第3章LabVIEW的数据类型
LabVIEW中的数据类型和数据流
LabVIEW中的数据类型和数据流在计算机科学和工程领域，数据类型和数据流是编程语言中非常重要的概念。
而在使用LabVIEW这种基于图形化编程的开发环境时，了解和掌握LabVIEW中的数据类型和数据流对于开发和编程工作至关重要。
一、LabVIEW中的数据类型在LabVIEW中，数据类型决定了变量或对象可以存储的数据种类和数值范围。
以下是LabVIEW中常见的数据类型：1. 数字类型：包括整数类型和浮点数类型。
整数类型包括8位、16位、32位和64位整数，分别用I8、I16、I32和I64来表示。
浮点数类型有单精度（SGL）和双精度（DBL）。
2. 字符串类型：用于表示文本或字符序列。
字符串在LabVIEW中用文本项表示，可以进行各种文本操作和处理。
3. 数组类型：用于存储多个相同类型的数据元素。
数组可以是一维、二维或多维的，元素类型可以是任意LabVIEW支持的数据类型。
4. 簇（Cluster）类型：用于将不同类型的数据组合在一起形成复合类型。
簇可以包含数字、字符串、数组等各种数据类型，方便在程序中处理复杂的数据结构。
5. 枚举（Enum）类型：用于定义一组有限的可能值。
枚举类型在LabVIEW中用于定义状态、类型等具有离散取值的变量。
二、LabVIEW中的数据流在LabVIEW中，数据流是指程序中数据变量的传输和处理过程。
LabVIEW使用数据流来描述程序中不同任务和模块之间的数据传输关系，从而构成一个基于数据流的图形化程序。
1. 数据流图（Dataflow Diagram）：LabVIEW的程序主要以数据流图的形式展示，数据流图由各种节点和线组成。
每个节点代表一个任务或功能模块，而线表示数据的传输路径。
2. 数据流控制：数据流控制是指确定数据在节点之间的传输顺序和方式。
在LabVIEW中，数据以数据流的形式从一个节点传输到另一个节点，通过控制数据流的传输顺序和方式，可以实现数据的同步和异步传输。
Labview 第三章 数据类型：数组、簇和波形
第三章数据类型：数组、簇和波形３．１概述数组是同类型元素的集合。
一个数组可以是一维或者多维，如果必要，每维最多可有231－1个元素。
可以通过数组索引访问其中的每个元素。
索引的范围是0到n –1，其中n是数组中元素的个数。
图３－１所显示的是由数值构成的一维数组。
注意第一个元素的索引号为0，第二个是1，依此类推。
数组的元素可以是数据、字符串等，但所有元素的数据类型必须一致。
图３－１数组示意图簇（Cluster）是另一种数据类型，它的元素可以是不同类型的数据。
它类似于C语言中的stuct。
使用簇可以把分布在流程图中各个位置的数据元素组合起来，这样可以减少连线的拥挤程度。
减少子VI的连接端子的数量。
波形（Waveform）可以理解为一种簇的变形，它不能算是一种有普遍意义的数据类型，但非常实用。
３．２数组的创建及自动索引３．２．１创建数组一般说来，创建一个数组有两件事要做，首先要建一个数组的“壳”（shell），然后在这个壳中置入数组元素（数或字符串等）。
如果需要用一个数组作为程序的数据源，可以选择Functions»Array»Array Constant，将它放置在流程图中。
然后再在数组框中放置数值常量、布尔数还是字符串常量。
下图显示了在数组框放入字符串常量数组的例子。
左边是一个数组壳，中间的图上已经置入了字符串元素，右边的图反映了数组的第０个元素为：”ABC”，后两个元素均为空。
图３－１数组的创建在前面板中创建数组的方法是，从Controls模板中选择Array & Cluster，把数组放置在前面板中，然后选择一个对象（例如数值常量）插入到数组框中。
这样就创建了一个数值数组。
也可以直接在前面板中创建数组和相应的控制对象，然后将它们复制或者拖曳到流程图中，创建对应的常数。
还有很多在流程图中创建和初始化数组的方法，有些功能函数也可以生成数组。
３．２．２数组控制对象、常数对象和显示对象通过把数组与数值、布尔数、字符串或者簇组合在一起，可以在前面板和流程图中创建任何一种控制对象、常数对象和显示对象。
lABVIEW关于数据类型的编辑：数组、簇和波形
数据类型：数组、簇和波形．１概述数组是同类型元素的集合。
一个数组可以是一维或者多维，如果必要，每维最多可有231－1个元素。
可以通过数组索引访问其中的每个元素。
索引的范围是0到n – 1，其中n是数组中元素的个数。
图３－１所显示的是由数值构成的一维数组。
注意第一个元素的索引号为0，第二个是1，依此类推。
数组的元素可以是数据、字符串等，但所有元素的数据类型必须一致。
图３－１数组示意图簇（Cluster）是另一种数据类型，它的元素可以是不同类型的数据。
它类似于C语言中的stuct。
使用簇可以把分布在流程图中各个位置的数据元素组合起来，这样可以减少连线的拥挤程度。
减少子VI的连接端子的数量。
波形（Waveform）可以理解为一种簇的变形，它不能算是一种有普遍意义的数据类型，但非常实用。
３．２数组的创建及自动索引３．２．１创建数组一般说来，创建一个数组有两件事要做，首先要建一个数组的“壳”（shell），然后在这个壳中置入数组元素（如果需要用一个数组作为程序的数据源，可以选择Functions»Array»Array Constant，将它放置在流程图中。
然后再在数组框中放置数值常量、布尔数还是字符串常量。
下图显示了在数组框放入字符串常量数组的例子。
左边是一个数组壳，中间的图上已经置入了字符串元素，右边的图反映了数组的第０个元素为：”ABC”，后两个元素均为空。
图３－１数组的创建在前面板中创建数组的方法是，从Controls模板中选择Array & Cluster，把数组放置在前面板中，然后选择一个对象（例如数值常量）插入到数组框中。
这样就创建了一个数值数组。
也可以直接在前面板中创建数组和相应的控制对象，然它们复制或者拖曳到流程图中，创建对应的常数。
还有很多在流程图中创建和初始化数组的方法，有些功能函数也可以生成数组。
３．２．２数组控制对象、常数对象和显示对象通过把数组与数值、布尔数、字符串或者簇组合在一起，可以在前面板和流程图中创建任何一种控制对象、常数对象和显示对象。
虚拟仪器 LABVIEW 第3章3-1
第2页
《虚拟仪器设计》
在同一硬件平台上，调用不同的测试软件就可构 成不同功能的虚拟仪器。例如：
对采集的数据通过测试软件进行标定，并在时间轴上 把对应的数据点显示出来，就构成了一台数字示波器； 对采集的数据利用软件进行FFT变换，并把各频率分 量幅值在频率轴上显示出来，则构成一台频谱分析仪 等。 通过信号分析与处理可求取信号的各种特征值，如峰 值、真有效值、均值、均方值、方差、标准差及频谱 函数、相关函数、概率密度函数等，可构成各种测试 仪器。
信号名称
图3-9 Simulate Signal．vi的参数设定对话框
第23页
《虚拟仪器设计》
（1）信号特性
首先选择周期信号类型和能够附加噪声信号的类型， 分别见图3-10和图3-11，然后设定信号的频率、幅值、 初始相角和直流偏置，噪声的均值、标准偏差等。
第24页
《虚拟仪器设计》
（2）采样时间特性和时间戳 采样时间特性选择：
《虚拟仪器设计》
虚拟仪器测试功能软件的主要内容
① 时域分析：测量时采集到的信号是一个时域波形。 ② 频域分析：测量时直接采集到的信号是时域波形，由 于时域分析的局限性，所以往往把问题转换到频域来处 理。基本方法是FFT。 ③ 相关分析：信号的相关分析是时（延）域中进行的一 种信号分析处理方法。 ④ 幅值域分析：信号的幅值域分析首先是对随机信号进 行统计分析，可以求得信号的均值、均方值、方差、概 率密度函数等。
在测试工程应用中还有这样一种情形：测量的信号是若 干个正弦信号或余弦信号的叠加，每个正弦信号或余弦 信号具有不同的频率、幅值和相位。
仿真信号发生器Simulate Signal．vi不能产生多个周期信 号叠加的波形，如果要实现这一功能，需要在每个单一 周期信号产生以后再进行叠加运算。
LabVIEW虚拟仪器第3章
通过局部变量实现
通过移位寄存器实现
反馈节点（Feedback Node）
通过反馈节点实现a++
4.3 While循环
两个参数：当前循环次数和条件布尔判断量；循环 次数由布尔量来判断决定。循环的条件有两种： “真
时停止”和“真时继续”。
添加定时器
3.2 波形显示—波形图表
Chart可以将新测得的数据添加到曲线的尾端， 从而反映实时数据的变化趋势，它主要用来显 示实时曲线。
右键菜单及属性框
带状 示波器 扫描图 图表 图表
对于标量数据，Chart图表直接将数据添加 在曲线的尾端。
对于一维数组数据，它会一次性把一维数组的 数据添加在曲线末端，即曲线每次向前推进的 点数为数组数据的点数。
波形数据控件位于控件选 板“All Controls—>I/O — >Waveform”
波形数据包括以下组成部分： 1）起始时间t0,为时间标识类型； 2）时间间隔dt,为双精度浮点类型； 3）波形数据Y,为双精度浮数据是一种预定义格式的簇，但是必须用 专用的波形数据操作函数才能对它进行操作，其中 某些操作函数与簇的操作函数非常类似。
结构功能相同，相互之间可以进行转换，右键 菜单中的“替换—>替换为平铺式/层叠式顺序”
在Stacked Sequence Structure的Frame间 传递数据 ，不能通过数据线直接传递，要借助 局部变量（右键菜单中的”添加顺序局部变量）
在Flat Sequence Structure的Frame间传递 数据，可以通过数据线传递，不需要局部变量。
簇作为输入时需要指定三个元素：起始位置x0、 数据点间隔dx和数组数据。
第3章LabVIEW中的数据类型
波形数据由三个元素构成：波形起始时刻t0；波形采样时间间隔dt；波形数 据Y。
第3章 LabVIEW中的数据 类型
•
时间标识
时间标识是LabVIEW中的一种特殊数据类型，用于输入时间和日期。时 间输入输出变量控件位于“控件→新式→数值”子面板中
第3章 LabVIEW中的数据 类型
•
时间标识
时间常量位于“函数→编程→定时”子面板中
2．特点 (1)近代中国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和 航空都获得了一定程度的发展。 (2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。 (3)地域之间的发展不平衡。 3．影响 (1)积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式， 一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的 联系，丰富了人们的生活。 (2)消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。
第3章 LabVIEW中的数据 类型
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历史ⅱ岳麓版第13课交通与通讯 的变化资料
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[自读教材·填要点]
一、铁路，更多的铁路 1．地位 铁路是 交通建运设输的重点，便于国计民生，成为国民经济 发展的动脉。 2．出现 1881年，中国自建的第一条铁路——唐山 至开胥平各庄铁 路建成通车。 1888年，宫廷专用铁路落成。
电路与电子学基础第3章LabVIEW 数据类型(1)
3.1.2 布尔型控件
布尔控件代表一个布尔 值，只能是True或False
它既可以代表按钮输入， 也可以当作LED指示灯显 示。
7
3.1.2 布尔型控件
程序框图中要对布尔量进行操作可以选 择“函数选板”→“编程”→“布尔”， 得到 “布尔”子模板。
8
9
布尔型输入控件有一个重要的属性叫做机械动 作，这是模拟真实开关的一种开关控制特性。 机械动作定义了用鼠标单击按钮或开关时，其 值在什么时刻由1变为0，在什么时刻由0变为1。 用户可以在前面板上选定某个布尔型控件，点 击鼠标右键，将弹出快捷菜单。选择“机械动 作”，会显示下级菜单。将鼠标放置某个图标 上，上方将显示具体的动作类型，用户可以从 中选择需要的机械动作类型。
1第3章数据操作结构与节点?31基本数据类型231基本数据类型?vi程序框图中接线端以不同的图标和颜色来表示不同的数据类型输入控件显示控件数据类型默认值32位无符号整数32bitunsignedintegernumeric064位无符号整数64bitunsignedintegernumeric06464位时间标示6464bittimestamp当地时间日期枚举类型enumeratedtype布尔booleanflase字符串string空字符串331
<64.64>位时间标示（<64.64>bit time stamp）
枚举类型（Enumerated type） 布尔（Boolean）
字符串（String）
默认值
0
0 当地时间
日期 -
FLASE 空字符串
2
3.1.1 数字型控件
数字型控件的外观 可以五花八门，但 是程序框图中的操 作却是以其代表的 数据类型为准。
LabVIEW虚拟仪器技术第3章-基本数据类型
布尔控件
布尔串控件，位于 “控件”选板->“新式”>“布尔”中。
布尔函数
对布尔量实施操 作的函数称为布尔函 数，位于“函数”选 板->“编程”->“布 尔”中。
按钮与开关
布尔输入控件分为按钮型布尔控件和开关型 布尔控件。它们都是布尔输入控件，但物理意义 有所区别。
单位标签可以在快捷菜单->显示项->单位标 签从而显示，可自由输入物理单位符号，如时间 “h”,“s”，长度“m”等。也可于单位标签上 右键->创建单位字符串进行单位选择。
LabVIEW程序可实现不同单位的自动转换， 还可以通过运算自动处理组合单位。
数值控件的基数与单位标签
数值控件的属性
在快捷菜单上选择“属性”项，即可打开属 性对话框。属性对话框由许多属性页组成，涵盖 了大量的控件属性设置信息。
我们利用控件选板所提供的各种输入控件 和显示控件就可以达到”所见即所得”的效果。
从LabVIEW数据流编程的角度看，任何数 据都必须是有源的，这个源就是输入控件或常 量。常量可以理解为特殊的输入控件。而数据 最终流向的目的地就是显示控件。
从控件本身的角度看，LabVIEW只是推荐 了控件的使用方法，而并没有绝对区分控件必 须是输入控件还是显示控件，两者之间可以相 互转化。
线型与数据类型
LabVIEW中，不同的线型代表不同的数据类型。
在LabVIEW中，数值控件的数据类型是可以 改变的。当我们使用数值控件时，需注意正确使 用数据类型，避免程序发生错误。
编写求平均数程序： 程序能否运行？ 程序能否实现功能？
Result为蓝色控件，其数据类型为整型数据， 程序计算结果会被强制转换为整形数。程序能运 行，但无法正确结果。
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2
第三章 LabVIEW的数据类型
3.1 数据类型 3.2 数据运算选板 3.3 数组型数据 3.4 簇型数据 3.5 矩阵数据 3.6 字符串型数据
3
3.1 数据类型
3.1.1 数值型控件 3.1.2 布尔型控件
3.1 数据类型
18
算术运算符举例
19
C=A+B =
文本编程语言
图形化编程语言
3.2.2 关系运算符
20
关系运算符举例
21
x>y
=
文本编程语言
图形化编程语言
3.2.3 逻辑运算符
22
逻辑运算符举例
23
x>y
=
文本编程语言
图形化编程语言
3.2.4 表达式节点（Expression Node）
24
小试身手
4
VI程序框图中接线端以不同的图标和颜色来表示不同的数据类型
输入控件 显示控件
数据类型
32位无符号整数 （32-bit unsigned integer numeric）
64位无符号整数 （64-bit unsigned integer numeric）
<64.64>位时间标示（<64.64>bit time stamp）
27
小试身手
28
4. 写一个温度监测器，如右图所 示，当温度超过报警上限，而且开 启报警时，报警灯点亮。温度值可 以由随即数发生器产生。
29
5.给定任意x, 求如下表达式的值
y
x5
c os x ex
30
3.3 数组（Array） 数组用于将相同类型的数据元素进行组合 数组的表示：元素（Elements）－最多可达231-1
图标
存储所占位数
数值范围
续表
63
0～1 844 674 407 309 551 615
32
0～4 294 967 295
16
0～65 535
8
0～255
8
数值类型 扩展精度浮点型 双精度浮点型 单精度浮点型
图标
续表
存储所占位数 128 64 32
数值范围
最小正数：6.48E−4 966 最大正数：1.19E+4 932 最小负数：−6.48E-4 966 最大负数：−1.19E+4 932
16
右击时间标志控件，从弹出的快捷菜单中，选“ 属性”，可以设置时间日期的显示格式和显示精度， 与数值属性的修改类似。
3.2 数据运算
17
3.2.1 算术运算符 3.2.2 关系运算符 3.2.3 逻辑运算符 3.2.4 表达式节点（Expression Node）
3.2.1 算术运算符
3.3.1 数组的创建
33
图3-11 创建的数值型一维数组
34
（a）拖曳边角添加数组元素
（b）拖动外边框添加数组元素
数组元素的添加方式
35
（a）二维数组
（b）显示更多的数组成员
增加数组维数及成员
增加数组维数
36
在数组壳左边的指针标记上弹出菜单，选择Add Dimension选项， 增加数组的维数
枚举类型（Enumerated type）
默认值
0
0 当地时间
日期 -
布尔（Boolean）
FLASE
字符串（String）
空字符串
3.1.1 数值型控件
5
数字型控件的外观可以 五花八门，但是程序框 图中的操作却是以其代 表的数据类型为准
6
表3-1
数值类型表
数值类型 有符号64位整数
图标
存储所占位数
最小正数：4.94E−324 最大正数：1.79E+308 最小负数：−4.94E−324 最大负数：−1.79E+308
最小正数：1.40E−45 最大正数：3.40E+38 最小负数：−1.40E−45 最大负数：−3.40E+38
9
数值类型 复数扩展精度浮点型
复数双精度浮点型 复数单精度浮点型
维（Dimensions） 数组的元素可以是任何类型，但不能是数组 数组元素的访问：索引（Index）
注意：Index从0开始
2019/9/10
3.3 数组（Array）
31
数组控件
数组控件
3.3.1 数组的创建
32
在前面板和程序框图中可以创建数值、布尔、路径、字符串、 波形和簇等数据类型的数组。
图标
续表
存储所占位数
数值范围
256
实部与虚部分别与扩展精度浮点型相同
128
实部与虚部分别与双精度浮点型相同
64
实部与虚部分别与单精度浮点型相同
10
3.1.2 布尔型控件
11
布尔控件代表一个布尔值，只 能是True或False
它既可以代表按钮输入，也可 以当作LED指示灯显示。
注意机械特性
数值范围
64
−18 446 744 073 709 551 616～ +18 446 744 073 709 551 615
有符号32位整数
32
−2 147 483 648～+2 147 483 647
有符号16位整数
16
−32 768～+32 767
有符号8位整数
8
−128～+127
7
数值类型 无符号64位整数 无符号32位整数 无符号16位整数 无符号8位整数
项，打开如下图所示的枚举型选项编 辑对话框。
3.1.4 时间类型
15
时间类型是LabVIEW中特有的数据 类型，用于输入或输出时间和日期。 时间标志控件位于控件选拔的“数值” 子选板中。时间常数位于函数选板的 “定时”子选板中。
单击时间日期控件旁 边的时间与日期选择 按钮，可以打开如上 图所示的时间和日期 设置对话。
25
1.编写一个VI求三个数的平均值， 如右图所示。
- 要求对三个输入控件等间隔并 右对齐，对应的程序框图控件 对象也要求如此对齐。
- 分别用普通方式和高亮方式运 行程序，体会数据流向。
- 单步执行一遍
26
2.写一个VI判断两个数的大小，如 右图所示：当A>B时，指示灯亮
3.写一个VI获取当前系统时间，并 将其转换为字符串和浮点数。这 在实际编程中会经常遇到。（用 到的函数都在 编程---定时, 编程--数值---转换，字符串—格式化日 期）
3.1.3 枚举类型
12
LabVIEW中的枚举类型和C语言中的枚举类型定义相同。它提供了一个选项 列表，其中每一项都包含一个字符串标识和数字标识，数字标识与每一选项
在列表中的顺序一一对应。
枚举型控件
13
同枚举控件单选按钮一样，可以作为条件结构的选择器
3.1.3 枚举类型
14
从上述的选板中选择枚举类型的输入 控件添加到前面板中，然后右击该控 件，从快捷菜单中选择Edit Items选