数值分析 第2讲

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1、Labview语言Labview基础程序结构数组、簇波形图表掌握Labview的关键 一、一、LabVIEW基础基础所有的LabVIEW应用程序包括以下三部分前面板窗口（front panel）流程图编辑窗口（block diagram）又叫程序框图窗口图标/连结器(icon/connector) 。 图标前面板窗口框图窗口1.1 前面板窗口 前面板主要用于输入量的设置和输出量的显示，用于模拟真实仪表的前面板。控制和显示是使用系统提供的各种控件图标，如开关、旋钮、图形以及其他控制和显示对象。 输入控制对象 输出显示对象控制对象控制对象(输入输入)显示对象显示对象(输出输出)随机信号发生器的前面

2、板随机信号发生器的前面板1.2 程序框图窗口u 用户为完成特定功能用图形化编程语言编写的程序，即VI的图形化源程序代码。在程序框中对VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。u 流程图由节点、端口、图框和连线组成。 1.3 图标/连接器一个VI可以作为子程序被其他VI调用。在子VI创建时，图标与连接器在这里相当于图形化的参数。 图标：在前面板和程序框图窗口的右上角，是一个默认图标，双击该图标，进入图标编辑状态，可进行个性化设置。 连接器：相当于基于文本编辑语言中子程序参数列表，代表一个子VI中有多少个控制和指示，可以输入和输出的数据。2 2 LabVIEW的操作模板的操作模板 在L

3、abVIEW的用户界面上，提供了三个操作模板，包括：v 工具（Tools）模板v 控制（Controls）模板v 函数（Functions）模板 这些模板集中反映了该软件的功能与特征。 2.1 工具模板 在前面板和程序框图中都可以使用工具选板，使用其中不同的工具可以操作、编辑或修饰前面板和程序框图中选定的对象，也可以用来调试程序等。 可以选择Window-Show Tools Palette 选项来显示工具选板 2.2 控制模板 控件选板在前面板前面板显示，它包含创建前面板时可用的控制和显示全部对象。 选择主菜单indows-Show Controls Palette选项或右击前面板空白处就可

4、以显示控件选板。 2.3 函数模板 函数选板只能在编辑程序框图时使用，与控件选板的工作方式大体相同。创建框图程序常用的VI和函数对象都包含在该选板中。 选择Windows- Show Functions Palette或右击框图面板空白处就可以显示函数选板。在 VI面板中添加控件 前面板上有两种类型的控件对象：控制（control）和指示（indicator)。利用输入控件可以输入相应的数据，例如数字、布尔量、字符串和文件路径等。 显示控件用来显示数据。显示控件有数字、温度计、LED指示灯、文本、波形图等 。 程序框图中，控制与指示的主要区别程序框图中，控制与指示的主要区别： 边框的粗细边框的

5、粗细：控制的边框是粗线边框，指示的边框是细线边框。 端口端口：控制的右侧有一个三角形数据输出端，指示的左侧有一个三角形数据输入端。控制对象控制对象 数据终端数据终端 指示对象指示对象 数据终端数据终端前面板中的每个控件都有自己的属性，如控件的颜色、最大最小值、显示精度和方式等。许多属性都可以根据不同的需要进行编辑。右击前面板任何一个控件选择Properties选项就可以弹出该控件的属性配置窗口。控件属性设置控件属性设置编辑程序框图流程图由节点、端口、图框和连线组成。端口端口：前面板与程序框图交换数据的入口和出口。每个在前面板上的对象（控制或指示）会在程序框图上对应一个数据终端。程序框图图标程序

6、框图图标节点节点：指带有输入和输出接线端的对象，类似文本编程语言中的语句、运算符、函数和子程序。LabVIEW中的节点主要包括函数和子VI等。通过调用此节点就可以实现信号的发生连线连线用来把程序框图的其他各元素相互连接，并在其间传递数据。数据通过连线，在不同的数据终端和节点之间传输，实现特定的功能。如果两个对象数据不一致，则会出现断线。ScalarNumericBooleanString2D Array1D ArrayDynamic二、程序结构 LabVIEW中的结构是其他基于文本的语言中的循环、判断等结构的图形化体现。 什么是结构？ 结构是控制 G程序数据流程的元素，G语言包含的结构有： W

7、hile loop结构 For Loop结构 条件结构 顺序结构 事件结构 使能结构 公式节点 1 循环结构 LabVIEW中的循环结构主要有 While循环 For循环 这两种循环结构功能基本相同，但使用上有一些差别。For循环必须指定循环的次数，循环一定的次数后自动退出循环；而While循环则不用指定循环的次数，只需要指定循环退出的条件。 1.1 For循环 For循环(For Loop)是将某程序段重复执行预先设定的次数. For(i =0；iN；i+) 循环体； 包含两个端口：包含两个端口： 计数端口计数端口N N 重复端口重复端口i i For循环循环 可以通过两种方法指定循环次数，

8、一种是直接给定，一种是通过输入数组的大小给定 For循环循环 移位寄存器(Shift Register)一个累加一个累加10次的次的a+程序程序 通过局部变量实现通过局部变量实现通过移位寄存器实现通过移位寄存器实现 移位寄存器 在LabVIEW的循环结构中创建移位寄存器的方法是在循环框图的左边或右边单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【添加移位寄存器】，可创建一个移位寄存器 移位积存器的功能是将第i-1, i-2, i-3次循环的计算结果保存在For循环的缓冲区内，并在第i次循环时将这些数据从循环况架左侧的移位寄存器中送出，供循环框架内的节点使用，其中，i=0,1,2,3 。 For循环循环

9、隧道和移位寄存器的最大区别就是隧道程序在运行过程中，每次输入控件都是和初值相加，而不是和循环的中间结果相加。 在有索引的隧道数值输出控件中输出的是由每次循环的结果组成的一维数组，在无索引的隧道数值输出控件中输出的是每次的循环结果，在程序框图运行过程中这个数值一直在随每次循环结果变化，最终输出最后一次循环执行的结果。For循环循环 反馈节点（Feedback Node）通过反馈节点实现通过反馈节点实现a+ ！同移位寄存器一样，最好指定反馈节点初值。！同移位寄存器一样，最好指定反馈节点初值。FOR循环应用举例例1 求 前面板和程序框图前面板和程序框图1001nnFOR循环应用举例例2 求一组随机数

10、的最大值和最小值。 前面板和程序框图前面板和程序框图 2.2. While循环 当循环次数不能预先确定时，就需用到While循环( While Loop )。While循环也是LabVIEW最基本的结构之一，相当于C语言中的While循环和do循环。 While（条件） do 循环体； 循环体； While（条件）Whlie循环结构 Whlie循环包含两个端口：条件端口和重复端口i 条件端口输入的是布尔变量，它用于判断循环在什么条件下停止执行。它有两种使用状态：Stop if True和Continue if True 重复端口i为当前循环的次数。 条件端口 重复端口 While循环应用示例例

11、3 求N! void main() int a ,i, n； a=1;i=0; scanf (“ %d ”, &n)； do i=i+1； a=a*i； while(in); printf (“n! =%d”,a )； 前面板和程序框图前面板和程序框图 While循环循环While循环循环 添加定时器While循环循环 使用移位寄存器和反馈节点累加器程序累加器程序 2.2 条件结构 条件结构类似于文本编程语言中的switch语句或if.then.else语句。 选择端口相当于选择端口相当于C C语言的语言的SwitchSwitch语句中的语句中的“表达式表达式”，框图表示符相当于，框图表示符相