实验三-LabVIEW编程的程序结构实验-分支机构与顺序结构

以方程式y=x2+x+1为例
• 1. 用常规的LabVIEW算数函数实现此方程 • 2. 用公式节点来实现同一方程
– 在框内输入一个或多个公式，每个公式语句必须以分 号结束 – 在公式节点边框上弹出快捷菜单，并从弹出菜单中选 择Add Input或Add Output选项来创建公式节点的输入 或输出端口。
公式节点包含元素
• 表达式中能够使用符号 + , - , * , / , ** , != , = = , > , < , >= ,<= , && , || , & , | , ^ , 等 • 可使用数学运算子模板中的函数：如三角、指数、 对数等 • 公式节点中可使用
– IF条件语句， – for和do { }、while循环 – Swtich ( ) case分支语句
《虚拟仪器》－3
LabVIEW编程的程序结构实验 ——Case结构和Sequence结构
§7-1 Case 结 构
顺序结构
分支结构
循环结构
§7-1 Case 结 构
• Case结构是一种控制程序分支的结构，与常规文本编程 语言的IF语句或Swtich语句类似。 • Case结构有一个条件选择端口 ? （Selector），根据连到 Selector端口 ? 的值来判断执行哪一个子Case。Selector 端口的数据类型有布尔型和数值型。 • 通过打开函数模板中的Structure子模板，可在框图程序中 放置Case结构
例：使用Sequence结构，设计一个VI，计算产生一
个与指定的数字相等的随机数所需花费的时间。
―等待Wait‖：控制VT定时执行，每次执行单元（比如循 环）内部，在执行代码运行结束后，开始计时。保持此状态 直到毫秒计数器的值等于预先设定的值。用于每次执行单元 至少执行时间设定。 ―等待下一个整数倍的毫秒Wait until Next ms Multiple‖： 每次执行单元（比如循环）内部，在执行代码开始运行时， 就开始计时。保持此状态直到毫秒计数器的值等于预先设定 数的整数倍。用于同步各单元操作。
Sequence结构，它是一种先后顺序执行的结构，看上去象电影胶片的帧 （Frame），每一帧为一段框图程序，按照帧（Frame）的顺序来执行框图 程序。 从函数模板的Structures子模板上选择Sequence Structure Sequence结构可以包含多个Frame，首先要执行的Frame的编号为0，第二 个要执行的Frame的编号为1，照此类推，编号的顺序即为执行的顺序。 新建的Sequence结构只有一个Frame，可以在Sequence结构的边框上弹 出菜单，选择Add Frame After或Add Frame Before选项来增加Frame
在LabVIEW增加平面顺序帧结构 Flat Sequence Structure
• 功能与堆叠式顺序帧相同，可相互转换
§7-3 公式节点
• 在框图程序中，如果需要设计较复杂的数学运算， 框图将会十分复杂，工作量大，而且不直观，调 试、改错也不方便。 • 利用公式节点，只需将数学公式的文本表达式输 入在公式节点的框图内，并连接相应的输入、输 出端口，则LabVIEW会自动地根据公式计算出正 确的结果，并从输出端输出。 • 从函数模板的Structures子模板上选择公式节点 Formula Node，在框图中设置公式节点，将数 学公式直接输入到公式节点的框内。
切换子Case按钮
Case结构示意图
• 例1：Number1和Number2的数据通过数据通道（Case边 框上的小方块）进入Case结构，由Selector端口的值决定 两个数是进行加法运算还是减法运算。
• CASE0 (Add)，VI就进行加法运算，CASE1，则VI将进行 减法运算。 • 使用了一个数字型Text Ring控制器（在控制模板中的 Ring&Enum子模板中） • 分支选择器的连接可以是布尔型、数值型和字符串型 • Case结构输入端子（隧道和分支选择器）的数据是所有 分支公用的。分支并不一定需要输入数据或输出数据，但 如果有一个分支输出数据到隧道，那么所有的分支都必须 输出数据，在给分支的输出连线时，在每个分支的同一个 位置会出现一个白色的小隧道，这时运行箭头会裂开，直 到所有分支的数据都已连接后，隧道就会变成黑色，而且 运行箭头也会合拢。
Result 25.00
任务7-3：答案 y1=x3+x2+5 y2=m*x+b

实验报告
• 任务7－1 使用Sequence结构，设计一个VI，计算产生一个与 指定的数字相等的随机数所需花费的时间。 • 任务7-2：设计一个VI能够像计算器一样进行运算。前面板上 有两个数字控制器，用来输入两个数字，另有一个指示器，用 来显示VI对输入数字进行运算（Add、Subtract、Divide或 Multiply）的结果。用一个滑动条控制器来选择加、减、乘、 除运算 • 任务7-3：设计一个VI，用公式节点来计算下列方程，并画出 y1和y2的曲线。 y1=x3+x2+5 y2=mx+b 以上两个方程只许使用一个Formula Node。参考练习7－4
设定默认的子CASE， 当所有条件都不满足时， 执行默认子CASE
介绍下拉菜单和枚举的 控件使用
• 添加分支： • 在CASE结构的边框上右击，弹出菜单中选择在前面添加分 支、在后面添加分支实现分支的添加。
§7-2 Sequence结构
• 在常规文本编程语言中，程序语句一般按其出现的先后次序执行。 • LabVIEW是一种数据流程序设计语言，没有明确的先后顺序，当节点 所有输入端的数据全部有效时，节点才执行。 • 在测量和控制中，经常需要程序按照规定的顺序执行。
“Tick Count(ms)函数”：用与Express VI完成定时任务。
全局变量和局部变量
• 全局变量：在多个VI有效。 • 局部变量：在本VI有效。 • 在Sequence结构中，各个Frame之间是通过局部 变量（Sequence Locals）来传递数据的，由于 各Frame是按照编号的顺序由前向后执行，因此 局部变量只能由前向后传递数据。 • 在需要使用局部变量向后传递数据的Frame的边 框上右击鼠标弹出快捷菜单，选择Add Sequence Local选项，可创建一个局部变量
例：程序运行中，用Knob控件改变图形曲线的颜色
• 提示：建立CHART的属性节点 ，改为可写，并指定为曲 线Plot的颜色Color属性，用Knob的值控制CASE，分别送5 种颜色值给属性节点
属性节点的建立和使用方法
• 在对象控件上右击，菜单中选择 Create－>Property Node ，则在框 图程序中建立了一个属性节点，该 属性节点默认的属性是” Visble‖, 可读。 • 在Property Node 上右击，在弹出 菜单中选择Change to write，则改 为可写。 • 在Property Node 上右击，在弹出 菜单中选择Property，弹出菜单中 再选择需要控制的属性。
选作：
程序运行中，用Knob控件改变图形CHART控件中点和曲线的 颜色分别为红、橙、紫、绿色。
实验报告
• 2、使用公式节点时，如果输入变量的名称同输出变量的名称 相同时，会怎样？ • 3、心得体会及其它。
任务7-1 练习答案
任务7-2 练习答案
A 5.00 B 5.00 Function A/B A*B A-B A+B
• 公式节点的语法与C语言相同
习题7-1： y1=x3+x2+5 y2=m*x+b
补充：前面板对象属性的动态控制
• 在前面板设计编程时，我们可以修改和设 定对象控件的属性，但是在程序运行时能 否由用户修改或程序自身改变呢？ • 方法是：创建对象的属性节点，通过对属 性节点的“写”操作，完成对对象属性的 修改。 • 同样通过对属性节点的“读”操作，在程 序中读取对象的属性。
§7-4 总结、要点和技巧
• · LabVIEW有两种控制数据流的结构——Case结构和 Sequence结构。LabVIEW将这两种结构表现为一叠卡片， 在一个时刻，只有一个卡片（子框图）是可见的。 • 根据Case结构选择端口的输入值来判断执行哪个子Case， 条件选择可以是布尔值（2种条件）或者是数字（231－1 种条件）。 • 使用Sequence结构，可以按Frame的编号顺序执行框图 程序。 • 可以用Sequence Locals在Sequence结构的各帧之间传送 数据。只能前面帧的数据传递给后面帧。 • 使用Formula Node（公式节点），可以直接把很多公式 输入到节点方框中。切记：变量名是区分大小写的，每条 公式语句必须以分号（；）结尾。