虚拟仪器_labview_课件PPT_第五章_程序结构 PPT资料共40页
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LabVIEW编程及虚拟仪器设计ppt
数据处理与分析
LabVIEW提供了大量的数据处理和分析工具，可以进行数据拟合、曲线拟合、傅里叶变换、小波变换等处理，同时也可以进行各种算法开发。
工程应用
LabVIEW在工程应用中也有着广泛的应用，如机器人控制、自动化生产线控制、能源监测等。
仪器控制
通过LabVIEW编程，可以实现对各种仪器的控制和调节，如示波器、信号发生器、光谱仪等。
数据库的访问与操作
数据库连接
对数据库中的数据进行查询、检索等操作。
数据查询
对数据库中的数据进行添加、修改、删除等操作。
数据更新
TCP/IP通信
01
通过TCP/IP协议实现LabVIEW程序与远程计算机之间的通信。
网络编程应用
UDP通信
02
通过UDP协议实现LabVIEW程序与远程计算机之间的通信。
集成效果
通过集成仪器驱动程序，LabVIEW可以更加方便地实现对不同类型仪器的控制和数据采集，提高了测试和测量效率。
图形化编程环境和仪器驱动程序的集成
VS
虚拟仪器的性能直接影响到测试和测量的精度和效率，因此需要进行性能优化。
性能优化的方法
可以通过优化图形化编程语言的算法、优化仪器驱动程序的通讯协议、减少数据传输量、采用多线程技术等方法来提高虚拟仪器的性能。同时，也可以根据实际需要，选用高性能的计算机硬件来提高虚拟仪器的整体性能。
包括数据的统计、计算、图表绘制等。
基于labview的信号处理和数据分析
网络化虚拟仪器
包括网络化仪器的概念、技术、设计方法等。
网络化虚拟仪器的应用
包括远程控制、数据共享、仪器资源共享等。
网络化虚拟仪器的实现和应用
高性能计算
包括并行计算、分布式计算、云计算等技术。
LabVIEW提供了大量的数据处理和分析工具，可以进行数据拟合、曲线拟合、傅里叶变换、小波变换等处理，同时也可以进行各种算法开发。
工程应用
LabVIEW在工程应用中也有着广泛的应用，如机器人控制、自动化生产线控制、能源监测等。
仪器控制
通过LabVIEW编程，可以实现对各种仪器的控制和调节，如示波器、信号发生器、光谱仪等。
数据库的访问与操作
数据库连接
对数据库中的数据进行查询、检索等操作。
数据查询
对数据库中的数据进行添加、修改、删除等操作。
数据更新
TCP/IP通信
01
通过TCP/IP协议实现LabVIEW程序与远程计算机之间的通信。
网络编程应用
UDP通信
02
通过UDP协议实现LabVIEW程序与远程计算机之间的通信。
集成效果
通过集成仪器驱动程序，LabVIEW可以更加方便地实现对不同类型仪器的控制和数据采集，提高了测试和测量效率。
图形化编程环境和仪器驱动程序的集成
VS
虚拟仪器的性能直接影响到测试和测量的精度和效率，因此需要进行性能优化。
性能优化的方法
可以通过优化图形化编程语言的算法、优化仪器驱动程序的通讯协议、减少数据传输量、采用多线程技术等方法来提高虚拟仪器的性能。同时，也可以根据实际需要，选用高性能的计算机硬件来提高虚拟仪器的整体性能。
包括数据的统计、计算、图表绘制等。
基于labview的信号处理和数据分析
网络化虚拟仪器
包括网络化仪器的概念、技术、设计方法等。
网络化虚拟仪器的应用
包括远程控制、数据共享、仪器资源共享等。
网络化虚拟仪器的实现和应用
高性能计算
包括并行计算、分布式计算、云计算等技术。
LabVIEW经典PPT课件
13
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第3章 LabVIEW的程序运行结构
3.1 两种不同的循环结构 3.2 定时结构 3.3 独特的条件结构 3.4 不和谐的顺序结构 3.5 禁用部分程序框图结构 3.6 局部变量、内置全局变量和函数全局变量 3.7事件结构
14
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3.1 两种不同的循环结构
3.1.1 For循环的组成和特点 3.1.2 For循环与数组 3.1.3 For循环与移位寄存器 3.1.4 For循环中的continue和break 3.1.5 While循环不仅仅是循环 3.1.6 While循环与定时 3.1.7 反馈节点
28
.
4.8 几种常用的内存分析工具和方法
4.8.1 内存的重要性 4.8.2 内存和性能查看工具 4.8.3 VI 使用的内存 4.8.4 优化内存的一般注意事项 4.8.5 数组处理与内存优化 4.8.6 避免循环中不必要的计算、读写控件或者变量
29
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4.9 影响VI运行速度的因素
口 第九章：MathScript 第十章：基于组件的程序结
构 第十一章：人机交互与编程
风格
3
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应用篇
第十二章：VI模板、设计模 式、状态图
第十三章：串并口通讯、网 络与DSC
第十四章：数据库、报表工 具
第十五章：LabVIEW与RT系 统
第十六章：LabVIEW与数据 采集
第十七章：FPGA工具包
44
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5.2.6 读写二进制文件
二进制文件是计算机文件中最常见的文件。它占用空间 最小，适合于连续存储大量数据。同时，它的存储格式 与数据在内存中的存储格式一致或者类似，很多情况下 甚至是内存的映射。因此，无论是存储还是读取都是速 度最快的，而且还具有非常高的安全性。如果不知道数 据的格式，很难分析出文件的格式。
虚拟仪器的使用PPT课件
用IV分析仪测晶体管的伏安特性曲线时，不能连接在电路中，要 单个测量。
第26页/共94页
测量步骤：
1 选中虚拟仪器工具栏上的IV分析仪 2 放置IV分析仪到电路中 3 在IV分析仪的控制面板的元件中选择相应的 晶体管类型
第27页/共94页
练习3－9 利用IV分析仪测试二极管1N4148、三极管BC107BP 场效应管2N7000的伏安特性
Multisim 9提供的双通道 示波器与实际的示波器外观和 基本操作基本相同，该示波器 可以观察一路或两路信号波形 的形状，分析被测周期信号的 幅值和频率，时间基准可在秒 直至纳秒范围内调节。示波器 图标有6个连接点：A通道输入 正负极、B通道输入正负极、外 触发端T正负极.
XSC1
A +_
B +_
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软件中，虚拟仪器的都有图标，符号和仪器面板3个外观图
符号图
图标
第2页/共94页
仪器面 板
3.1.2 虚拟仪器的主要特点
仿真的同时可以改变设置 仿真的同时重新连接仪器端子 在一个电路图中可以使用多个同样的仪器 仪器的设置和显示数据可以与电路图一起保存 仪器面板可以根据屏幕分辨率和显示模式自动改变大小
20Hz～100kHz。
面板最上方给出测量失真度的提示信息和测量值。 Fundamental Freq（分析频率）处可以设置分析频率值；选择分析THD （总谐波失真）或SINAD（信噪比），单击Set按钮，打开设置窗口如图所示， 由于THD的定义有所不同，可以设置THD的分析选项。
第34页/共94页
泰克数字示波器 •测量笔 •基于LabVIEW仪器：LabVIEW的麦克风，扬声器、信号分析仪和信号发生器
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测量步骤：
1 选中虚拟仪器工具栏上的IV分析仪 2 放置IV分析仪到电路中 3 在IV分析仪的控制面板的元件中选择相应的 晶体管类型
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练习3－9 利用IV分析仪测试二极管1N4148、三极管BC107BP 场效应管2N7000的伏安特性
Multisim 9提供的双通道 示波器与实际的示波器外观和 基本操作基本相同，该示波器 可以观察一路或两路信号波形 的形状，分析被测周期信号的 幅值和频率，时间基准可在秒 直至纳秒范围内调节。示波器 图标有6个连接点：A通道输入 正负极、B通道输入正负极、外 触发端T正负极.
XSC1
A +_
B +_
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软件中，虚拟仪器的都有图标，符号和仪器面板3个外观图
符号图
图标
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仪器面 板
3.1.2 虚拟仪器的主要特点
仿真的同时可以改变设置 仿真的同时重新连接仪器端子 在一个电路图中可以使用多个同样的仪器 仪器的设置和显示数据可以与电路图一起保存 仪器面板可以根据屏幕分辨率和显示模式自动改变大小
20Hz～100kHz。
面板最上方给出测量失真度的提示信息和测量值。 Fundamental Freq（分析频率）处可以设置分析频率值；选择分析THD （总谐波失真）或SINAD（信噪比），单击Set按钮，打开设置窗口如图所示， 由于THD的定义有所不同，可以设置THD的分析选项。
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泰克数字示波器 •测量笔 •基于LabVIEW仪器：LabVIEW的麦克风，扬声器、信号分析仪和信号发生器
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LabVIEW虚拟仪器设计教程第5章 程序结构
获取数据A 获取数据B 执行A+B 获取数据C 执行(A+B)/C 输出结果 （a）控制流编程 （b） 数据流编程 获取数据A 执行A+B 获取数据B 获取数据C 执行(A+B)/C 输出结果
Result=(A+B)/C的控制流编程和数据流编程的流程图
Result=(A+B)/C的LabVIEW实现
由于LabVIEW是图形化编程语言，它的代码以图形形式表现，因此各种 结构的实现也是图形化的。每种结构都含有一个可调整大小的清晰边框，用 于包围根据结构规则执行的程序框图部分。结构边框中的程序框图部分被称 为子程序框图，从结构外接收数据和将数据输出结构的接线端称为隧道，隧 道是结构边框上的连接点。
5.1 顺序结构
第5章 程序结构
5.1 5.2 5.3 顺序结构 循环结构 条件结构
5.4
5.5 5.6
事件结构
禁用结构 公式节点
程 序 结 构 简 介
程序结构对任何一种计算机编程语言来说都是十分重要的，它控制整个 程序语言的执行过程，一个好的程序结构，可以大大提高程序的执行效率。 LabVIEW作为一种图形化的高级程序开发语言，执行的是数据流驱动机制， 在程序结构方面除支持循环、顺序、条件等通用编程语言支持的结构外，还 包含一些特殊的程序结构，如事件结构、使能结构、公式节点等等。
1．层叠式顺序结构
递增/递 减按钮 选择器标签 当前帧
单帧结构
多帧结构
（a）层叠式顺序结构
2．平铺式顺序结构
单帧结构
（a）层叠式顺序结构
多帧结构
（b）平铺式顺序结构
层叠式顺序结构的优点是节省程序框图窗口空间，但用户在某一时刻只能看到 一帧代码，这会给程序代码的阅读和理解带来一定的难度。
Result=(A+B)/C的控制流编程和数据流编程的流程图
Result=(A+B)/C的LabVIEW实现
由于LabVIEW是图形化编程语言，它的代码以图形形式表现，因此各种 结构的实现也是图形化的。每种结构都含有一个可调整大小的清晰边框，用 于包围根据结构规则执行的程序框图部分。结构边框中的程序框图部分被称 为子程序框图，从结构外接收数据和将数据输出结构的接线端称为隧道，隧 道是结构边框上的连接点。
5.1 顺序结构
第5章 程序结构
5.1 5.2 5.3 顺序结构 循环结构 条件结构
5.4
5.5 5.6
事件结构
禁用结构 公式节点
程 序 结 构 简 介
程序结构对任何一种计算机编程语言来说都是十分重要的，它控制整个 程序语言的执行过程，一个好的程序结构，可以大大提高程序的执行效率。 LabVIEW作为一种图形化的高级程序开发语言，执行的是数据流驱动机制， 在程序结构方面除支持循环、顺序、条件等通用编程语言支持的结构外，还 包含一些特殊的程序结构，如事件结构、使能结构、公式节点等等。
1．层叠式顺序结构
递增/递 减按钮 选择器标签 当前帧
单帧结构
多帧结构
（a）层叠式顺序结构
2．平铺式顺序结构
单帧结构
（a）层叠式顺序结构
多帧结构
（b）平铺式顺序结构
层叠式顺序结构的优点是节省程序框图窗口空间，但用户在某一时刻只能看到 一帧代码，这会给程序代码的阅读和理解带来一定的难度。
LabVIEW课件.ppt
3
1 虚拟仪器的产生
❖ 随着微电子、计算机、网络和通讯技 术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨 大的变化，美国国家仪器公司( National Instruments，简称NI)于80年代中期首 先提出了基于计算机技术的虚拟仪器 (virtual Instruments，简称VI)概念，把 虚拟测试技术带入新的发展时期，随后 研制和推出了基于多种总线系统的虚拟 仪器。
（1）计算机 它一般为一台PC机或者工作站，是硬件平台的核心。
（2）I/O接口设备 I/O接口设备主要完成被测信号的采集、放大、模/数 转换。不同的总线有其相应的I/O接口设备。
10
4.3 虚拟仪器的开发平台
❖ 虚拟仪器应用程序的开发平台主要有两种: 一种是基于传统的文本语言的软件开发平台， 常用的LadWindows/ CVI , Visual-BASIC, Visual C ++等;一种是基于图形化语言的软件 开发环境，常用的有LabVIEW和HPVEE。其中 图形化软件开发系统是用工程人员所熟悉的术 语和图形化符号代替常规的文本语言编程，界 而友好，操作简便，深受专业人员的青睐。这 里简要介绍一下最流行的LabVIEW。
LabVIEW 图形编程软件入门Biblioteka 主讲人： 时间： 机电及自动化学院
1
虚拟仪器技术
the technology of virtual instrument
2
第一部分 关于虚拟仪器
❖ 1.虚拟仪器的产生 ❖ 2.虚拟仪器的概念 ❖ 3.虚拟仪器突出优点（特点） ❖ 4.虚拟仪器系统的组成 ❖ 5.虚拟仪器与传统仪器的比较 ❖ 6.虚拟仪器的应用领域 ❖ 7.世界及我国虚拟仪器的应用现状
14
5 虚拟仪器 vs 传统仪器
1 虚拟仪器的产生
❖ 随着微电子、计算机、网络和通讯技 术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨 大的变化，美国国家仪器公司( National Instruments，简称NI)于80年代中期首 先提出了基于计算机技术的虚拟仪器 (virtual Instruments，简称VI)概念，把 虚拟测试技术带入新的发展时期，随后 研制和推出了基于多种总线系统的虚拟 仪器。
（1）计算机 它一般为一台PC机或者工作站，是硬件平台的核心。
（2）I/O接口设备 I/O接口设备主要完成被测信号的采集、放大、模/数 转换。不同的总线有其相应的I/O接口设备。
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4.3 虚拟仪器的开发平台
❖ 虚拟仪器应用程序的开发平台主要有两种: 一种是基于传统的文本语言的软件开发平台， 常用的LadWindows/ CVI , Visual-BASIC, Visual C ++等;一种是基于图形化语言的软件 开发环境，常用的有LabVIEW和HPVEE。其中 图形化软件开发系统是用工程人员所熟悉的术 语和图形化符号代替常规的文本语言编程，界 而友好，操作简便，深受专业人员的青睐。这 里简要介绍一下最流行的LabVIEW。
LabVIEW 图形编程软件入门Biblioteka 主讲人： 时间： 机电及自动化学院
1
虚拟仪器技术
the technology of virtual instrument
2
第一部分 关于虚拟仪器
❖ 1.虚拟仪器的产生 ❖ 2.虚拟仪器的概念 ❖ 3.虚拟仪器突出优点（特点） ❖ 4.虚拟仪器系统的组成 ❖ 5.虚拟仪器与传统仪器的比较 ❖ 6.虚拟仪器的应用领域 ❖ 7.世界及我国虚拟仪器的应用现状
14
5 虚拟仪器 vs 传统仪器
labview课件PPT
• 1．性能高 • 2．扩展性强、灵活性好 • 3．智能化程度高 • 4．界面友好
1.1.3 虚拟仪器发展过程
• 世界是最早开发和应用虚拟仪器公司是 National Instruments Corporation公司。
• 由于虚拟仪器具有先进的性能和广泛的应 用前景，在NI公司之后还有一些国际知名 厂商也加入到虚拟仪器的研发当中。例如， HP公司、PC仪器公司、Racal公司等先后 研发了一些仪器，但NI公司仍然处于领先 地位。
labVIEW程序设计
推荐参考教材
第1章 认识虚拟仪器
• 虚拟仪器一种对现实中各类仪器的用计算 机进行模拟的仪器。它能完成现实中仪器 所能完成的大部功能。本章先对虚拟仪器 作了入门性介绍，也是对以后所学知识的 总体介绍和总结，然后引出LabVIEW。学 习完本章后，要求对LabVIEW有一个过渡 性的认识。
（显示）
者的结合粗略地讲，虚拟仪器可 以分为智能仪器和虚拟仪器。它 处理器
(数据分析、处理、计算、存 储)
们的区别是，前者把计算机装入 数据 传输
仪器，后者把仪器装入计算机。 虚拟仪器把计算机的处理器、存 D/A、A/D、数据输入
（数据采集）
1.1.2 虚拟仪器的特征
• 虚拟仪器从出现到现在的广泛应用，经历 的短短的几十年，可以说它的发展速度是 相当快的。尤其是近年来在各行各业中大 量应用此技术，它的迅速发展，主要是有 以下几点特征。
• 2．什么是LabVIEW？LabVIEW的主要优势 是什么？
• 3．LabVIEW系统由哪几部分组成？它被应 用在了哪些领域？
• 4．什么是G语言？它和其他文本化编程语 言有哪些异同？
信号分析处理
（波形操作、数据滤 波、数组处理、等）
1.1.3 虚拟仪器发展过程
• 世界是最早开发和应用虚拟仪器公司是 National Instruments Corporation公司。
• 由于虚拟仪器具有先进的性能和广泛的应 用前景，在NI公司之后还有一些国际知名 厂商也加入到虚拟仪器的研发当中。例如， HP公司、PC仪器公司、Racal公司等先后 研发了一些仪器，但NI公司仍然处于领先 地位。
labVIEW程序设计
推荐参考教材
第1章 认识虚拟仪器
• 虚拟仪器一种对现实中各类仪器的用计算 机进行模拟的仪器。它能完成现实中仪器 所能完成的大部功能。本章先对虚拟仪器 作了入门性介绍，也是对以后所学知识的 总体介绍和总结，然后引出LabVIEW。学 习完本章后，要求对LabVIEW有一个过渡 性的认识。
（显示）
者的结合粗略地讲，虚拟仪器可 以分为智能仪器和虚拟仪器。它 处理器
(数据分析、处理、计算、存 储)
们的区别是，前者把计算机装入 数据 传输
仪器，后者把仪器装入计算机。 虚拟仪器把计算机的处理器、存 D/A、A/D、数据输入
（数据采集）
1.1.2 虚拟仪器的特征
• 虚拟仪器从出现到现在的广泛应用，经历 的短短的几十年，可以说它的发展速度是 相当快的。尤其是近年来在各行各业中大 量应用此技术，它的迅速发展，主要是有 以下几点特征。
• 2．什么是LabVIEW？LabVIEW的主要优势 是什么？
• 3．LabVIEW系统由哪几部分组成？它被应 用在了哪些领域？
• 4．什么是G语言？它和其他文本化编程语 言有哪些异同？
信号分析处理
（波形操作、数据滤 波、数组处理、等）
虚拟仪器-labview-课件PPT
数据存储与回放
LabVIEW可以将采集的数据存储 到文件中，并支持数据的回放和 分析，便于后续的数据处理和挖
掘。
05
虚拟仪器与现实世界
虚拟仪器与现实世界的接口
硬件接口
虚拟仪器通过硬件接口与现实世界的 物理设备连接，实现数据采集和控制 。常见的硬件接口包括串口、USB、 GPIB等。
软件接口
虚拟仪器软件提供各种软件接口，如 函数面板、脚本语言等，方便用户进 行数据分析和处理。
集成与调试
对虚拟仪器进行集成和调试，确保其 功能和性能符合设计要求。
04
LabVIEW在虚拟仪器中 的应用
LabVIEW在信号处理中的应用
信号生成
LabVIEW提供了多种信号生成函数， 如正弦波、方波、噪声等，可用于模 拟各种实际信号。
信号分析
信号处理算法
LabVIEW支持多种信号处理算法，如 傅里叶变换、小波变换、滤波器设计 等，可用于信号的降噪、特征提取和 模式识别。
可靠性
虚拟仪器应具备高可靠性和稳定性， 能够保证实验结果的准确性和可靠性。
虚拟仪器的硬件选型
01
02
03
04
数据采集卡
根据实验需求选择合适的数据 采集卡，确保能够采集到准确
、稳定的数据。
信号调理器
根据测试信号的类型和幅度选 择合适的信号调理器，确保信
号的质量和稳定性。
传感器
根据测试需求选择合适的传感 器，确保能够准确、稳定地测
实时控制系统
LabVIEW可以与硬件设备进行通信， 实现实时控制系统的构建和调试。
LabVIEW在数据采集中的应用
数据采集卡驱动
LabVIEW支持多种数据采集卡， 如示波器、数据采集卡等，可实
第五章LabVIEW介绍5
（1）调用 • 由函数模板中的Select a VI…子模板打开选择用户 程序对话框，选择已经保存的全局变量声明VI程序 ，此时将在框图程序中显示全局变量数据端口。 • 如果在全局变量声明VI中建立多个控件，可以用操 作工具在全局变量的图标上单击，在列出的所有变 量对象中选择所需的对象。
–（2）使用示例 • 利用全局变量在不同VI中传递数据。 • 创建一个全局变量声明Ⅵ，其中包含一个数值型控件和布 尔型控件，保存为“GV.vi”。 • 新建一个VI命名为“采集信息.vi”，前面板中有一个旋钮 开关和按键开关，将它们的值送到全局变量中。由函数模 板中的选择VI子模板打开选择用户程序对话框，选择 “GV.vi”，调用两次全局变量声明Ⅵ，选择全局变量的不 同数据类型，对端口连线并保存VI。如图
2019/1/18 32
强度图表的应用
本程序中，先由正弦函数在for循环的边框通道上形成一个 一维数组，然后通过“创建数组”函数形成一个列数为1的 二维数组，送到强度图表控件。因为强度图表所需的数据类
型为二维数组。
2019/1/18 33
5.7.5 数字波形图
数字数据类型
在数字电路设计中经常要分析数字电路的逻辑， 因此通常需要分析时序图。LabVIEW提供了数 数字数据 字波形图解决了此类问题。
4、特点 （1）以独立文件的形式存在 （2）一个全局变量中可以包含多个对象，拥有多种数 据库类型 （3）与子VI不同，不能进行编程，只能用于简单的数 据存储。 （4）速度快 （5）其中的数据可以分别访问
（四）慎用局部变量与全局变量
理由： 1、占用大量内存 2、使程序可读性差 3、在多线程并行运行的程序中，局部变量也可能引 起竞态条件。
二维数组
5.7.7 三维图形
虚拟仪器软件LABVIEW.ppt
虚拟仪器与传统仪器的区别
➢在通用硬件平台上，软件取代传统仪器的硬件实现仪器的功能 ➢用户根据需要由应用软件来定义仪器的功能，而不是厂家定义 ➢提高仪器性能或构造新仪器功能，由用户通过改变软件来实现 ➢研制周期较传统仪器大为缩短 ➢虚拟仪器采用计算机开放体系结构来取代传统的单机测量仪器 ➢虚拟仪器开放、灵活、可与计算机同步发展，可与网络及其它 周边设备互联 ➢ “虚拟仪器的关键是软件——软件即仪器”
6）虚拟仪器具有和其它设备互联的能力
如和VXI总线或现场总线等的接口能力。此外，还可 以将虚拟仪器接入网络，如Internet等，以实现对现场生 产的监控和管理。
7）虚拟仪器的软、硬件都具有开放性、模块化、 可重复使用及互换性等特点。因此，用户可以根 据自己的需要灵活组合，大大提高了使用效率， 减少了投资。
➢ 硬件板卡驱动模块：通常由硬件板卡制造商提供，直接在其提 供的DLL或ActiveX基础上开发就可以了
虚拟仪器的软件可以分为几个层次，其中包括仪器驱动 程序、应用程序和软面板程序。
虚拟仪器软件结构
应用软件 包括 两方面程序 ➢ 实现虚拟面板功能的前面板软件程序 ➢ 定义测试功能的流程图软件程序
I/O接口仪器驱动程序 功能：完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通信
虚拟仪器软件的典型单元模块
虚拟仪器的核心是软件，其软件模块主要由硬件板卡驱动模块， 信号分析模块和仪器表头显示模块三类软件模块组成
虚拟仪器采用计算机开放体系结构来取代传统的单机测量仪器
虚拟仪器工作原理
➢ 利用PC显示器（CRT）的显示功能模拟传统仪器的控制面板 ➢ 以各种形式输出检测结果 ➢ 由I/O接口设备完成信号的采集、测量与调理 ➢ 用软件实现信号数据的运算、分析、处理
虚拟仪器labview第五讲
5.3 数组
数组是同类型元素的集合。一个数组可以是 一维或者多维，如果必要，每维最多可有231 －1个元素。可以通过数组索引访问其中的每 个元素。索引的范围是0到n – 1，其中n是数 组中元素的个数。如图显示的是由数值构成 的一维数组。注意第一个元素的索引号为0， 第二个是1，依此类推。数组的元素可以是数 据、字符串等，但所有元素的数据类型必须 一致。
4.插入数组元素(Insert Into Array) ——在 数组中指定的位置插入元素。 例题讲解 5.初始化数组（Initialize Array）——用 于创建所有元素值都相等的数组，元素 输入端子决定每个元素的数据类型和数 值，维长度输入端子决定数组的长度，
6.从数组中删除指定的元素（Delete From Array） 7.建立一个新数组（Build Array） 8.从输入数组中取出指定的元素（Array Subset） 9.将一个一维数组的最后n个元素移至数 组的最前面（Rotate 1D Array）
数组示意图
5.3.1 数组的组成与创建
一般说来，创建一个数组有两件事要做， 首先要建一个数组的“壳”（shell）， 然后在这个壳中置入数组元素（数或字 符串等）。
5.3.2 数组的使用
LabVIEW提供了很多用于操作数组的功 能函数，位于Functions Array FunctionsArray Functions Array中。其 中包括Build Array、Initialize Array、 Replace Array Element、Search 1D Array、Sort 1D Array、 Reverse 1D Array和 Multiply Array Elements等 等。
3.全局变量在不同的VI之间进行数据交换 只是Labview中VI之间数据交换的方式之 一，通过DDE（动态数据交换）也可以 进行数据交换。
LabVIEW程序设计与虚拟仪器之程序结构ppt文档
While循环可以进行嵌套。 【例2.1】 使用While循环每0.5秒显示一个随机数和循环 次数，最后波形显示所有随机数序列。 VI的前面板和程序框图如图2-2所示，While循环条件端子 与布尔开关对象相连，只要开关状态为“关”，程序重复执行， 直到条件端子为“开”，停止循环。While循环框内放置一个 随机数对象和Time Delay Express VI，每0.5秒循环一次，在前 面板显示随机数和循环次数，最后利用While循环的自动索引 功能将随机数序列通过波形显示出来，可以看到，波形的横坐 标表示循环次数，当循环次数为115时，随机数加1是1.38577。
图2-6 例2.2的前面板和程序框图
2.1.3 For循环 For循环位于Functions→Structures子模板上。 For循环有两个固定的数据端子，分别是计数端子(Loop
Count)和重复端子(Loop Iteration)，如图2-8所示。其中计数端 子连接整型数值，指定循环次数；重复端子输出已经执行循环 的次数，循环次数默认从“0”开始计数，依次增加“1”。
LabVIEW程序设计与虚拟仪器之程序结构
LabVIEW程序设计与虚拟仪器之程序结构
本章将系统介绍LabVIEW提供的程序结构，包括While Loop(While循环)、For Loop(For循环)、Shift Register(移位寄存 器)、Case Structure(分支结构)、Sequence Structure(顺序结构)、 Formula Node(公式节点)等。
2.1 循 环 结 构
在LabVIEW中有While循环 和 For循环 两种循环结构。二
者的区别是：While循环只要满足循环退出的条件则退出相应 的循环，否则变成死循环；而For循环是预先确定循环次数， 当循环体运行完指定的次数后自动退出循环。 2.1.1 While循环
LabVIEW编程及虚拟仪器设计(第五讲)PPT课件
“控件”选板 -> 新式 -> “字符串与路径”子选板
（1）组合框
在组合框中，可以 写入多个字符串，每个 字符串称为一“项”， 并对应一个 “值”。在 组合框上弹出快捷菜单， 经选择 “属性” -> “编 辑项”（出现右图）， 可对具体的“项”和 “值”进行编辑和确认。
第6页/共35页
1. 字符串控件（3）
功能：关闭引用句柄所指明的文件。此单一操作 功能具体包含如下步骤：①把在缓冲区里的文件数 据写入物理存储介质中； ②更新文件列表的信息， 如文件最后修改的日期等； ③释放引用句柄 。 是一 种低层函数。
截取字符串
从输入字符串的“偏移 量”位置开始，取出要 求长度的子字符串
转换为大写 字母
转换为小写 字母
第11页/共35页
将输入字符串中所有字 符转换为大写形式
将输入字符串中所有字 符转换为小写形式
3. 字符串的操作函数（2）
替换子字符串
在指定位置插 入、删除或替 换子字符串
搜索替换字 符串
查找并替换指 定字符串
似于数据库文件，可将不同类型的数据存储在同一个文 件记录中。 4）波形文件。 5）基于文本的测量文件，即：Text-Based Measurement Files（后缀为lvm）。 6）二进制测量文件，即：Binary Measurement Files （后 缀为tdm）。
第20页/共35页
2. 文件I/O操作函数（1）
“控件” -> “新式” -> “列表与表格”子选板
（2）表格和 Express 表格
表格是由字符串组成的二维数组，其每个单元格可写入一个字符串。Express 表格可快捷、很方便地产生二维字符串数组。将表格控件放置在前面板上，便可输 入、编辑字符串；点击它弹出快捷菜单，可进行参数属性的设置及调整。
（1）组合框
在组合框中，可以 写入多个字符串，每个 字符串称为一“项”， 并对应一个 “值”。在 组合框上弹出快捷菜单， 经选择 “属性” -> “编 辑项”（出现右图）， 可对具体的“项”和 “值”进行编辑和确认。
第6页/共35页
1. 字符串控件（3）
功能：关闭引用句柄所指明的文件。此单一操作 功能具体包含如下步骤：①把在缓冲区里的文件数 据写入物理存储介质中； ②更新文件列表的信息， 如文件最后修改的日期等； ③释放引用句柄 。 是一 种低层函数。
截取字符串
从输入字符串的“偏移 量”位置开始，取出要 求长度的子字符串
转换为大写 字母
转换为小写 字母
第11页/共35页
将输入字符串中所有字 符转换为大写形式
将输入字符串中所有字 符转换为小写形式
3. 字符串的操作函数（2）
替换子字符串
在指定位置插 入、删除或替 换子字符串
搜索替换字 符串
查找并替换指 定字符串
似于数据库文件，可将不同类型的数据存储在同一个文 件记录中。 4）波形文件。 5）基于文本的测量文件，即：Text-Based Measurement Files（后缀为lvm）。 6）二进制测量文件，即：Binary Measurement Files （后 缀为tdm）。
第20页/共35页
2. 文件I/O操作函数（1）
“控件” -> “新式” -> “列表与表格”子选板
（2）表格和 Express 表格
表格是由字符串组成的二维数组，其每个单元格可写入一个字符串。Express 表格可快捷、很方便地产生二维字符串数组。将表格控件放置在前面板上，便可输 入、编辑字符串；点击它弹出快捷菜单，可进行参数属性的设置及调整。
虚拟仪器_labview_课件PPT_第五章_程序结构 共40页
第五章 程序结构
5.1 While 循环
河南工业大学机电学院
当循环次数不能预先确定时，就需要用到While循环。它 也是LabVIEW最基本的结构之一。相当于C语言的While循环 和do循环： While(条件) {
}
Do {
} LabVIEW中While循环可从框图功能模板Function → Programming→Structure子模板中创建。
第五章 程序结构
5.3 条件结构-应用
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.3 条件结构-应用
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.4 顺序结构
河南工业大学机电学院
在代码式的传统编程语言中，默认的情况是，程 序语句按照排列顺序执行，称为控制流程；但 LabVIEW中不同，它是一种图形化的数据流式编 程语言，具有并发、多任务的特点。
第五章 程序结构
河南工业大学机电学院
5.1 For 循环-移位寄存器的使用
移位寄存器的特点： (1)移位寄存器（左右）是For循环的数据缓冲区。 (2)可以增加和减少移位寄存器的个数。 (3)左右两侧移位寄存器的数据类型必须一致。
第五章 程序结构
5.1 For 循环-移位寄存器的使用
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.2 While 循环
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.2 While 循环
河南工业大学机电学院
最基本的While循环由：循环框架、迭代端口i
和条件端口构成。
条件端口控制循环是否执行，每次循环结束后， 判断条件端口的值，若为False，停止执行循环； 若为True，则继续执行下一次循环。不给条件端 口赋值，则While循环只执行一次。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计 PPT课件
仪器面板控制软件 数据分析处理软件 仪器驱动程序 输入/输出接口软件
虚拟仪器软件框架
虚拟仪器的组成
虚拟仪器系统
22
被 测 信 号
传 感 器
信 号 调 理 电 路
数 据 采 集 卡
设 备 驱 动
面板程序
应用程序 虚拟仪器开发平台 PC
虚拟仪器系统整体结构图
虚拟仪器的特点
丰富和增强了传统仪器的功能 突出“软件即仪器”的概念 仪器由用户自己定义 开放的工业表准 便于构成复杂的测试系统，经济性好
基于LabVIEW的虚拟仪器设计
Virtual Instrument Design Base-on LabVIEW
教学大纲
2
序号
内
容
基本要求 学时
了解
1
虚拟仪器技术概论
2
2
3 4 5 6 7 8
LabVIEW基础知识
程序结构 字符串、数组、簇和矩阵 图形显示 文件操作 子VI与人机界面设计 数学分析与信号处理
被 测 对 象 信 号 调 理 数 据 采 集 信 号 处 理 仪 器 面 板
传 感 器
虚拟仪器的主要特点：
17
尽可能采用通用的硬件，各种虚拟仪器之间的差
异主要是软件。
充分发挥计算机的能力，具有强大的数据分析和
处理功能，可以创造出功能更多、更强的测量或 测控仪器及系统。 用户可根据自己的实际需求，很便利地自主构建 新的虚拟仪器。
应用领域
声学测试 军工设备测试 设备的自动测试ATE 自动光学检验 汽车性能测试 生物医学信号测量 计量校准 电子测试 光纤校准 光学度量和测定 功率测量与谐波分析 半导体器件性能测试 电子通信测试 振动测试 工厂生产线自动化测控 食品质量监测 电工电子实验平台构建 实验室管理自动化 机械测控 机器视觉 石油和天然气信号处理 制药生产质量监控 工业机器人 过程自动化 SCADA系统 统计流程控制 晶片传送手臂 电机特性参数检测
虚拟仪器软件框架
虚拟仪器的组成
虚拟仪器系统
22
被 测 信 号
传 感 器
信 号 调 理 电 路
数 据 采 集 卡
设 备 驱 动
面板程序
应用程序 虚拟仪器开发平台 PC
虚拟仪器系统整体结构图
虚拟仪器的特点
丰富和增强了传统仪器的功能 突出“软件即仪器”的概念 仪器由用户自己定义 开放的工业表准 便于构成复杂的测试系统，经济性好
基于LabVIEW的虚拟仪器设计
Virtual Instrument Design Base-on LabVIEW
教学大纲
2
序号
内
容
基本要求 学时
了解
1
虚拟仪器技术概论
2
2
3 4 5 6 7 8
LabVIEW基础知识
程序结构 字符串、数组、簇和矩阵 图形显示 文件操作 子VI与人机界面设计 数学分析与信号处理
被 测 对 象 信 号 调 理 数 据 采 集 信 号 处 理 仪 器 面 板
传 感 器
虚拟仪器的主要特点：
17
尽可能采用通用的硬件，各种虚拟仪器之间的差
异主要是软件。
充分发挥计算机的能力，具有强大的数据分析和
处理功能，可以创造出功能更多、更强的测量或 测控仪器及系统。 用户可根据自己的实际需求，很便利地自主构建 新的虚拟仪器。
应用领域
声学测试 军工设备测试 设备的自动测试ATE 自动光学检验 汽车性能测试 生物医学信号测量 计量校准 电子测试 光纤校准 光学度量和测定 功率测量与谐波分析 半导体器件性能测试 电子通信测试 振动测试 工厂生产线自动化测控 食品质量监测 电工电子实验平台构建 实验室管理自动化 机械测控 机器视觉 石油和天然气信号处理 制药生产质量监控 工业机器人 过程自动化 SCADA系统 统计流程控制 晶片传送手臂 电机特性参数检测
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第五章 程序结构
第五章 程序结构
5.1 For循环(重点) 5.2 While循环(重点) 5.3 条件结构(重点) 5.4 顺序结构 5.5 事件结构(重点) 5.6 定时循环结构 5.7 公式节点 5.8 属性节点(重点)
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
河南工业大学机电学院
5.1 For 循环
第五章 程序结构
5.4 顺序结构-应用
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.4 顺序结构-应用
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.5 事件结构
河南工业大学机电学院
事件驱动的概念
LabVIEW是一种数据流的编程环境，由数据流决定程 序中节点的执行顺序。但在编程中可以设置事件，对数据 流进行干预。这些事件是用户在前面板的互动操作，如： 点击鼠标事件、键盘事件等。
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.6 属性节点
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.6 属性节点
河南工业大学机电学院
谢谢！
在事件驱动程序中，首先是等待事件，当事件发生时执 行指定事件的程序代码，对事件进行响应，然后再回到等 待状态。
使用事件设置，当用户改变一个前面板的值、关闭前面 板、退出程序等，都可以被程序及时捕捉到。
第五章 程序结构
5.5 事件结构
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第五章 程序结构
5.5 事件结构-应用
河南工业大学机电学院
河南工业大学机电学院
公式节点的特点 bVIEW的公式节点的使用简化计算公
式的图形化编程，提高了效率。
2.公式节点框架中出现的所有变量，必须 有一个对应的输入输出端口，注意输入输出 端口是可设置的。
3.公式节点框架内每个公式后以分号”;” 结束。
第五章 程序结构
5.6 属性节点
前面板对象属 性是指前面板 上控件的外观 和功能特征， 如显示的颜色、 可见性、闪烁、 位置、比例等。 以达到最佳的 人机交互效果。
此外，LabVIEW在While循环中也可引入移位 寄存器（Shift Register）和框架隧道（Loop Tunnel），与For循环中用法完全相同。
第五章 程序结构
5.2 While 循环
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第五章 程序结构
5.3 条件结构W最基本的结构之一。相当 于C语言的switch语句： switch(表达式) {
第五章 程序结构
5.1 While 循环
河南工业大学机电学院
当循环次数不能预先确定时，就需要用到While循环。它 也是LabVIEW最基本的结构之一。相当于C语言的While循环 和do循环： While(条件) {
}
Do {
} LabVIEW中While循环可从框图功能模板Function → Programming→Structure子模板中创建。
case 1:语句1； case 2:语句2；
case n:语句n； default:语句n+1； }
第五章 程序结构
5.3 条件结构
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第五章 程序结构
河南工业大学机电学院
5.3 条件结构
Case结构的组成 最基本的Case结构由：Case框架、选择端口、 框图标识符和递增/递减按钮构成。
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
河南工业大学机电学院
5.1 For 循环
For 循环的组成 最基本的For循环由：循环框架、迭代端口i和
总计数端口构成。 此外，LabVIEW在For循环中引入移位寄存器
（Shift Register）和框架隧道（Loop Tunnel） 两个独具特色的新概念。
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.5 定时顺序
例：使用定时循环产生波形
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.5 定时顺序
例：使用定时循环产生波形
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第五章 程序结构
河南工业大学机电学院
5.6 公式节点
假如程序中有一些复杂的数学计算，编写图 形代码是比较麻烦的。如x>0,y=mx3+3nx2-x+1; x<=0,y=-2mx3+x-5。
第五章 程序结构
5.5 定时循环
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第五章 程序结构
5.5 定时循环
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第五章 程序结构
5.5 定时循环
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第五章 程序结构
5.5 定时顺序
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第五章 程序结构
5.5 定时顺序
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第五章 程序结构
5.5 定时顺序
第五章 程序结构
5.6 公式节点
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假如程序中有一些复杂的数学计算，编写图 形代码是比较麻烦的。如,y=x3+6，z=5y+x。
第五章 程序结构
5.6 公式节点
例：波形产生
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第五章 程序结构
5.6 公式节点
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.6 公式节点
在LabVIEW7.0 以前只有一种顺序结构。从 LabVIEW7.0开始，旧版本的顺序结构称为 Stacked Sequence Structure(堆叠顺序结构)， 同时引入新的Flat Sequence Structure(平铺顺 序结构)。
第五章 程序结构
5.4 顺序结构
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For循环是LabVIEW最基本的结构之一，它执行指定次 数的循环。相当于C语言的For循环： for(int i=0;i<N; i++) {
} LabVIEW中For循环可从框图功能模板Function →Programming→Structure子模板中创建。
第五章 程序结构
5.1 For 循环
第五章 程序结构
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5.1 For 循环-移位寄存器的使用
移位寄存器的特点： (1)移位寄存器（左右）是For循环的数据缓冲区。 (2)可以增加和减少移位寄存器的个数。 (3)左右两侧移位寄存器的数据类型必须一致。
第五章 程序结构
5.1 For 循环-移位寄存器的使用
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5.3 条件结构-应用
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5.3 条件结构-应用
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第五章 程序结构
5.4 顺序结构
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在代码式的传统编程语言中，默认的情况是，程 序语句按照排列顺序执行，称为控制流程；但 LabVIEW中不同，它是一种图形化的数据流式编 程语言，具有并发、多任务的特点。
第五章 程序结构
5.2 While 循环
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5.2 While 循环
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最基本的While循环由：循环框架、迭代端口i
和条件端口构成。
条件端口控制循环是否执行，每次循环结束后， 判断条件端口的值，若为False，停止执行循环； 若为True，则继续执行下一次循环。不给条件端 口赋值，则While循环只执行一次。
第五章 程序结构
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5.5 事件结构-应用
例：事件结构的使用。当按钮或滑钮按下时产生Mouse Down事件，执行0帧代码，弹出对话框，询问是否继续？ 点击Yes，继续While循环，点击No结束While循环。此外 设置一个超时处理事件，假如5秒没有在前面板操作，则 退出While循环。（可以设置多个事件）
第五章 程序结构
5.1 For循环(重点) 5.2 While循环(重点) 5.3 条件结构(重点) 5.4 顺序结构 5.5 事件结构(重点) 5.6 定时循环结构 5.7 公式节点 5.8 属性节点(重点)
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5.1 For 循环
第五章 程序结构
5.4 顺序结构-应用
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5.4 顺序结构-应用
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第五章 程序结构
5.5 事件结构
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事件驱动的概念
LabVIEW是一种数据流的编程环境，由数据流决定程 序中节点的执行顺序。但在编程中可以设置事件，对数据 流进行干预。这些事件是用户在前面板的互动操作，如： 点击鼠标事件、键盘事件等。
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第五章 程序结构
5.6 属性节点
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第五章 程序结构
5.6 属性节点
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谢谢！
在事件驱动程序中，首先是等待事件，当事件发生时执 行指定事件的程序代码，对事件进行响应，然后再回到等 待状态。
使用事件设置，当用户改变一个前面板的值、关闭前面 板、退出程序等，都可以被程序及时捕捉到。
第五章 程序结构
5.5 事件结构
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第五章 程序结构
5.5 事件结构-应用
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公式节点的特点 bVIEW的公式节点的使用简化计算公
式的图形化编程，提高了效率。
2.公式节点框架中出现的所有变量，必须 有一个对应的输入输出端口，注意输入输出 端口是可设置的。
3.公式节点框架内每个公式后以分号”;” 结束。
第五章 程序结构
5.6 属性节点
前面板对象属 性是指前面板 上控件的外观 和功能特征， 如显示的颜色、 可见性、闪烁、 位置、比例等。 以达到最佳的 人机交互效果。
此外，LabVIEW在While循环中也可引入移位 寄存器（Shift Register）和框架隧道（Loop Tunnel），与For循环中用法完全相同。
第五章 程序结构
5.2 While 循环
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第五章 程序结构
5.3 条件结构W最基本的结构之一。相当 于C语言的switch语句： switch(表达式) {
第五章 程序结构
5.1 While 循环
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当循环次数不能预先确定时，就需要用到While循环。它 也是LabVIEW最基本的结构之一。相当于C语言的While循环 和do循环： While(条件) {
}
Do {
} LabVIEW中While循环可从框图功能模板Function → Programming→Structure子模板中创建。
case 1:语句1； case 2:语句2；
case n:语句n； default:语句n+1； }
第五章 程序结构
5.3 条件结构
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第五章 程序结构
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5.3 条件结构
Case结构的组成 最基本的Case结构由：Case框架、选择端口、 框图标识符和递增/递减按钮构成。
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第五章 程序结构
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5.1 For 循环
For 循环的组成 最基本的For循环由：循环框架、迭代端口i和
总计数端口构成。 此外，LabVIEW在For循环中引入移位寄存器
（Shift Register）和框架隧道（Loop Tunnel） 两个独具特色的新概念。
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第五章 程序结构
5.5 定时顺序
例：使用定时循环产生波形
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5.5 定时顺序
例：使用定时循环产生波形
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第五章 程序结构
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5.6 公式节点
假如程序中有一些复杂的数学计算，编写图 形代码是比较麻烦的。如x>0,y=mx3+3nx2-x+1; x<=0,y=-2mx3+x-5。
第五章 程序结构
5.5 定时循环
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5.5 定时循环
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5.5 定时循环
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5.5 定时顺序
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5.5 定时顺序
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5.5 定时顺序
第五章 程序结构
5.6 公式节点
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假如程序中有一些复杂的数学计算，编写图 形代码是比较麻烦的。如,y=x3+6，z=5y+x。
第五章 程序结构
5.6 公式节点
例：波形产生
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第五章 程序结构
5.6 公式节点
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第五章 程序结构
5.6 公式节点
在LabVIEW7.0 以前只有一种顺序结构。从 LabVIEW7.0开始，旧版本的顺序结构称为 Stacked Sequence Structure(堆叠顺序结构)， 同时引入新的Flat Sequence Structure(平铺顺 序结构)。
第五章 程序结构
5.4 顺序结构
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For循环是LabVIEW最基本的结构之一，它执行指定次 数的循环。相当于C语言的For循环： for(int i=0;i<N; i++) {
} LabVIEW中For循环可从框图功能模板Function →Programming→Structure子模板中创建。
第五章 程序结构
5.1 For 循环
第五章 程序结构
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5.1 For 循环-移位寄存器的使用
移位寄存器的特点： (1)移位寄存器（左右）是For循环的数据缓冲区。 (2)可以增加和减少移位寄存器的个数。 (3)左右两侧移位寄存器的数据类型必须一致。
第五章 程序结构
5.1 For 循环-移位寄存器的使用
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.3 条件结构-应用
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.3 条件结构-应用
河南工业大学机电学院
第五章 程序结构
5.4 顺序结构
河南工业大学机电学院
在代码式的传统编程语言中，默认的情况是，程 序语句按照排列顺序执行，称为控制流程；但 LabVIEW中不同，它是一种图形化的数据流式编 程语言，具有并发、多任务的特点。
第五章 程序结构
5.2 While 循环
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第五章 程序结构
5.2 While 循环
河南工业大学机电学院
最基本的While循环由：循环框架、迭代端口i
和条件端口构成。
条件端口控制循环是否执行，每次循环结束后， 判断条件端口的值，若为False，停止执行循环； 若为True，则继续执行下一次循环。不给条件端 口赋值，则While循环只执行一次。
第五章 程序结构
河南工业大学机电学院
5.5 事件结构-应用
例：事件结构的使用。当按钮或滑钮按下时产生Mouse Down事件，执行0帧代码，弹出对话框，询问是否继续？ 点击Yes，继续While循环，点击No结束While循环。此外 设置一个超时处理事件，假如5秒没有在前面板操作，则 退出While循环。（可以设置多个事件）