《虚拟仪器与LABVIEW编程技术》课件-第2章 简单VI的设计与

第2章简单VI的设计与实现2.1从模版创建VI2.1.1从模板中创建VI

LabVIEW产品提供了模板和项目范例，其中模板展示了LabVIEW应用的最基本构建模块。“创建项目”窗口

在LabVIEW“启动界面(StartWindow)”中选择“创建项目(New

Project)”可得到如图所示的窗口。单击图标“项目(Project)”模板便会弹出如图

“新建(New)”窗口。LabVIEW自带的模板“生成和显示”程序的前面板窗口

“生成和显示”程序的程序框图窗口2.1.2修改模版VI仿真信号对话框2.2.1前面板编辑1.前面板的输入控件和显示控件前面板是虚拟仪器与用户的交互界面，可以模拟真实仪器仪表的前面板，用于设置输入和显示输出。前面板的数据对象可以分为“输入(Control)”控件和“显示(Indicator)”控件两大类。其中输入控件是用户用来往程序输入数据的；显示控件则是程序向用户输出运行结果的。前面板的每个控件，在程序框图中都会对应一个接线端。2.2VI的编辑一个VI包括3个基本元素：前面板(FrontPanel)窗口、程序框图(BlockDiagram)窗口、图标及连接器(IconandConnectorPane)。2.前面板控件编辑1)选择、移动、复制、粘贴、删除2)创建和编辑标签3)设置字体4)对象着色5)替换控件6)调整控件大小7)字体、字号及颜色的修改颜色设置对话框8)多个控件的排列

(1)对齐对象(AlignObjects)。(2)分布对象(DistributeObjects)。(3)调整对象大小(ResizeObjects)。(4)重新排序(Reorder)工具。9)数值型控件属性设置(1)外观设置。

(2)显示格式设置。(3)标尺设置。10)布尔型控件属性设置(1)“外观”设置。(2)“操作”设置。2.2.2程序框图编辑及VI调试1.程序框图中的对象程序框图中的对象包括节点、接线端、连线和常量四种。1)节点“节点(Node)”类似于文本编程语言中的操作符、函数或是子程序，节点拥有多个输入和输出，在VI运行时完成一定操作功能。在LabVIEW中，节点分为以下四类：(1)函数(Function)。函数是完成LabVIEW程序功能的最基本成员，相当于文本编程语言的操作符或语句。(2)子VI(SubVI)。子VI区别于普通的节点，它本身是一个程序，并且是用于另一个VI的程序，即被另一个VI调用的子程序。(3)

ExpressVI。ExpressVI是一类特殊子VI，可以通过对话框配置参数，执行常规的测试任务。(4)结构(Structure)。结构类似于文本编程语言中的循环。结构是控制代码执行的元素，在程序框图中使用结构来重复执行某一段代码，或是有条件执行某一段代码，或是按照一定的顺序来执行。常用的结构有For循环、While循环、条件结构、顺序结构、事件结构等几种。2)接线端在程序框图中，凡是能够进行连线的都是接线端，按照接线端不同，分为两类：(1)控件接线端。前面板上所有的控件，在程序框图中都会出现一个接线端，其中输入控件的接线端口在右侧，显示控件的接线端口在左侧。下图为旋钮控件及其接线端。(2)节点接线端。节点接线端是节点连线的位置，即数据传递的端点。所有的节点，使用连线工具观察，都可看到或多或少的接线端口。3)常量在函数选板中有各种常用的“常量(Constance)”，比如数值常量，布尔常量、字符串常量，用户可以在编写程序时为它赋值。另外在“数值(Numeric)”子选板中还有各种科学常量，例如自然对数的底e、回车符等。4)连线连线(Wire)用来把程序框图的其他各元素相互连接，传送数据。(1)颜色。连线不同的形状表示不同的数据类型，一般来说，橙色代表浮点数，绿色代表布尔量，粉红色代表字符串，蓝色代表整型数…。(2)线型。不同的线型也代表不同的数据类型。其中，细线代表单个数据，点线代表布尔量，粗线代表数组，双线代表二维数组，网格线代表簇…。(3)连线方法。①“工具选板”中的“自动选择工具”。②直接使用“连线工具”(4)连线路径。LabVIEW会为连线选择一条合理的路径。(5)选择和删除连线。

整理前

整理后(6)整理程序框图。单击程序框图的“编辑(Edit)”菜单，然后点击“整理所选部分(CleanUpWire)”即可快速进行连线整理。2. VI程序设计流程

LabVIEW程序设计主要包括前面板创建、程序框图创建及运行与调试三部分。VI创建步骤如下：

1)创建前面板

(1)根据VI设计要求，在前面板中点击鼠标右键打开控件选板，选择所需的输入控件、显示控件，用鼠标拖至相应前面板的位置，松开鼠标图标放置完毕。

(2)根据要求对每个控件的属性进行设置。

2)创建程序框图

(1)在程序框图中点击鼠标右键打开函数选板，选择所需的函数，拖动到相应前面板的位置，松开鼠标图标放置完毕.

(2)利用连线工具将程序框图中的接线端连接构成完整程序。

3)程序运行与调试

程序编写完成后，在前面板为各种输入控件赋值，然后点击工具栏的运行程序按钮，运行程序，并可修改参数完成程序调试。

4)保存程序

程序运行正常，将程序命名(程序名后缀必须为.VI)并保存。

2.3VI的运行与调试VI编写完成之后，要对程序进行运行与调试来测试程序是否能够产生预期的结果，如果运行结果不正确，还要利用LabVIEW提供的工具进行问题查找等调试工作。2.3.1VI的运行若程序存在错误。单击折断箭头则可出现“错误列表(ErrorList)”窗口，错误列表分为三部分。第一栏(VIlist)列出错误的程序名称。第二栏(errorandwarnings)列出程序中错误节点名称及错误原因。第三栏(details)显示错误详细原因及改正方法。双击每条错误会在框图程序中以高亮形式显示错误节点和连线。2.3.2VI的调试LabVIEW还提供了断点工具和探针工具方便用户控制程序执行和实时观察变量值。1.断点诊断“断点(Breakpoint)”用来使程序执行中在某一位置暂停，以便于观察中间结果。2.探针诊断程序调试过程中，将断点工具与“探针(Probe)”工具配合使用可确认数据是否有误，并找到错误所在的位置。探针的功能是在程序运行时会立即显示流过某一连线的数据值等信息，甚至可以根据数据值进行一定的响应。2.4创建子VI2.4.1创建子VI1．编辑子VI图标LabVIEW为每个程序创建了一个默认图标，位于前面板和程序框图窗口的右上角，可对这个图标进行编辑。2．编辑连接器连接器用于子VI与高层程序进行数据传递的输入/输出接口，连接器图标位于窗口的右上角。2.4.2调用子VI编辑好图标和连接器后，子VI可以被其他程序调用。在新的VI中的程序框图中，右键弹出的函数选板中点击“选择VI”选项，即可在“文件选择”对话框中选择之前保存的子VI。

综合实训

本章任务：用两种方法(普通函数法和公式法)实现数学运算。

sin(X1*X2+X3/X4-X5)+abs(X6)+sqrt(X7)+pi*X8。要求为X1-X8分别赋值为1-8，运行并调试该程序。

解

该题目中涉及到简单的数学运算及三角函数运算，首先明确“abs”为取绝对值，“sqrt”为

平方根，“pi”为科学常量π，接下来使用两种编程方法实现该运算。

小

结

LabVIEW与其他文本编程语言一样，掌握基编程方法是最基本要求。本章主要介绍了前面板和程序框图的编辑方法；VI的编程、运行和调试方法；以及子VI的创建与调用方法。通过本章的学习，学生了解了LabVIEW中VI的组成及编辑方法，掌握了程序编写、运行与调试方法。

习

题

1．LabVIEW的VI包括哪几部分？如何在它们之间进行切换？

2．比较LabVIEW工具栏和程序框图工具栏的相同和不同之处。

3．