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。
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•前言
•第1部分入门篇
•第1章初识LabVIEW
•第2章 LabVIEW 基本操作
•第3章 LabVIEW 基本数据类型及其相互转换
•第4章 LabVIEW 程序结构
•第5章 LabVIEW 数据运算函数
•第6章 LabVIEW 控件及其使用方法
•第7章 LabVIEW 数据表达与显示
•第2部分提高篇
•第8章 LabVIEW 文件I/O
•第9章 LabVIEW 中的字符串操作
•第10章 LabVIEW 数学分析
•第11章 LabVIEW 信号处理
•第12章 LabVIEW 与其他软件通信
•第13章 LabVIEW 时间相关操作
•第14章 LabVIEW 应用程序控制
•第15章 LabVIEW 网络编程技术
•第16章 LabVIEW 总线技术与仪器控制
•第17章 LabVIEW 数据库的访问
•第18章 LabVIEW 程序发布
•第3部分应用篇
•第19章多通道温度检测记录系统
•第20章温湿度检测管理系统
•参考文献
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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
•
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的数据类型----通过类型描述符提取控件名称(LABEL)
labview的数据类型----通过类型描述符提取控件名称
(LABEL)
通过分析类型描述符结构,我们已经得到的类型描述符的头部信息,我们知道,LV 的存储结构中同时包括了控件的标签信息,看看如何能通过描述符得到控件的标签.OPENG 中提供了这个功能,我们跟踪一下看看它实现的方法:
首先根据类型描述符头部信息中的类型码对LV 的数据类型进行分类,每个CASE 中的数据存储结构都是类似的.
先看看第一个CASE: 条件是:”I8”..”CXT”,“Boolean”,“Variant” ,这说明从I8-- ->“CXT”,包括BOOLEAN VARIANT 类型描述符的结构都是类似的.看看I8 和BOOLEAN 的类型描述符的内容,我们分析一下.
I8 和BOOLEAN 除了类型码不同(0X01,0X21),其它结构完全相同.第一个字(两个字节)表示存储结构的长度,*2 表示字节数.
0X40 是LABVIEW 保留的.第三个字的高位字节0X02 表示名称包括两个字节(字符,ASCII).可以看出它的标签是aa.
前4 个字节(两个字I16)是类型描述符的头部信息,第5 个字节0X02 表示名称的长度是2 个字符,这样,通过把类型描述符的结构转换成U8 数组或者16 进制字符串,就可以拆分出它的标签信息.
左边的图通过铸模函数,把I16 数组转换成16 进制字符串,通过一个Get PString(有点类似C 指针),提取出标签.
右边的图是Get PString 的程序框图,因为以后要经常用到,重点解释一下.
我们前文谈到过,字符串和U8 数组在内存中的存储形式是完全相同的,所以操作字符串和操作U8 数组是等价的.
表示名称长度信息在第５个字节中，所以首先用索引数组取出第５个字节。
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4
默认值 0 0 当地时间 日期 FLASE 空字符串
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） 枚举类型（Enumerated type） 布尔（Boolean） 字符串（String）
Bundle函数 （Cluster子 模板中）
58
3.4.2 簇函数
（1）按名称解除捆绑
（2）按名称捆绑
（3）解除捆绑
59
图3-42
簇函数选板
60
图3-43
按名称解除捆绑函数接线端子
61
图3-44
按名称解除捆绑函数的使用
62
63
图3-45
按名称捆绑函数接线端子
64
65
图3-47
解除捆绑函数接线端子
定义：簇是一种可以把相同或不同类型的数据组合在一起的 数据结构，类似于C语言中的结构体数据类型struct。
我们可以把簇形象地理解为一根多芯电缆，不同的信号线捆 绑在一起进行传输，电缆中的每根线就相当于簇中的每个元 素。 作用：减少连线的混乱，减少接线板上接线端的数量
54
3.4 簇（Cluster） ——LabVIEW中的结构体变量 3.4.1 簇的创建
无符号32位整数
32
0～4 294 967 295
无符号16位整数
16
0～65 535
无符号8位整数
8
0～255
8
续表
数 值 类 型 图 标 存储所占位数 数 值 范 围
扩展精度浮点型
128
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
39
设计步骤如下： 创建一个For循环，循环次数定为100次
在数学函数中调用Sin函数，重复端子作为输入，输出用一个波 形图表和一个数组显示。如图：
40
3.3.2 数组函数
数组函数用于对一个数组进行操作，主要包括求数组的 长度、替换数组中的元素、取出数组中的元素、对数组排序 或初始化数组等各种运算，LabVIEW的数组选板中有丰富的 数组函数可以实现对数组的各种操作。函数是以功能函数节 点的形式来表现的。
11
注意机械特性
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
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
行指针
当前指针指示的元素
列指针
4行2列元素
三维数组
37
页指针
行指针
列指针
多形态操作（Polymorphism）
38
2018/8/3
15
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。
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
3.2.1 算术运算符 3.2.2 关系运算符
17
3.2.3 逻辑运算符
3.1.1 数值型控件
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
5
6
表3-1
数值类型表
数 值 类 型
图
标
存储所占位数
数 值 范 围
有符号64位整数
64
−18 446 744 073 709 551 616～ +18 446 744 073 709 551 615
3.2.4 表达式节点（Expression Node）
3.2.1 算术运算符
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
1．字符串控件
字符串控件用于输入和显示各种字符串。
77
右键单击字符串控件弹出的快捷菜单中，关于定义字符串的 显示方式有四种。
图3-57
字符串型与路径子选板图
78
字符的四种显示模式
（1）正常显示。
（2）“\”代码显示。 （3）密码显示。
（4）十六进制显示。
图3-58
字符串快捷菜单部分选项
79
字符串控件五种表达形式
与字符串控件的工作原理类似，但LabVIEW会根据用户使用 操作平台的标准句法将路径按一定格式处理。路径通常分为
以下几种类型。
82
（1）非法路径。 （2）空路径。
（3）绝对路径和相对路径。
3．组合框控件
83
组合框控件可用来创建一个字符串列表，在前面板上可按次 序循环浏览该列表。
在字符串控件中最常用的是字符串输入和字符串显示两个控
2018/8/3
3.3 数组（Array）
数组控件
31
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。
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
5 6 7 8
9 10 11 12 2.将上面的数组转置 1 5 9 2 6 10 3.索引第2行第2列元素，并替换第一行元素为0 2 4 6 4.把1中的数组拆成1 2 3 4和 5 6 7 8
9 10 11 12
53
3.4 簇（Cluster） ——LabVIEW中的结构体变量
3.2.4 表达式节点（Expression Node）
24
小试身手
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
25
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）
（2）索引数组
43
图3-17
索引数组函数接线端子
图3-18
使用索引数组函数索引数组中的元素和指定列或行或元素
44
（3）替换数组子集
45
图3-19
替换数组子集函接线端子
图3-20
替换数组子集函数的使用
（4）数组插入
46
图3-21
数组插入函数接线端子
图3-22
数值插入函数的使用
（5）删除数组元素
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 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
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。
复数扩展精度浮点型
256
实部与虚部分别与扩展精度浮点型相同
复数双精度浮点型
128
实部与虚部分别与双精度浮点型相同
复数单精度浮点型
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
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）变体 75
（a）数组至簇转换
（b）簇至数组转换
图3-55
簇与数组之间转换函数的使用
3.5 字符串型数据
76
3.5.1 字符串与路径
字符串是LabVIEW中一种基本的数据类型。 路径也是一种特殊的字符串，专门用于对文件路 径的处理。 字符串型与路径子选板中共有三种对象供用户选 择：字符串输入/显示、组合框和文件路径输入/显示。
第三章 LabVIEW的数据类型
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
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
件。
默认情况下创建的字符串输入与显示控件是单行的，长度固 定。
84
字符串控件在默认情况下为正常显示状态显示字符的一般形 式，在字符串中可以直接输入回车或空格键，系统自动根据键盘 动作为字符串创建隐藏的‘\’形式的转义控制字符。