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LabVIEW第2章 程序对象的基本操作


第2章 LabVIEW程序对象的基本操作 章 程序对象的基本操作
VI是LabVIEW编程中的基础程序单元。 是 编程中的基础程序单元。 编程中的基础程序单元 本章将主要介绍如何在前面板中创建 和编辑控件对象以及控件对象在程序框图 中的连接方法, 中的连接方法,最后将介绍如何运行和调 程序。 试VI程序。 程序

2.1 VI的创建 的创建 2.1.1 VI的创建方法 的创建方法
中新建一个VI, 在LabVIEW中新建一个 ,有以下几 中新建一个 种方法。 种方法。 (1)在前面板的“文件”菜单中选择“新 )在前面板的“文件”菜单中选择“ 建VI”。 。

(2)在如图 所示的启动方式选择对话框 )在如图1-7所示的启动方式选择对话框 中的新建文件窗口直接点击VI建立一个新 中的新建文件窗口直接点击 建立一个新 的VI。 。 (3)在启动方式选择对话框中单击“项 )在启动方式选择对话框中单击“ 创建一个项目后, 我的电脑” 目”,创建一个项目后,在“我的电脑” 上单击鼠标右键, 上单击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选 新建→VI”,即可创建新的 ,如图 择“新建 ,即可创建新的VI,如图2-1 所示。 所示。

新建VI 图2-1 新建VI

(4)从图 所示的启动方式选择对话框中 )从图1-7所示的启动方式选择对话框中 选择“基于模板的VI”项 在如图2-3所示的 选择“基于模板的 项,在如图 所示的 模板选择对话框中选择“基于模板的VI”, 模板选择对话框中选择“基于模板的 , 模板针对不同的应用需求设计了不同的程 序框架, 序框架,用户可以根据需要选择不同的模 板并在模板中添加程序, 板并在模板中添加程序,这样可以大大提 高编写程序的效率。 高编写程序的效率。

图2-2 项目浏览器

图2-3 模板选择对话框

2.1.2 VI示例的创建步骤 示例的创建步骤
【例2-1】 创建一个简单的 ,该VI将完成 】 创建一个简单的VI, 将完成 下列功能: 下列功能: (1)将两个输入的数字相减并显示结果; )将两个输入的数字相减并显示结果; (2)将同样的两个输入数字相乘并显示结 ) 果; (3)比较两个输入数字,如果数字相等, )比较两个输入数字,如果数字相等, 指示灯变亮。 则LED指示灯变亮。 指示灯变亮

创建此VI的步骤如下。 创建此 的步骤如下。 的步骤如下 (1)建立新的 。 )建立新的VI。 (2)创建数字控件和指示器。 )创建数字控件和指示器。 (3)创建布尔型 )创建布尔型LED。 。

图2-4 在前面板上放置控件

窗口”下拉菜单中选择“ (4)从“窗口”下拉菜单中选择“显示程 ) 序框图”以切换到程序框图窗口。 序框图”以切换到程序框图窗口。 (5)在程序框图上放置“减”和“乘”的 )在程序框图上放置“ 函数。 函数。 (6)从函数选板的比较子选板中选择“等 )从函数选板的比较子选板中选择“ 于?”并将其拖放到程序框图上。 并将其拖放到程序框图上。 (7)连线。 )连线。

图2-5 在程序框图上放置函数

图2-6 连线后的框图

(8)通过选择“窗口”下拉菜单的“显示 )通过选择“窗口”下拉菜单的“ 前面板” 前面板”或单击前面板窗口的任何位置切 换回前面板窗口。 换回前面板窗口。 (9)保存此 。 )保存此VI。 (10)输入数据并运行 。 )输入数据并运行VI。 (11)完成实验,关闭该 。 )完成实验,关闭该VI。

VI运行结果 图2-7 VI运行结果

2.2 前面板的编辑
LabVIEW中的前面板是图形化的人机 中的前面板是图形化的人机 界面, 界面,用户利用前面板提供的控件选板可 以设置基本的输入数据和显示输出数据。 以设置基本的输入数据和显示输出数据。 同样, 同样,也可以在基本控件的基础上创建自 定义的控件模拟真实仪器或生产过程。 定义的控件模拟真实仪器或生产过程。

2.2.1 输入控件和显示控件
利用输入控件可以实现相应数据的输 如数值量、布尔量、字符串、 入,如数值量、布尔量、字符串、文件路 径等。主要的输入控件有数值输入控件、 径等。主要的输入控件有数值输入控件、 文本输入控件、旋钮与开关控件等, 文本输入控件、旋钮与开关控件等,如图 2-8所示。 所示。 所示 显示控件主要是用来实现数据的显示 功能。 功能。

图2-8 输入控件示意图

图2-9 显示控件示意图

2.2.2 对象的放置与选择
编辑前面板时需要用到控件选板, 编辑前面板时需要用到控件选板,用 户可以用鼠标选择控件选板上的对象, 户可以用鼠标选择控件选板上的对象,然 后将其拖放到前面板上即可, 后将其拖放到前面板上即可,该步骤可见 上节的VI创建范例 创建范例。 上节的 创建范例。 在前面板中, 在前面板中,用户一般使用定位工具 来选择对象。 来选择对象。

图2-10 使用定位工具选择对象

2.2.3 对象的移动、复制与删除 对象的移动、
利用定位工具单击选择对象并按住鼠 标左键不放,拖动鼠标, 标左键不放,拖动鼠标,我们可以将被选 对象移动到窗口中希望的位置,如图2-11 对象移动到窗口中希望的位置,如图 (a)所示。 )所示。

对象的移动、 图2-11 对象的移动、复制

多数对象都可以复制。 多数对象都可以复制。 用户选中对象后,然后“ 用户选中对象后,然后“Delete”键, 键 即可删除对象。 即可删除对象。

2.2.4 对象大小的调整
一般情况下, 一般情况下,控件选板上的对象是以 默认的大小被拖放到前面板上的, 默认的大小被拖放到前面板上的,但是这 些属性不一定适合某一具体程序的需要, 些属性不一定适合某一具体程序的需要, 其外部的一些属性都可以通过简单的操作 来进行修改。 来进行修改。

图2-12 对象大小的调整

2.2.5 对象的着色与字体选择
在建立前面板和框图对象时, 在建立前面板和框图对象时,LabVIEW 会自动给对象着色。 会自动给对象着色。用户可利用工具选板中 提供的颜色工具来编辑前面板和前面板控件 的颜色,但不是编辑系统风格控件的颜色, 的颜色,但不是编辑系统风格控件的颜色, 因为系统风格控件的的颜色由操作系统决定。 因为系统风格控件的的颜色由操作系统决定。

图2-13 颜色面板

图2-14 颜色对话框

2.2.6 对象的对齐、分布 对象的对齐、
可以使用前面板窗口的工具条上的对 象对齐、分布工具, 象对齐、分布工具,快速地按一定方式对 前面板上的对象进行分布。 前面板上的对象进行分布。对齐和分布的 方式如图2-15所示。 所示。 方式如图 所示

图2-15 对象的分布排列工具

图2-16 一种对齐和分布方式的示例结果

2.2.7 控件属性的设置
前面板上的每个控件都有自己的属性, 前面板上的每个控件都有自己的属性, 如大小、字体、颜色、显示模式等。 如大小、字体、颜色、显示模式等。

图2-17 控件属性对话框

在属性对话框中, 在属性对话框中,操作功能界面包括 以下几项内容: 以下几项内容: (1)“外观”:设置控件开 关时的颜色和 ) 外观” 设置控件开/关时的颜色和 文本、控件标签的显示和隐藏等功能; 文本、控件标签的显示和隐藏等功能; (2)“操作”:设置布尔控件的机械动作 ) 操作” 方式; 方式;

(3)“说明信息”:为控件添加描述和提 ) 说明信息” 示信息; 示信息; (4)“数据绑定”:将该控件与网络上相 ) 数据绑定” 应的数据源相连接; 应的数据源相连接; (5)“快捷键”:设置该控件的快捷键。 ) 快捷键” 设置该控件的快捷键。

2.3 程序框图的编辑
在前面板中添加控件后, 在前面板中添加控件后,为了实现对 前面板中对象的控制, 前面板中对象的控制,用户必须要创建程 序框图,程序框图是图形化代码的集合。 序框图,程序框图是图形化代码的集合。

2.3.1 前面板对象在框图中的显示
通过选择“窗口”下拉菜单中的“ 通过选择“窗口”下拉菜单中的“显 示程序框图” 示程序框图”或鼠标单击框图窗口中任意 位置,可实现前面板与程序框图的切换。 位置,可实现前面板与程序框图的切换。

当用户在前面板中创建控件对象后, 当用户在前面板中创建控件对象后, LabVIEW会在程序框图中自动添加该对象 会在程序框图中自动添加该对象 的接线端,如图2-18所示。 所示。 的接线端,如图 所示

图2-18 程序框图中的控件

程序框图中, 程序框图中,接线端不同的颜色代表 着不同的数据类型, 着不同的数据类型,各种常用数据类型的 代表颜色如表2-1所示 所示。 代表颜色如表 所示。

表 2- 1
数 据 类 型 布尔量 端 口 图 标 图 标 颜 色 绿色

常用数据类型
默 认 False 值 简 要 说 明 存储为8位数值( 存储为8位数值(一个字 ),数值 表示False 数值0 False, 节),数值0表示False,其 余数值代表True 余数值代表True 存储为一个指针,指向的结 存储为一个指针, 构包括一个数值和一个数组。 构包括一个数值和一个数组。 数组每个成员表达一个字符, 数组每个成员表达一个字符, 数值表达数组长度

字符串

粉红

空字符串

时间标记

棕色

存储为一个簇, 存储为一个簇,前两个整数 64位表示 的整数部分, 位表示s 本地日期时 用64位表示s的整数部分, 后两个整数用64位表示s 64位表示 间 后两个整数用64位表示s的 小数部分 — 列出所有的可选值, 列出所有的可选值,它的数 字表达是无符号整型数

枚举

蓝色

续表
数 据 类 型 路径 端 口 图 标 图 标 颜 色 浅绿 默 认 值 — 简 要 说 明 使用标准的Windows语法, 使用标准的Windows语法,可以使用 Windows语法 相对路径和绝对路径。 相对路径和绝对路径。存储为路径 类型、 类型、路径成员数和路径成员 LabVIEW进行操作的对象,例如文件、 LabVIEW进行操作的对象,例如文件、 进行操作的对象 设备等的标识 图标的方括号内包含数组成员的类 型,图标的颜色随成员的数据类型 改变 包含多个不同数据类型的成员, 包含多个不同数据类型的成员,如 果成员都是数值,颜色为棕色, 果成员都是数值,颜色为棕色,否 则为粉红色

参考号

浅绿



数组

随成员变





棕或粉红



续表
数 据 类 型 波形 端 口 图 标 图 标 颜 色 棕色 默 认 值 简 要 说 明



簇,成员包括t0,?t和数据 成员包括t0, t0

数字波形

粉红



簇,成员包括t0,?t和数字数据 成员包括t0, t0

数字数据

深绿



用表格形式显示数字信号

输入输出 名

紫色



表示与输入输出设备有关的名称

变体

紫色



可以容纳各种不同的数据类型, 可以容纳各种不同的数据类型,存 储控件名称、数据类型和数据本身 储控件名称、

2.3.2 程序框图中连线的创建
连线工具是工具模板提供的工具之一。 连线工具是工具模板提供的工具之一。 对象连线实现了程序框图中各对象之 间的数据传递。 间的数据传递。 对象之间的连线可以采用自动连线和 手动连线。 手动连线。

1.自动连线 .
的编程环境中, 在LabVIEW的编程环境中,默认的连 的编程环境中 线方式是自动连线。 线方式是自动连线。 LabVIEW也可以对程序框图上已有对 也可以对程序框图上已有对 象进行自动连线。 象进行自动连线。

图2-19 自动连线

2.手动连线 .

图2-20 手动连线

连线只能是水平或垂直的, 连线只能是水平或垂直的,但为了使 代码清晰、可读性强, 代码清晰、可读性强,对于连线的排列和 分布需要做一定的编辑。 分布需要做一定的编辑。要移动或删除连 线时,必须先选择该目标连线。 线时,必须先选择该目标连线。

2.3.3 程序框图中连线的编辑
选择定位工具, 选择定位工具,鼠标左键单击某段连 线则该段连线变成流动虚线, 线则该段连线变成流动虚线,即表示选中 该段,如图2-21(a)所示;鼠标左键双击 该段,如图 ( )所示; 某段连线则表示选中该连线的一个分支, 某段连线则表示选中该连线的一个分支, 如图2-21(b)所示;鼠标左键连续单击 如图 ( )所示;鼠标左键连续单击3 次则表示选择全部连线,如图2-21(c)所 次则表示选择全部连线,如图 ( ) 示。

(a)单击

(b)双击

(c)3击

连线的编辑( 图2-21 连线的编辑(1)

对于被选择的连线或连线段, 对于被选择的连线或连线段,可以按 键进行删除; “Backspace”或“Delete”键进行删除; 或 键进行删除 也可以用鼠标将其拖动到新的位置。 也可以用鼠标将其拖动到新的位置。如果 连线失败或不可用,就会变成断线, 连线失败或不可用,就会变成断线,断线 的存在会阻碍程序的运行。 的存在会阻碍程序的运行。 断开的连线显示为黑色的虚线, 断开的连线显示为黑色的虚线,中间 有个红色的“ 有个红色的“×”。 。

连线的编辑( 图2-22 连线的编辑(2)

图2-23 数据源错误引起的断线

图2-24 数据类型不兼容引起的断线

图2-25 数据回环引起的断线

LabVIEW还为用户提供了整理连线的 还为用户提供了整理连线的 功能, 功能,此功能可以把框图中混杂不清的连 线清楚的显示出来。 线清楚的显示出来。

利用“整理连线” 图2-26 利用“整理连线”功能整理前后对比

2.4 VI的运行与调试 的运行与调试
在程序编写工作完成后, 在程序编写工作完成后,用户必须经 过运行和调试来测试编写的程序是否能够 产生预期的运行结果从而找出程序中存在 的一些错误。 的一些错误。LabVIEW提供了许多的工具 提供了许多的工具 来帮助用户完成程序的调试。 来帮助用户完成程序的调试。

2.4.1 VI程序的运行 程序的运行
LabVIEW中VI程序的运行主要包括下 中 程序的运行主要包括下 列操作。 列操作。 的运行。 (1)VI的运行。 ) 的运行 的连续运行。 (2)VI的连续运行。 ) 的连续运行 的停止。 (3)VI的停止。 ) 的停止 运行的暂停。 (4)VI运行的暂停。 ) 运行的暂停

2.4.2 VI程序的加亮执行 程序的加亮执行
当单击框图窗口工具条上的加亮执行 即可打开执行加亮功能。 按钮 ,即可打开执行加亮功能。执行加 亮时, 亮时,对节点之间的数据流动采用在连线 上移动的气泡加以形象表示。 上移动的气泡加以形象表示。

图2-27 程序的加亮执行

2.4.3 设置 断点与探针 设置VI断点与探针
用户有时需要在VI的某个位置设置断点, 用户有时需要在 的某个位置设置断点, 的某个位置设置断点 来看清程序执行情况。 来看清程序执行情况。 当数据流过框图连线时, 当数据流过框图连线时,用户可使用 探针工具检查VI运行时的即时数据 运行时的即时数据。 探针工具检查 运行时的即时数据。

图2-28 程序中的断点

图2-29 程序中的探针

图2-30 探针窗口

2.4.4 错误列表窗口的使用
程序错误一般分为两种: 程序错误一般分为两种:一种为程序 编辑错误或编辑结果不符合语法, 编辑错误或编辑结果不符合语法,程序无 法正常运行; 法正常运行;另一种错误为语义和逻辑上 的错误, 的错误,或者是程序运行时某种外部条件 得不到满足引起的运行错误, 得不到满足引起的运行错误,这种错误很 难排除。 难排除。

一个LabVIEW LabVIEW程序 图2-31 一个LabVIEW程序

图2-32 程序的错误列表

2.4.5 VI的单步执行 的单步执行
如果想使程序逐个节点执行, 如果想使程序逐个节点执行,可以采 用单步执行。在单步执行时, 用单步执行。在单步执行时,可以查看全 部代码的执行细节。单步执行方式有3种类 部代码的执行细节。单步执行方式有 种类 型。

进入单步执行方式, (1)单击 进入单步执行方式,打开一个 ) 要执行的程序节点并暂停。 要执行的程序节点并暂停。 执行单步步过, (2)单击 执行单步步过,首先执行打开 ) 的程序节点,然后停止在下一个节点处。 的程序节点,然后停止在下一个节点处。 启动单步步出, (3)单击 启动单步步出,执行完当前节 ) 点内容立即暂停。 点内容立即暂停。

2.4.6 VI程序调试技巧 程序调试技巧
LabVIEW对用户的编程过程进行即时 对用户的编程过程进行即时 语法检查, 语法检查,对于不符合语法规则的连线或 没有连接必须要连接的端子时工具栏中的 运行按钮将由 变 为。

系统对于错误的准确定位, 系统对于错误的准确定位,能够有效 提高调试程序的效率。 提高调试程序的效率。 在大多数情况下,程序虽然可以运行, 在大多数情况下,程序虽然可以运行, 但是无法得出期望的结果。 但是无法得出期望的结果。这种错误一般 较难发现,对于这种错误, 较难发现,对于这种错误,查找过程可以 按以下步骤进行。 按以下步骤进行。

(1)检查连线是否连接适当。 )检查连线是否连接适当。 (2)使用“帮助”下拉菜单中的“显示即 )使用“帮助”下拉菜单中的“ 时帮助” 时帮助”功能来动态显示鼠标所指向的函 数或子程序的用法介绍以及各端口的定义, 数或子程序的用法介绍以及各端口的定义, 然后对比当前的连线检查连线的正确性。 然后对比当前的连线检查连线的正确性。 (3)检查某些函数或子程序的端口默认值, )检查某些函数或子程序的端口默认值, 尤其是当函数或子程序的端口类型是可选 型的时候。 型的时候。

(4)选择“查看”下拉菜单中的“VI层次 )选择“查看”下拉菜单中的“ 层次 结构” 结构” 。 (5)通过使用加亮执行方式、单步执行方 )通过使用加亮执行方式、 式以及设置断点等手段来检查程序是否是 按预定要求运行的。 按预定要求运行的。

(6)通过使用探针工具来获取连线上的即 ) 时数以及检查函数或子程序的输出是否存 在错误。 在错误。 (7)检查函数或子程序输出的数据是否是 ) 有意义的数据。 有意义的数据。

(8)检查控件和指示器的数据是否有溢出。 )检查控件和指示器的数据是否有溢出。 循环的循环次数为0时 (9)当For循环的循环次数为 时,需要注 ) 循环的循环次数为 意此时将会产生一个空数组, 意此时将会产生一个空数组,当调用该空 数组时需要事先作特殊的处理。 数组时需要事先作特殊的处理。 (10)检查簇成员的顺序是否与目标端口一 ) 致。 子程序。 (11)检查是否有未连线的 子程序。 )检查是否有未连线的VI子程序

本章小结
VI是LabVIEW程序的基础单元。本章 是 程序的基础单元。 程序的基础单元 首先通过一个VI创建示例来介绍了创建 创建示例来介绍了创建VI 首先通过一个 创建示例来介绍了创建 的典型过程, 的典型过程,然后着重介绍了如何在前面 板中添加、删除以及编辑控件对象, 板中添加、删除以及编辑控件对象,如何 在程序框图中编辑连线, 在程序框图中编辑连线,最后介绍了如何 运行VI、调试VI、 运行 、调试 、运行错误的查找和解决 方法以及一些常用的VI调试技巧 调试技巧。 方法以及一些常用的 调试技巧。


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