：P1.6 对于‘=’事件的处理1.2EQU中程序框图的设计EQU中的程序分为两部分一部分是对于加减的识别，一部分是调用*/的子VI，在对于加减乘除的识别中都用到了匹配模式这个控件对于加减乘除进行识别，并且用条件结构对于加减进行操作。
如下图。
P1.7对于加减的识别对于*/在EQU这个子VI中又调用了另外一个识别*/的子VI来进行操作输出结果P1.8 调用*/模块并且输出结果1.3*/子VI中的程序框图设计。
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标准计算器的设计
一、设计思想：
.创建3个字符串显示控件num1，num2，num3，其中：
1、第一个输入数据存储在num1中
2、第二个输入数据存入num2中
3、将其赋给num3，并使num2为空，以便输入的数据存入num2
4、所有的运算是在num1和num3间进行
5、运算结果都赋给result，同时赋给num1，用于下一次的运算
.创建4个布尔开关按钮change，change1，change2，change3，其中：
1、Change的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据
2、change1的功能是在输入=，运算完后，不需要初始化即可进行下一次运算
3、change2用来去掉数据小数末尾的0
4、change3用来保证backspace键仅对输入的数据有效，对运算结果无效
.创建2个数值显示控件type1，type2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中：
1、type1用来存储运算符号
2、type2用来保证连续“+、-、*、/”的正确性
3、所有的运算结果都赋给result
4、result经过去零处理后得到result1，将数据显示在前面板上。
二、实现过程
1、面板按键的设计及感应
首先，在前面板上建立一个簇
然后在簇中再建立布尔量，复制20个以满足键的需求（0--9十个数字键，一个小数点键，一个等号键，四则运算键，一个开方键，一个倒数键，一个反号键，一个清零键及一个退出键并注意按键的顺序）。
将按键给值并作适当的美化处理
在后面板中通过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每
个键与数字(0--20)之间的对应。
每次按下一个键时，通过查找出对应的键并把结果(对应的数字)连接到一个case结构，然后执行对应case结构中的程序，至此就完成了对
一个键的感应过程。
2、数字的键入（0~8键入1~9数字）
由于第一个输入和第二个输入所存放的地方不同（第一个存于num1，第二个存于num2→mun3再清空num2），所以有必要对此分开处理。
创建2分支（真、假）的case结构。
用change控制分支的选择：在处创建局部变量并转换为读入。
由于数字的键入是数据输入，change3用来保证backspace键仅对输入的数据有效，故应设置
分支结构的设计
由于初始化中布尔量改变设置都为“F”，则若change为假，表示数字为第一个输入，将得到的数据送给result1经处理后由result显示，同时送入num1用于即将的运算。
考虑到计算的连续性，即：当前一次计算结束后，不需要再次清零即可进行下一次的运算，还需用到change1。
由于上一次运算结束后，所得到的结果可能会出现多零现象，所以又必要设置change2状态。
具体的设计如图：
Change为假时：
Change为真时，表示数据的第二次输入，具体设计如下：
至此，数字1~9的键入完成。
3、“0”的输入
由于存在多零的问题，多零开头时，删除多于零所以“0”的输入应区别于1~9的输入。
输入“0”，涉及到多零和数据输入，应设置和状态。
当change为真时，表示是第二次输入数据，与1~9的输入类似，另外考虑到多零的处理。
具体设计如下：
当change为假时，表示数据的第一次输入，与第二次输入的第一帧类似，具体设计如下：
4、小数点的键入
小数点的键入也相当于数据的录入，需要设置change3的状态
另外需考虑到：一个数中不允许存在2个或者2个以上的小数点。
同上，根据change个数改变判断当前输入的小数点是第一输入还是第二输入。
Change为假：
Change为真：
5、等号的键入
当num1和num3都键入值，且有确定的运算关系后，按下等号键，显示出结果。
由于结果可能存在多零显现，所以需设置状态。
由于开方、取反、取倒操作不涉及到等于键，故只需设计+、-、* 、/四个键。
具体设计如下：
6、四则运算的连续实现
具体的实现过程和上一步类似，但是应加入，保证计算的连续性
7、C键清零作用
C键的作用是：当按下此键后，程序初始化
8、CE退出键
CE键的作用是，当按下此键后，程序结束循环，并将0显示在前面板上。
9、开方键
10、倒数键
11、反号键
12、backspace键
backspace键仅对输入数据有效
13、默认事件
14、对result的处理
上述所有结果都赋值给result，result经0值处理后，由result1输出并在前面板上显示。
利用while循环，检测result最后一位是否为0，若为0，则减去末位后赋值给本身；若不为0，则退出循环显示数据，从而实现去0的功能。
用change2控制条件分支的选择，当change2为假时，直接将result值给result1并结束result处理循环。
当change2真时，进行数据处理。
至此，计算器的基本功能已实现，后面板程序框图结构如下图所示。
前面板结构
将字符串显示控件、布尔开关按钮、数值显示控件隐藏，即可得到最后的计算器了。
三、总结
此计算器可以实现基本的加减乘除以及开方、取倒、取反功能，可以进行数据的连续运算以及简单的报错、纠错功能，在此计算器模版上，可以继续添加条件分支，实现更多功能的运算，但是不支持第二个数位为开方、取反、取倒的功能。
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