LabVIEW的程序结构课件

2.3LabVIEW的程序结构主要的程序结构有：循环（While循环和For循环）选择（Case结构）顺序（Sequence结构，分为平铺式和层叠式）事件（Event结构）2.3.1For循环1．For循环的创建基本的For循环结构由循环框、循环次数端口和计数端口组成。

循环框计数端口循环次数端口循环边框2．For循环的工作流程For循环用于将结构中的程序循环执行指定的次数。在开始For循环之前，从循环次数端口读入循环次数，计数端口输出0值。接下来执行For循环框内框图代码程序，每执行一次计数端口值自动加1。循环次数达到设定值后，退出循环。例如：下图中通道自动索引功能有效时，每一次循环产生一个新的数据，存储在循环的边框通道上，待循环结束以后，产生的6个数据将传送到一个数组指示器中。自动索引功能无效时，只有最后一次For循环产生的1个随机数传到循环外。空心实心4．移位寄存器创建：右击边框，弹出一个菜单，选择AddShiftRegister选项，可添加一个移位寄存器。用途：主要用于While循环和For循环，将上一次循环的值传给下一次循环。数据类型：数字型、布尔型、字符串等。初始化：在循环外将初始值连到移位寄存器的左端口，有默认初值。还可以存储前几次循环的值，在移位寄存器的左端口或右端口上右击鼠标弹出菜单，选择AddElement选项，可创建附加的左端口来存储前几次循环的值。下面是用移位寄存器（左图）和反馈节点（右图）实现a++的框图程序。2.3.2While循环For循环和While循环的区别：For循环要执行预先指定的循环次数。而While循环只有在条件端口接收到的值为False(or:True)时才停止循环。While循环不必知道循环次数。While循环不满足条件也要执行1次。For循环当N<1时1次都不执行。1.While循环的创建While循环由循环框、条件端口和计数端口组成。循环框条件端口计数端口循环边框计数端口用于统计循环执行的次数，While循环每执行一次，计数端口的值就加1。计数端口从零开始计数，也就是说，在第一次循环结束时，计数端口的值为0，如果循环执行了10次，则计数端口的值为9。While循环也具有数据通道索引和移位寄存器、反馈接点的功能，它们的用法与For循环相同，只是While循环的边框数据通道默认为不能索引。用While循环实现求X的立方和（P54）2.3.3Case结构1.Case结构的创建Case结构由选择框架、选择端口、选择器标签，以及递增/递减按钮组成。选择标签递增按钮递减按钮选择框架选择端口4．选择结构数据通道的设置

输入数据时，每个子Case框可连可不连数据通道。输出数据时，每个子Case框必须为通道连接数据。否则程序不能运行，这时通道的图标是空心的，只有为每个子Case框的数据端口都连接数据后，图标才变成实心。UseDefaultifUnwired可使程序中没有连线的子Case框输出默认值。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TextRing控制器（在控制模板中的Ring&Enum子模板中）

注意：当在一个子Case中建立了一个输出数据通道后，必须给每一个子Case定义输出数据通道。设定默认的子CASE，当所有条件都不满足时，执行默认子CASE例子2.3.4顺序结构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。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。两种形式顺序结构，FlatSequenceStructure平铺式顺序结构和StackedSequenceStructure层叠式顺序结构。功能相同，区别仅在于表现形式不同。2.顺序结构的工作方式数据传递至顺序结构时，层叠式从标识0开始执行，依次顺序执行；平铺式从左至右执行所有子图形代码框。从结构外面向顺序结构写数据时，可连接可不连接这个数据通道；但是当顺序结构向外输出数据时，各个图形代码框中只能有一个连接这个数据通道。

代码框之间的数据传递，平铺式可从一帧直接连线到另一帧来传递数据，层叠式则需要通过局部变量——SequenceLocal来传送数据。在层叠式顺序结构的边框上面右击，选择AddSequenceLocal即可在当前帧创建一个顺序局部变量端口。将本帧中的数据连接到该局部变量端口，该数据就可传到后面的帧，该数据不会作用到它前面的帧。如下图示意了层叠式顺序结构通过局部变量传递数据的情况。在标识是1号帧的一个数据传递到标识是2号的帧进行“或”运算，0号帧不能使用该数据。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。

读取定时器的当前值VI程序每隔10ms执行循环四舍五入取整2．事件结构的使用可有一个或多个子图形代码框，该图形代码框可以设置为响应多个事件。

右击事件结构边框，从弹出的快捷菜单中选择EditEventsHandledbyThisCase…，这时将弹出编辑事件对话框。显示当前建立的事件，默认“Timeout’事件。增加事件删除事件可以选择的事件源相应的事件源可产生的事件消息例如：建立一个5秒的超时事件和一个“OKButton”开关值发生变化的事件

要求：方法1：任一事件发生都执行同一个子图形代码框程序，显示出对话框“超时或单击了OK按钮”。方法2：由不同的框图程序响应不同的事件，显示出对话框“超时事件”或“单击了OK按钮事件”。法2：在事件结构边框的快捷菜单中选择AddEventCase…来创建事件结构的一个分支。在弹出的对话框中，选取“EventSources”事件源窗口中的“OKButton”。并在“Event”事件窗口中选择“ValueChange”。后面的设置与法1类似。2.3.6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。（1）公式节点的创建从函数模板的Structures子模板上选择公式节点FormulaNode，在框图中设置公式节点。公式节点的边框大小可以改变，用户可以使用标签工具，将数学公式直接输入到公式节点的框内。（2）公式节点的使用可以声明变量，也支持一些常用的C语言的语句（包括赋值语句、条件语句、循环语句、Switch语句），每条语句以分号结尾。输入公式后，需要添加输入、输出端口。在添加端口后出现的方框内填入变量名称。将输入端口和程序中的数据端口相连接。将输出端口和程序中的指示端口连接公式节点中常用的运算符其中，条件运算符的“?”前的部分是判定条件，“?”和“:”间的部分为当条件为True时的表达式，“:”后的部分为当条件为False时的表达式。公式节点语句中还可以使用数学函数：abs、acos、acosh、asin、asinh、atan、atan2、atanh、ceil、cos、cosh、cot、csc、exp、expml、floor、getexp、getman、int、intrz、ln、lnp1、log、log2、max、min、mod、pow、rand、rem、sec、sign、sin、sinc、sinh、sizeOfDim、sqrt、tan、tanh。公式节点中可使用IF条件语句，for和do{}、while循环Swtich()case分支语句公式节点的语法与C语言相同例：用公式节点计算y1=x3+x2+5和y2=m*x+b分析：公式的输入端口共有3个输入量，分别是m、b和x。3个输入量经过公式节点中的两条语句完成指定的运算，通过输出端口输出y1和y2。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。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2.3.7局部变量和全局变量1．局部变量程序太复杂，连线困难，需用局部变量。（1）创建

法一：为前面板对象创建局部变量。

在对象上面单击鼠标右键，选择Create→LocalVariable。法二：在框图程序中新建局部变量，然后再指向某个对象。

可以为一个对象创建多个局部变量。局部变量具有读、写两种属性。并可互换。(2)使用示例程序中，建立了“停止”控件的两个局部变量。循环内的局部变量处于“读”状态，读出当前“停止”控件的状态，送给“指示灯”控件显示。循环外的局部变量则处于“写”状态，它在每次程序运行前赋给“停止”控件，赋值为“False”，以保证程序运行时进入循环状态。2．全局变量不同程序之间交换数据，需用全局变量。全局变量VI只有前面板而无框图程序。（1）创建选择全局变量图标，右击，选择OpenFrontPanel，打开全局变量声明VI的前面板。按照需要的数据类型加入控件。切换到框图程序窗口，单击全局变量图标，选择需要它指向的控件。返回到全局变量声明VI的前面板，将该VI文件存盘，完成全局变量的建立。

（2）调用

由函数模板中的SelectaVI…子模板打开选择用户程序对话框，选择已经保存的全局变量声明VI程序，此时将在框图程序中显示全局变量数据端口。如果在全局变量声明VI中建立多个控件，可以用操作工具在全局变量的图标上单击，在列出的所有变量对象中选择所需的对象。

（3）使用示例利用全局变量在不同VI中传递数据。

创建一个全局变量声明Ⅵ，其中包含一个数值型控件并命名为“数值”和布尔型控件并命名为“状态”，保存为“GV．vi”。新建一个VI命名为“采集信息.vi”，前面板中有一个旋钮开关和按键开关，将它们的值送到全局变量中。由函数模板中的SelectaVI…子模板打开选择用户程序对话框，选择“GV．vi”，调用两次全局变量声明Ⅵ，选择全局变量的不同数据类型，对端口连线并保存VI。如图

“采集信息”框图程序新建VI“显示信息.vi”，前面板中有一个表盘指针控件和LED控件。采用同样的方法在框图程序窗口选择创建的全局变量，并在全局变量图标上单击鼠标右键，选择“ChangetoRead”。“显示信息”框图程序分别运行两个VI程序，可以发现由程序“采集信息”得到的数据，通过全局变量传递到程序“显示信息”中，实现了两个程序之间的数据传递。习题：2.31.用While循