第4讲LabVIEW的基本程序结构课件.ppt

1、第第四讲四讲 LabVIEW的的基本程序基本程序结构结构2015年3月24日第第四讲四讲 LabVIEW的的基本程序基本程序结构结构LabVIEW的函数选板中有一个极其重要的子选板：“结构”。结构与其它节点（比如函数、子VI、常量、装饰等）的区别在于，结构是用于控制程序的执行顺序的，会改变程序的流程；而其他节点则多是用于改变程序中的数据。此外，结构体内可以放置程序代码，即其他节点和连线。LabVIEW中的结构放置在程序框图中，其外形一般是一个大小可以缩放的边框，当它与其他节点的连线有数据传递时，边框内的一段代码将反复执行或有条件执行或按某一定的顺序执行。结构内的该段代码则被称为子框图。结构框图

2、可以看成是个代码容器。容器内的代码按照某种条件反复执行。本讲将介绍LabVIEW中的for循环结构、while循环结构、条件结构和顺序结构4.1 For循环循环4.1.1 For循环的组成LabVIEW中的循环与结构位于程序框图的“函数”选板下的“结构”子选板中，如图4-1所示。图图4-1 “4-1 “结构结构”子选板界面子选板界面找到For循环后，用鼠标左键单击For循环后会发现鼠标箭头变成一个表示For循环的小图标，此时用户可在程序框图上用鼠标拖放一个任意大小和位置的For循环边框，如图4-2所示。最基最基本的本的For循环由循环框架、总数接线端（输入端）、计数接线端循环由循环框架、总数接

3、线端（输入端）、计数接线端（输出端）组成。（输出端）组成。图图4-2 For4-2 For循环界面循环界面循环体，代码有输入、输出端子循环变量i，仅有输出For循环相当于C语言中的下列程序代码：for（i=0；iN；i+）；4.1.2 简单简单For循环应用示例循环应用示例图图4-3 4-3 简单简单ForFor循环示例循环示例FOR循环简单示例循环简单示例?没有没有连加连加4.1.3 自动索引在自动索引在For循环内的应用循环内的应用自动索引的功能是使循环框外面的数组成员逐个进入循环框内，或使循环框内的数据累加成一个数组输出到循环框外面。循环内-循环外，元素-数组，一维-二维，自动索引值，在

4、完成循环后才一次性输出。For循环的索引可通过鼠标右键单击循环边框的数据通道来启动。4.1.3 自动索引在自动索引在For循环内的应用循环内的应用尽管For循环和While循环都支持自动索引功能，但其主要区别在于：For循环的数组默认为能自动索引，如不需要索引，可在数组进入循环的通道上单击鼠标右键弹出快捷菜单选择“禁用索引”选项；而While循环中的数组默认为不能自动索引，如果需要索引，可在循环的通道上单击鼠标右键弹出快捷菜单选择“启用索引”选项。另外，在创建二维数组时一般使用For循环而不使用While循环。图图4-4 For4-4 For循环自动索引示例循环自动索引示例自动索引示例自动索引

5、示例自动索引示例自动索引示例24.1.3 自动索引在自动索引在For循环内的应用循环内的应用4.1.4 移位寄存器在移位寄存器在For循环内的应用循环内的应用移位寄存器是LabVIEW的循环结构中的一个附加变量对象，其功能是在循环的不同迭代间传递数据。一般来说，移位寄存器可以存储任何类型的数据，但是连接在同一个寄存器两个端子上的数据必须是同一类型的。移位寄存器的类型与第一个连接到其端子之一的对象数据的类型相同。起到C语言中，i+的作用。在LABVIEW中，不支持变量的自赋值。只能通过移位寄存器解决。使用LabVIEW时，凡是循环内需要使用变量的地方，应首先考虑使用移位寄存器。图图4-5 For

6、4-5 For循环移位寄存器示例循环移位寄存器示例当前的当前的i上一次的上一次的i当前循环的当前循环的结果值结果值上次循环的上次循环的结果值结果值图图4-6 For4-6 For循环中不添加移位寄存器的结果循环中不添加移位寄存器的结果u移位寄存器成对出现，在程序中使用同一块内存；u使用移位寄存器需要赋初值；和移位寄存器一样，反馈节点也是用来实现数据在前后两次循环中的传递。但与移位寄存器相比，使用反馈节点有时能让程序更加简洁易懂。循环中一旦连线构成反馈，就会自动出现反馈节点的符号。反馈节点符号由两部分构成，分别为初始化端子和反馈节点箭头。4.1.5 反馈节点在反馈节点在For循环内的应用循环内的

7、应用 初始化端子 既可位于For循环框图内，也可位于For循环框图外，默认为位于For循环框图内。反馈节点箭头 表示连线上的数据流动方向，它可以是正向的，也可以是反向的。图图4-7 For4-7 For循环中使用反馈节点示例循环中使用反馈节点示例此处没有开启自动此处没有开启自动索引功能。实心框索引功能。实心框在for循环结构的右键菜单中选择“条件接线端”，可以为for循环创建一个接收停止循环命令的接线端，它类似于C语言中跳出循环的break语句。条件接线端有两种停止模式，既可以接收“真”值，让循环停止运行，也可以接收“假”值，让循环停止运行。当条件接线端显示为一个红色圆形 时，表示收到“真”值

8、，停止循环运行。单击条件接线端，使其变成绿色环形箭头 ，则表示在收到“假”值时，停止循环。4.1.6 结束条件结束条件4.2 While循环循环4.2.1 While循环的组成在如图4-1所示的界面中找到While循环后，用鼠标左键单击While循环后会发现鼠标箭头变成一个表示While循环的小图标，此时用户可在程序框图上用鼠标拖放一个任意大小和位置的While循环边框，如图4-8所示。图图4-8 While4-8 While循环界面循环界面 最基本的While循环由循环框架、条件接线端（输入端）和计数接线端（输出端）组成。与For循环的计数接线端一样，While的计数接线端也是输出循环已执行

9、次数的数字输出端子。While的条件接线端是一个布尔变量，需要输入一个布尔值。条件接线端用于控制循环是否继续执行时，有两种使用条件接线端用于控制循环是否继续执行时，有两种使用状态：状态：默认状态的条件接线端属性为默认状态的条件接线端属性为“真（真（T）时停止）时停止”，此时的图标是一个方框圈住的实心的红色圆点，如图此时的图标是一个方框圈住的实心的红色圆点，如图4-8右右下角所示，这表示当条件为真时循环停止。下角所示，这表示当条件为真时循环停止。当在条件接线端图标上单击鼠标右键选择“真（T）时继续”，则图标变成如图4-9所示，此时表示当条件为真时循环继续。当每一次循环结束时，条件端口检测通过数据

10、连线输入的布尔值和其使用状态决定是否继续执行循环。图图4-9 4-9 条件端子变换后的条件端子变换后的WhileWhile循环界面循环界面 与For循环是在执行前检查是否符合条件不同，While循环是在执行后再检查条件端子。因此，While循环至少执行一次。图图4-10 4-10 简单简单WhileWhile循环示例循环示例4.3 条件结构条件结构条件结构同样位于“函数”选板下的“结构”子选板中。与创建循环的方法类似，我们可以从结构选板中选择条件结构，用鼠标在程序框图上任意位置拖放任意大小的条件结构图框。条件结构由结构框架、分支选择器、选择标签等组成，如图4-11所示。图图4-11 4-11

11、条件结构界面条件结构界面4.3.1 添加、删除与排序分支添加、删除与排序分支在条件结构框架上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“在后面添加分支”菜单项用户就可以为条件结构添加新的分支，如图4-12所示。图图4-12 4-12 分支的添加和排序分支的添加和排序添加完新分支后可在快捷菜单中选择“重排分支”菜单项打开重排分支对话框，在对话框的分支列表中用鼠标拖动列表项可以对分支重新排序。通常，排序按钮以第一个选择值为基准对选择器标签值进行排序。删除分支的操作与添加分支相同。创建新的分支后可以为新分支添加分支名。4.3.2 布尔类型的条件选择结构布尔类型的条件选择结构 条件结构的一种常见程序模式是：

12、首先比较某个数据，然后把比较的结果传递给分支选择器。条件结构中的两个分支分别是比较结果为“真”、“假”时需要执行的代码。最为常见的布尔型条件结构是用来处理错误数据线的。字符串、整数和枚举类型的数据都可以作为条件结构的条件。这些数据类型与布尔数据的区别在于，布尔型数据只有两个值：“真”或“假”；而其余数据类型可能值都是无穷的。条件结构不可能为每一个可能值都设置一个分支，因此，这时需要选择一个分支作为默认分支，在数据不能满足其他分支的条件时就执行默认分支的代码。条件结构中的一个分支可以对应多个条件，不同条件用逗号隔开。条件标签还可以是一段值，在两个值间用两个点连接就表示这两个数值间的一段值。不同分

13、支的条件必须是唯一的，如果同一条件出现在不同的分支中，会报错。4.3.3 其他数据类型的条件选择结构其他数据类型的条件选择结构 例：比较两个整数和，时，弹出对话框显示“”；时，弹出对话框显示“”；时，弹出对话框显示“”4.3.合理设置选择条件合理设置选择条件直接按照程序逻辑描述写，会出现嵌套结构程序的可读性差。变换一下程序的条件判断逻辑，即可避免条件结构嵌套，优化程序代码，改善程序的可读性和效率。把共同的代码放在结构之外，这个原则在条件结构中务必遵循4.3.条件结构隧道条件结构隧道可为条件结构创建多个输入输出隧道。条件结构的各个分支上都有输入，但是不是每个分支都必须使用输入。在条件结构一个分支

14、的边框上创建输出隧道时，其他分支边框上也会出现输出隧道。只要有一个输出隧道没有连线，则条件结构每个分支边框上的输出的隧道都显示为白色正方形。隧道可使用数据类型的默认值，不是每个隧道都必须连线。右键单击输出隧道，从快捷菜单中选择未连接时使用默认未连接时使用默认，这样所有未连线的隧道都将使用隧道数据类型的默认值。将隧道配置为未连线时自动连接输入和输出隧道，这是推荐的方法 注：注：每个条件分支的同一输出隧道可以定义不同的数据源，但各个条件必须兼容这些数据类型。（a a）不正确的连接）不正确的连接边框上的数据通道为中空状态边框上的数据通道为中空状态（b b）正确的连接）正确的连接边框上的数据通道为实心

15、状态边框上的数据通道为实心状态图图4-13 4-13 连接数据的输入与输出连接数据的输入与输出实实心心框框空空心心框框4.3.选择函数选择函数4.3.条件结构示例条件结构示例图图4-14 4-14 执行两个数相乘或相加运算的执行两个数相乘或相加运算的CaseCase条件结构示例条件结构示例图图4-15 4-15 执行两个数相乘或相加运算的执行两个数相乘或相加运算的CaseCase条件结构示例条件结构示例4.4 顺顺 序序 结结 构构4.4.1 程序执行顺序4.4.2 创建顺序结构 要让相互间没有数据线相连的几部分代码按照特定顺序执行，可以使用顺序结构；4.4.3 两种顺序结构 顺序结构顺序地执

16、行子框图，而这些子框图看起来就像一帧帧的电影胶片，因此称之为帧。顺序结构根据帧排列的不同共有两种类型：层叠式顺序结构、平铺式顺序结构；层叠式顺序结构和平铺式顺序结构的功能相同，不同在于可读性和占用面积的不同。例子第一帧与第三帧间如何传递数据？图图4-16 4-16 层叠式顺序结构界面层叠式顺序结构界面层叠式顺序结构中的数据要借助于顺序结构变量来传递。层叠式顺序结构中的数据要借助于顺序结构变量来传递。（a a）未赋值的局部变量）未赋值的局部变量 （b b）连接数据）连接数据 （c c）赋值后的局部变量）赋值后的局部变量 （d d）结果）结果 图图4-17 4-17 顺序局部变量的创建与使用顺序局

17、部变量的创建与使用后续帧中只需根据需要通过连线把顺序局部变量中的数据引出来图图4-18 4-18 顺序结构中的数据通道顺序结构中的数据通道平铺式顺序结构的一个鲜明的特点是它的多个框架不是层叠在一起，而是自左至右平铺，并按从左至右的顺序执行。图图4-19 4-19 平铺式顺序结构界面平铺式顺序结构界面 层叠式顺序结构与平铺式顺序结构的功能完全相同。他们的主要区别在于平铺式顺序结构的所有框架在一个平面上，视觉上较为直观，不需要用户在框架之间的切换；当在编写项目程序时通常使用层叠式顺序结构，使框图中程序更加简洁。层叠式顺序结构和平铺式顺序结构之间是可以互相切换的。在顺序框架的右键选单中按需要选择相应选项即可。相比于层叠式顺序结构，平铺式顺序结构各帧之间同样可以传输数据，而且平铺式顺序结构传递数据的方式与层叠式顺序结构相比较而言更加简单和直观，只需直接在两帧间连线就可以自动创建一个循环隧道传输数据，如图4-20所示。图图4-20 4-20 平铺式顺序结构的数据传输平铺式顺序结构的数据传输