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第2章


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 是 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 试VI程序。 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
在LabVIEW中新建一个 ,有以下几 中新建一个VI, 中新建一个 种方法。 种方法。 文件”菜单中选择 (1)在前面板的 文件 菜单中选择 新建 )在前面板的“文件 菜单中选择“新建 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“项 我的电脑”上单 目”,创建一个项目后,在“我的电脑 上单 ,创建一个项目后, 我的电脑 击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择“新 击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择 新 所示。 建→VI”,即可创建新的 ,如图 所示。 ,即可创建新的VI,如图2-1所示

图 2- 1

新建VI 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 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 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 ) 窗口 下拉菜单中选择“显示程序框 以切换到程序框图窗口。 图”以切换到程序框图窗口。 以切换到程序框图窗口 (5)在程序框图上放置 减”和“乘”的函 )在程序框图上放置“减 和 乘 的函 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“等 并将其拖放到程序框图上。 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

窗口”下拉菜单的 (8)通过选择 窗口 下拉菜单的 显示前面 )通过选择“窗口 下拉菜单的“显示前面 板”或单击前面板窗口的任何位置切换回前 或单击前面板窗口的任何位置切换回前 面板窗口。 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。

图 2- 7

VI运行结果 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。

图2-11

对象的移动、 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“Delete”键, 用户选中对象后,然后 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。

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 如大小、字体、颜色、显示模式等。 性,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: 外观”:设置控件开/关时的颜色和文 (1)“外观 :设置控件开 关时的颜色和文 ) 外观 控件标签的显示和隐藏等功能; 本、控件标签的显示和隐藏等功能; 操作”: (2)“操作 :设置布尔控件的机械动作方 ) 操作 式;

说明信息”: (3)“说明信息 :为控件添加描述和提示 ) 说明信息 信息; 信息; 数据绑定”: (4)“数据绑定 :将该控件与网络上相应 ) 数据绑定 的数据源相连接; 的数据源相连接; 快捷键”:设置该控件的快捷键。 (5)“快捷键 :设置该控件的快捷键。 ) 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 窗口 下拉菜单中的“显示程 序框图”或鼠标单击框图窗口中任意位置 或鼠标单击框图窗口中任意位置, 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。 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, 存储为一个指针,指向的结 构包括一个数值和一个数 组。数组每个成员表达一个 字符, 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 值 — 认 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, LabVIEW进行操作的对象,例如文 进行操作的对象 件、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。 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

图2-21

连线的编辑( 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 “Backspace”或“Delete”键进行删除;也 键进行删除; 或 键进行删除 可以用鼠标将其拖动到新的位置。 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, 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。 存在会阻碍程序的运行。 断开的连线显示为黑色的虚线,中间 断开的连线显示为黑色的虚线, 有个红色的“× 。 有个红色的 ×”。

图2-22

连线的编辑( 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。

图2-26

利用“整理连线” 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 用户有时需要在 的某个位置设置断 来看清程序执行情况。 点,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。

图2-31

一个LabVIEW程序 一个LabVIEW程序 LabVIEW

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, 在大多数情况下,程序虽然可以运 但是无法得出期望的结果。 行,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, 一般较难发现,对于这种错误,查找过程 可以按以下步骤进行。 可以按以下步骤进行。

(1)检查连线是否连接适当。 )检查连线是否连接适当。 帮助”下拉菜单中的 (2)使用 帮助 下拉菜单中的 显示即时帮 )使用“帮助 下拉菜单中的“显示即时帮 助”功能来动态显示鼠标所指向的函数或子 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, 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。 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,尤其是当函数或子程序的端口类型是 可选型的时候。 可选型的时候。

查看”下拉菜单中的 (4)选择 查看 下拉菜单中的 层次结 )选择“查看 下拉菜单中的“VI层次结 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。 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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