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LabVIEW程序设计模式(五)—生产者消费者模式(3)_LabVIEW程序的动态调用

LabVIEW程序设计模式(五)—生产者消费者模式(3)_LabVIEW程序的动态调用

LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(3)_LabVIEW程序的动态调用LabVIEW程序设计2009-05-19 17:11:09 阅读696 评论0 字号:大中小订阅简单而言,动态调用指的是通过程序控制另外一个程序的运行、停止、赋值和获取值等。

LabVIEW提供了多种动态调用的方式,从底层而言是通过VI Server 技术实现的。

图31所示为LabVIEW中的Application Control选板,动态调用所使用的节点都位于这个选板。

当调用一个在硬盘、内存甚至是网络路径上的vi时,首先要使用Open VI Reference以将该VI载入内存并获取VI的“句柄(Reference)”;然后再使用该句柄进行其它的控制操作;最后再关闭该VI的句柄避免内存泄漏,这就完成了一次对VI的调用。

图31 Application Control选板图32是一个动态调用的具体实现代码,首先使用Open VI Reference获取被动态调用VI的Reference(例子中是C:\average.vi);再使用Call By Reference Node 节电动态运行该VI;最后关闭VI的Reference。

在使用Call By Reference Node 时需要事先指定被调用VI的输入输出接口,也就是说这种动态调用的前提是必须知道被调用VI的输入输出接口,否则无法进行动态调用。

图32 VI的动态调用Open VI Reference的路径输入是一个多态的输入口,也可以使用String输入,如图33所示。

此时被调用的VI必须在内存中,且输入的是被调用VI的文件名。

值得一提的是这种“文件名”调用方式在可执行程序中是无法被调用的,因此建议最好采用路径的调用方式。

图33 Open VI Reference的多态性【应用5】本例将使用LabVIEW的动态调用方式实现斐波那契数列(Fibonacci数列)。

LabVIEW经典PPT课件

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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
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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
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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
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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
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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
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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。

labview生产者消费者

labview生产者消费者

生产者/消费者模式(1)_前言statemice的LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(1)_前言再次回顾“基本状态机模式”的6个缺点,只剩下第6个缺点无法在上述的“状态机和事件结构的结合模式”中被解决。

(1) 任何时刻只能有一个状态在运行这个问题也许有些多余,但是在实际的应用中往往又是最常见的。

大多数比较复杂的应用至少应该有“菜单”和“采集”两个状态,如果数据采集程序在运行时仍然希望系统能够处理菜单的事件,这是在传统的状态机或者事件结构中无法实现的。

因为无论是状态机结构还是事件结构,都是由一个循环组成的,不同的状态是无法同时被响应和处理的。

解决这个问题的方式也比较简单,LabVIEW本身就是一种多线程的程序设计语言,可以再加一个循环或者另外开一个程序独立运行。

但是这样也会带来一些新的问题,比如:(1) 两个循环(程序)之间如何交换和共享数据。

(2) 两个循环(程序)都有着独立的错误处理系统,它们之间是如何协调的。

(3) 两个循环如何分工呢?应该以哪种方式对状态进行分类以将不同的状态放置在不同的循环(程序)中?(4) 一个程序如何控制另一个程序的运行和停止。

在上面提出的4个问题中,对循环和程序这两个解决方案而言,第(1)~(3)个问题的解决方式是一样的。

只有第(4)个问题是专门针对两个程序而言的,在LabVIEW中这种不同程序之间的相互调用称为“程序的动态调用”。

生产者/消费者模式(2)_VI的可重入性(Reentrant Execution)statemice的LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(2)_VI的可重入性(Reentrant Execution)在介绍VI的动态调用之前有必要对LabVIEW在执行VI过程中的规则有个大致的了解。

众所周知,LabVIEW是通过VI的文件名(VI Name)来表示独立的VI的,并不是VI的路径。

因此,LabVIEW不允许具有相同名字的VI同时载入内存中,即使这些VI存储在不同的路径中。

基于LabVIEW的智能家居报警系统

基于LabVIEW的智能家居报警系统

基于LabVIEW的智能家居报警系统昨天晚上,帮师弟用LabVIEW做了一个智能家居报警系统的上位机软件,挺好玩的,虽然功能不多、结构也简单,但是,所用到的技术对于学习LabVIEW的人来说很重要。

首先,贴出前面板的图片来。

单片机向上位机发送的帧格式为:0x0A+3字节的温度数据+0x0B+4字节的烟雾浓度数据+0x0C+1字节的开关门信号(总共11个字节),发送的波特率为9600,发送周期为200ms。

上位机采集软件每隔10ms(就是前面板上的队列循环周期)从串口缓存区里读取11个字节的数据,然后将其进行解析和显示。

图1 软件的前面板截图然后,再把程序框图一一给大家亮出来。

图2 串口配置和串口收/发的程序图如图2所示,VISA每隔10ms从串口缓存区读取11个字节的数据,然后将数据送入串口接收数据队列中。

这里采用的是生产者-消费者模型的循环结构,读串口采用的是生产者循环结构,解析数据采用的是消费者循环结构。

图3 数据解析和数据显示部分的程序图如图3所示,消费者循环用于解析数据,根据0x0A、0x0B、0x0C三个属性字节分别对温度值、烟雾浓度值以及开关门信号进行解析和显示,波形显示采用的是波形图表,温度值可通过温度计显示,烟雾浓度可通过指针式仪表盘显示,显示效果直观、大方。

图4 声音报警部分的程序图如图4所示是声音报警部分的程序图,上半部分是温度报警程序,报警声音持续时间为2秒钟,报警声频率为3KHz;下半部分是烟雾浓度报警程序,报警声音持续时间为1秒钟,报警声频率为1KHz。

由于声音报警持续的时间为1~2秒钟,如果将报警程序放在解析数据的那个大循环里,则会导致大循环的执行被延迟1~2秒钟,因此,必须将报警程序提出来单独写,从而使之变成了两个独立运行的线程。

labview 生产者消费者

labview 生产者消费者

生产者消费者模型主要是处理数据产生快难于即时处理的情形,其流程为首先通过初始化队列,再创建两个循环,一个用于入队,另一个用于出队。

网上的生产者消费者都过于复杂,这里用一个简单的例子。

这里入队数据为每1s入队一个数,而出队为每3s出一个数,数据产生的快适用于生产者消费者模型。

在进行生产者消费者设计时需要注意:
1、由于队列的数据类型是变体,需要用变体至其他数据类型的转变。

2、使用局部变量同时结束两个while循环,注意布尔控件的机械转换方式为
switch型。

3、同时需要注意的是在释放队列引用需在出队后面进行,如果在入队循环中进行
会导致,出队时队列不存在导致错误。

PV操作解决生产者——消费者问题

PV操作解决生产者——消费者问题

合肥学院计算机科学与技术系课程设计报告2009 ~2010 学年第1 学期课程名称操作系统原理课程设计名称PV操作解决生产者——消费者问题专业班级07级计科1班学生姓名马峻、宣磊、施红陵、王锐学生学号0704011015/25/30/41指导教师屠菁2009 年12 月1、实验目的进程是程序在一个数据集合上运行的过程,进程是并发执行的,也即系统中的多个进程轮流地占用处理器运行。

我们把若干个进程都能进行访问和修改的那些变量称为公共变量。

由于进程是并发地执行的,所以,如果对进程访问公共变量不加限制,那么就会产生“与时间有关”的错误,即进程执行后所得到的结果与访问公共变量的时间有关。

为了防止这类错误,系统必须要用同步机构来控制进程对公共变量的访问。

一般说,同步机构是由若干条原语——同步原语——所组成。

本实习要求模拟PV操作同步机构的实现,模拟进程的并发执行,了解进程并发执行时同步机构的作用。

2、实验内容模拟实现用同步机构避免发生进程执行时可能出现的与时间有关的错误。

3、实验步骤(1)任务分析本实验要求利用PV操作实现解决生产者——消费者问题中的同步问题。

此问题描述的是一群生产者进程在生产产品并将这些产品提供给消费者进程去消费,在两者之间设置了一个具有n个缓冲区的缓冲池,生产者进程将它所生产的产品放入一个缓冲区,消费者进程可从缓冲区中取走产品去消费,但它们之间必须保持同步,即不允许消费者进程到一个空缓冲区去取产品,也不允许生产者进程向一个已装满且尚未取出的缓冲区中投放产品,并且生产者消费者互斥使用缓冲区。

本程序实现的功能是可以利用生产者进程进行生产,同时消费者进程也能进行消费,但是必须满足同步的条件才可以允许,否则将提示缓冲区满无法进行生产或者缓冲区空无法进行消费的错误,故程序应该具有判断的功能。

若结束当前的生产者——消费者进程,将会提示此次进程中生产消费者分别生产了和消费的产品数目,并统计缓冲区中剩余的产品数目,最后才结束。

labview的介绍

labview的介绍

虚拟仪器系统及其开发程序LabVIEW介绍引言虚拟仪器是将仪器装入计算机,通过计算机的开发软件来实现仪器的功能的一种仪器测试测量系统。

目前开发虚拟仪器的软件程序为LabVIEW,用户只需通过软件技术和相应数值算法,就能实时、直接地对测试数据进行各种分析与处理,透明地操作仪器硬件,方便地构建出模块化仪器。

从目前虚拟仪器的发展方向和广泛应用来看,不久的将来,虚拟仪器将广泛应用在气象观测和气象科普中,因此有必要对该系统作一番介绍。

一、电子测量仪器的发展电子测量仪器发展至今,大体可分为四代:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。

第一代模拟仪器,如指针式万用表、晶体管电压表等。

第二代数字化仪器,这类仪器目前相当普及,如数字电压表、数字频率计等。

这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号测量,并以数字方式输出最终结果,适用于快速响应和较高准确度的测量。

第三代智能仪器,这类仪器内置微处理器,既能进行自动测试又具有一定的数据处理能力,可取代部分脑力劳动,习惯上称为智能仪器。

它的功能块全部都是以硬件(或固化的软件)的形式存在,相对虚拟仪器而言,无论是开发还是应用,都缺乏灵活性。

第四代虚拟仪器,它是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物,是传统仪器观念的一次巨大变革,是将来仪器产业发展一个重要方向。

二、虚拟仪器概述及其特点虚拟仪器(virtual instrumention)是基于计算机的仪器,是美国国家仪器公司(National Instruments Corp. 简称NI)于1986年提出的。

计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。

粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。

随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。

另一种方式是将仪器装入计算机。

以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。

电子教案《基于LabVIEW的应用程序设计》(李晴 钱声强)ppt KC10142001-c11- 生产者消费者概念

电子教案《基于LabVIEW的应用程序设计》(李晴 钱声强)ppt KC10142001-c11- 生产者消费者概念
并行多循环-生产者消费者循环 – 并行执行 – 基于队列的循环间数据传输
优势
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生产者消费者优势
• 程序演示 • Demo1(静态单循环ห้องสมุดไป่ตู้式) • Demo2(动态单循环模式) • Demo3(并行多循环模式)
demo
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谢谢关注!
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• 生产者/消费者模式,还需要一个缓冲区。生产者把数据放入缓冲区,而消费 者从缓冲区取出数据。
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生产者消费者循环的概念 概念
食客:消费者
概念
厨师:生产者
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• .架构比较
生产者消费者优势
静态单循环-顺序结构
优势
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• .架构比较
生产者消费者优势
动态单循环-状态机
优势
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生产者消费者优势
• .架构比较
常州信息职业技术学院
物联网应用程序设计 (虚拟仪器应用技术)
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常州信息职业技术学院
生产者-消费者循环
“我需要可以同时执行的两个过程,并且 需要保证它们不会互相影响执行速度。”
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生产者-消费者
生产者消费者循环
• 生产者消费者循环的概念 • 生产者消费者循环的优势
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生产者消费者循环的概念 概念
• 在实际的软件开发过程中,经常会碰到如下场景:某个模块负责产生数据,由 另一个模块负责处理数据。产生数据的模块,称为生产者;处理数据的模块, 称为消费者。
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labview学习——生产者消费者(数据)(事件)

labview学习——生产者消费者(数据)(事件)

labview学习——⽣产者消费者(数据)(事件)其主要的模型:主要从以下⼏个⽅⾯理解:1、可重⼊性正常的labview是多线程设计语⾔,⽽我们在执⾏VI时的规则是通过VI的命名来分别调⽤实现的。

打开VI的Highlight调试⼯具,可以看出两个Wait.vi实例的调⽤并不是同时执⾏的,⽽是依次按顺序执⾏的,⾄于哪⼀个实例先执⾏是不确定的。

这是由于LabVIEW本⾝是并⾏设计的,从理论上⽽⾔,两个VI的实例是同步执⾏的,但是如果两个Wait.vi实例同时执⾏必定会产⽣参数赋值紊乱,因为LabVIEW只允许内存中存在⼀个名称的VI。

如果在⼀个顺序结构⾥要同时进⾏两个vi的调⽤,采⽤的⽅法是单击ctrl+I,在新点出来的对话框中选择执⾏框⾥边的可重⼊选择Reentrant execution,这样的话再次运⾏上述实例⽤时长为并⾏执⾏的时间。

事实上,LabVIEW的可重⼊技术相当于在原有VI的基础上产⽣了⼀个相同的副本,打开Wait.vi从标题栏可以看出VI的名称为Wait.vi:1(clone)。

同理这是由于LabVIEW中不允许内存中的VI存在同名,VI的可重⼊技术相当于产⽣了与原VI具有同样功能的新VI并且修改了该VI的命名。

在实际应⽤中,需要根据情况决定是否设置VI的可重⼊属性,灵活使⽤。

并不是需要将所有的VI都设置为可重⼊,那将占据⼤量的内存资源。

2、动态调⽤通常调⽤⼦VI有两种⽅法,⼀种是静态调⽤,直接在控制板⾥选择⼦VI的⽅法,即编译⽣成可执⾏程序后,⼦VI的代码将会被静态链接到可执⾏程序中另⼀种就是动态调⽤,指的是通过程序调⽤另⼀个程序的运⾏、停⽌、赋值和获取值。

通过程序框图-查看(菜单)-函数-编程-应⽤程序控制-通过引⽤调⽤,通过VI引⽤动态调⽤,可以保证VI在需要时才被装⼊内存,与静态调⽤相⽐节约了内存资源。

labview有多种动态调⽤的⽅式,从底层⽽⾔采⽤的是VI Server技术来实现的。

LabVIEW学习日记

LabVIEW学习日记

1.1 生产者/消费者设计模式概念生产者/消费者设计模式包括多个并行循环,每个循环以不同的速率执行任务。

一个循环作为生产数据的循环,其他循环作为消费数据的循环。

生产数据的循环控制所有消费数据的循环,并且使用通信技术与它们进行通信。

2011.9.171.生成EXE文件步骤:点击“工具”——>点击“通过VI生成应用程序(EXE)…”——>弹出下面对话框选择存放目录——>点击“继续”在该对话框中选中左面的“信息”点击右边的“目标目录”更改目录点击“当前目录”,该对话筐还有其他设置。

点击“生成”出现如下对话框,就可以在对应位置找到*.exe文件。

2.电压电流采集的实现前面板如下图:程序框图如下:主要用到了labview功能模块中的DAQmx-数据采集中的几个模块:1、DQAmx创建任务:这个函数用来创建一个DAQmx数据采集任务2、DAQmx创建通道(AI-电压-基本):这个函数是新建虚拟通道函数,对最大值、最小值、单位、通道等参数进行设置。

3、DAQmx创建通道(AI-电流-基本):同DAQmx创建通道(AI-电压-基本)4、DAQmx定时(采样时钟):主要是对采样频率进行设置。

连续采样时的缓冲区大小。

5、DAQmx读取(模拟2D DBL N通道N采样):是一个读数据函数,用来从指定的通道或任务读取数据的数据。

这里用到循环结构实现连续采集。

6、DAQmx清除任务:VI将终止该任务,并且不能使用该任务的资源。

注:1、一个任务可以有多个通道如可以同时采集电压和电流等,但不能选择不同类型如模拟输入、数值输入。

2、注意电压电流的最大值和最小值范围。

电压:-10v~10v,电流:-0.01A~0.01A。

绘制VI曲线程序框图:在前面程序框图基础上的DAQmx读取函数的数据输出端,将二维数据(行代表通道这里就是电压,电流)拆分为两个一维,绘制成VI 曲线。

1、调用索引数组函数行数,提取电压和电流数据。

labview生产者消费者基础知识

labview生产者消费者基础知识

燕山大学课程设计说明书题目:LABVIEW程序设计模式——生产者/消费者学院(系):电气工程学院年级专业:生物医学工程 1班学号: ************学生姓名:***指导教师:**燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:生物医学工程系说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份目录第一章同步VI和函数 (1)1.1队列 (1)1.2通知器 (2)1.3集合点 (4)1.4信号量 (6)1.5事件发生 (8)第二章生产者消费者 (10)2.1状态机 (10)2.2事件结构 (11)2.3生产者消费者 (12)2.3.1组成与结构 (12)2.3.2分类 (12)2.3.3举例说明 (14)第三章并行编程 (18)3.1任务化并行 (18)3.2数据并行化 (18)3.3流水线 (21)设计小结 (24)参考文献: (25)第一章同步VI和函数1.1队列概念:队列操作函数用于创建在同一程序框图的不同部分间或不同VI间进行数据通信的队列。

队列操作函数可缓冲数据。

应用举例:队列基础VI前面板注释:上面的波形是随机产生的数据波形,“入队列速度”可以调节随机数产生的速度;下面的波形是通过队列读取随机波形的数据而生成的波形,“出队列速度”可以调节其读取队列中数据的速度。

“队列中元素”是下面波形未来得及读的数据,“队列大小”可以调节队列的容量。

程序框图注释:1)创建Data队列,设置数据类型和大小。

2)左上方循环-生成并传递数据至“元素入队列”函数。

通过“等待(ms)”函数控制循环速度,选择等待100ms或500ms。

“释放队列引用”执行时停止循环。

此时队列已不存在,进行元素出队列操作将产生错误。

3)下方循环-返回队列中元素的个数,并通过属性节点将数据传递至波形图表。

如按下停止按钮或“获取队列引用”函数发生错误,循环将停止。

循环停止时,将调用“释放队列引用”函数,终止其它两个循环,同时报告“获取队列引用”函数可能发生的错误。

利用NI LabVIEW与多核处理器优化自动化测试应用

利用NI LabVIEW与多核处理器优化自动化测试应用

利用NI LabVIEW与多核处理器优化自动化测试应用LabVIEW为自动化测试应用提供了独特的、简单易用的图形化编程环境。

它能够动态地将代码分配到多个CPU核上运行,从而提高在多核处理器上的执行速度。

下面让我们来学习如何利用并行编程技术,对LabVIEW应用程序迚行优化。

多线程编程的挑战直到最近,在处理器技术上的革新使得计算机的CPU能够以更高的时钟频率工作。

然而,随着时钟频率逐渐接近理论物理极限,各制造公司都在开发多核的新型处理器。

有了这些新型的多核处理器,开发自动化测试应用的工程师们可以借助并行编程技术,获得最高的性能和最大的吞吐量。

Edward Lee博士是美国加州大学伯克利分校的电气与计算机工程教授,他这样描述并行处理的优点。

“许多技术专家预测摩尔定律的最终答案是逐渐提高并行度的计算机体系结构。

如果我们希望继续得到计算性能的提升,那么程序就必须能够利用并行机制。

”此外,行业专家认为编写能够利用多核处理器的应用程序是一个严峻的挑战。

微软公司的创立者Bill Gates如下解释:“要充分利用并行处理器的能力,软件必须解决并发性问题。

但是正如所有编写过多线程代码的开发员所说的一样,这是编程中最为困难的仸务乊一。

”值得庆幸的是,NI LabVIEW软件提供了一个理想的多核处理器编程环境,它包含了直观的API,这些API可以创建并行算法,这些算法可以在一个应用中动态调度多个线程。

这样,通过使用LabVIEW,您就可以使用多核处理器优化自动化测试应用程序,达到最佳性能。

此外,PXI Express模块化仪器利用PCI Express总线所提供的高数据传输速率,其结果使得这个优点更突出。

能够从多核处理器和PXI Express仪器中获益的两个应用是多通道信号分析与在线处理(硬件在环)。

本白皮书评价了多个并行编程技术,并且对每个技术所带来的性能提升迚行了描述。

实现并行测试算法多通道信号分析是能够从并行处理中获益的一个常见的自动化测试应用。

labview生产者消费者

labview生产者消费者

生产者/消费者模式(1)_前言statemice的LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(1)_前言再次回顾“基本状态机模式”的6个缺点,只剩下第6个缺点无法在上述的“状态机和事件结构的结合模式”中被解决。

(1) 任何时刻只能有一个状态在运行这个问题也许有些多余,但是在实际的应用中往往又是最常见的。

大多数比较复杂的应用至少应该有“菜单”和“采集”两个状态,如果数据采集程序在运行时仍然希望系统能够处理菜单的事件,这是在传统的状态机或者事件结构中无法实现的。

因为无论是状态机结构还是事件结构,都是由一个循环组成的,不同的状态是无法同时被响应和处理的。

解决这个问题的方式也比较简单,LabVIEW本身就是一种多线程的程序设计语言,可以再加一个循环或者另外开一个程序独立运行。

但是这样也会带来一些新的问题,比如:(1) 两个循环(程序)之间如何交换和共享数据。

(2) 两个循环(程序)都有着独立的错误处理系统,它们之间是如何协调的。

(3) 两个循环如何分工呢?应该以哪种方式对状态进行分类以将不同的状态放置在不同的循环(程序)中?(4) 一个程序如何控制另一个程序的运行和停止。

在上面提出的4个问题中,对循环和程序这两个解决方案而言,第(1)~(3)个问题的解决方式是一样的。

只有第(4)个问题是专门针对两个程序而言的,在LabVIEW中这种不同程序之间的相互调用称为“程序的动态调用”。

生产者/消费者模式(2)_VI的可重入性(Reentrant Execution)statemice的LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(2)_VI的可重入性(Reentrant Execution)在介绍VI的动态调用之前有必要对LabVIEW在执行VI过程中的规则有个大致的了解。

众所周知,LabVIEW是通过VI的文件名(VI Name)来表示独立的VI的,并不是VI的路径。

因此,LabVIEW不允许具有相同名字的VI同时载入内存中,即使这些VI存储在不同的路径中。

Labview 学习笔记

Labview 学习笔记

reference死锁问题LabVIEW中的引用经常需要和“In Place Element Structure”配合使用。

In Place Element Structure 对一个引用的数据进行处理时,为了保证多线程安全,它会锁住引用指向的数据;其它线程若需对同一数据做操作,必须能这个In Place Element Structure中所有代码执行完毕才可,这样就避免了多线程读写同一内存数据所产生的竞争问题。

举例来说,下面这段程序的执行时间是1秒:而下面这段程序的执行时间则是2秒:因为第二段程序中的两个In Place Element Structure必须顺序执行。

有了“锁住”这个操作,就有不小心造成死锁的可能。

比如对于同一数据的引用,千万不能嵌套使用In Place Element Structure,否则就会死锁:在上面这个示例中,程序运行至内层的In Place Element Structure,就会停在这里等外层In Place Element Structure运行结束,释放它锁住的数据;而对于外层In Place Element Structure来说,它内部的全部代码要运行结束,它才结束。

因而它们相互等待,造成了死锁。

Packed Project Libraries 2 –与Library的比较acked Project Library 从名字上来看,就是被包装好了的Project Library。

Project Library 是编程时候由程序员创建出来的。

比如下图这个工程,我在里面创建了一个叫做“My Algorithm Library.lvlib”的工程库。

它包含两个VI,其中一个是私有的。

Packed Project Library 并不是手工创建的,他是通过一个项目的生成规范,从Project Library 编译而来的。

比如上图的项目,我创建了一个Packed Library类型的生成规范。

LabVIEW编程技巧提高生产效率的实用方法

LabVIEW编程技巧提高生产效率的实用方法

LabVIEW编程技巧提高生产效率的实用方法LabVIEW是一款功能强大的图形化编程环境,广泛应用于工业自动化和科学研究领域。

在实际应用中,熟练掌握一些编程技巧是提高生产效率的关键。

本文将介绍一些实用的LabVIEW编程技巧,帮助开发人员更高效地完成任务。

一、使用LabVIEW内置的模板和例程LabVIEW提供了丰富的模板和例程,在开始新项目时可以直接使用这些模板和例程,节省编写代码的时间。

这些模板和例程包含了常见的功能和处理方法,开发人员只需根据具体需求进行修改即可。

使用模板和例程不仅可以提高编程效率,还可以减少错误的发生。

二、充分利用LabVIEW的图形化编程特性LabVIEW以图形化的方式呈现编程逻辑,使用虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)进行编程。

开发人员应该充分利用这一特点,通过拖拽、连接和配置各种函数和节点来构建自己的程序。

比如,使用数据流图和控制流图来表示程序的数据流向和控制逻辑,使用事件结构来处理用户交互等。

这种图形化的编程方式往往更直观、易于理解和维护。

三、模块化设计和可重用性在LabVIEW中,将程序分为多个模块,每个模块完成一个具体的功能。

模块化的设计可以使程序更加清晰和易于管理,同时也提高了代码的可重用性。

开发人员可以将一些常用的模块保存为子VI (SubVI),在其他程序中直接调用。

这样可以节省开发时间,并且减少了每次编写相同功能代码的机会。

四、善用标签和注释LabVIEW中可以给各种元素(如控件、连线、节点等)添加标签和注释,这对于理解和调试程序非常有帮助。

开发人员应该充分利用这些功能,为各个元素添加有意义和清晰的标签和注释,以便自己和其他人更好地理解程序的逻辑和功能。

在调试过程中,可以通过查看标签和注释快速定位问题。

五、使用合适的数据结构和数据处理方法LabVIEW中有多种数据结构和数据处理方法可供选择,开发人员需要根据具体场景选择合适的方法。

LabVIEW的电子商城系统实现便捷购物体验

LabVIEW的电子商城系统实现便捷购物体验

LabVIEW的电子商城系统实现便捷购物体验在当今数字化时代,电子商务成为了各行各业的核心组成部分,电子商城系统正逐渐成为商家和消费者之间进行交易的主要平台。

LabVIEW作为一种强大的图形化编程语言和开发环境,对于开发电子商城系统具有很大的优势。

本文将探讨LabVIEW如何实现电子商城系统,以提供便捷的购物体验。

一、功能设计为了实现便捷购物体验,LabVIEW的电子商城系统需要包含以下基本功能:1. 用户注册与登录:用户可以通过注册账号并登录系统,以便于进行购物、查看订单等操作。

2. 商品浏览与搜索:用户可以浏览电子商城中的商品,并通过搜索功能快速找到所需商品。

3. 商品展示与详情:用户可以查看商品的详细信息、图片、价格等,以便于做出购买决策。

4. 购物车管理:用户可以将商品添加到购物车中,方便批量结算。

5. 订单管理:用户可以查看已购买的商品订单信息,并进行订单状态的管理与跟踪。

6. 支付与结算:用户可以选择合适的支付方式,并完成订单的结算。

7. 用户评价与反馈:用户可以对购买的商品进行评价,并提供意见与反馈,以便商家改进服务。

二、LabVIEW实现1. 用户注册与登录:通过LabVIEW的界面设计功能,实现用户注册界面和登录界面。

用户在注册时填写个人信息,并提交至数据库进行保存。

登录时用户输入用户名和密码验证身份,并进入电子商城系统。

2. 商品浏览与搜索:通过数据库查询实现商品的展示与搜索功能。

用户可以浏览商城中的商品,也可以通过关键词进行商品搜索。

3. 商品展示与详情:利用LabVIEW的图形化界面设计功能,实现商品的展示和详细信息的展示。

用户可以通过点击商品图片或名称,进入商品详情页面,查看商品的详细描述、价格、规格等信息。

4. 购物车管理:通过数据库操作实现购物车功能。

在商品展示页面,用户可以将心仪的商品添加到购物车中,并随时查看购物车中的商品数量和总价。

用户可以对购物车中的商品进行修改、删除操作。

LabVIEW之生产者-消费者模式--队列操作

LabVIEW之生产者-消费者模式--队列操作

LabVIEW之生产者/消费者模式--队列操作本文章主要是对学习LabVIEW 之生产者/消费者模式的学习笔记,其中涉及到同步控制技术-队列、事件、状态机、生产者-消费者模式,这几种技术在在本章中都会有侧重点的进行介绍和总结!队列同步技术-操作函数同步控制技术可以实现在多个VI 之间或者同一VI 不同县城之间同步任务和交换数据;在LabVIEW 中提供了同步函数选板,包括通知器、队列、信号量、集合点、事件、首次调用函数,本文主要关注同步控制技术之队列技术:队列操作函数:1 获取队列引用函数2 “元素入队列”和元素出队列函数函数作用:将元素入队列和出队列用(没什么好说的!)超时毫秒(-1)端子:如果未连接,默认输入值为-1,表示永不超时,如果队列满,则一直等待直到队列有空位为止;如果连接端子,则新元素等待设定时间后仍无法入队列,则结束本次等待!3 最前端插入元素和有损耗元素入队列函数函数作用:将元素插入队列,不过插入队列方式有区别;元素入队列、最前端插入元素、有损耗元素入队列三者区别:元素入队列函数采用先入后出次序,而最前端插入元素函数则采用后入先出(FIFO)的原则,类似于堆栈,因此可以使用队列实现堆栈效果,相比数组实现有优势;元素入队列函数如果队列满,则线程等待,直到有空位为止;有损耗元素入队列在这种情况下则会自动删除队列前端元素,并在末端插入元素,可以用于实现缓冲区效果; 4 预览队列元素函数预览队列元素和元素出队列区别:当返回队列前段的元素时,是否删除该元素!5 获取队列状态函数:主要用于判定队列引用是否有效!6 清空队列和释放队列引用函数清空队列函数:清楚队列所有元素,并以数组形式返回元素,用于一次全部读取队列元素;队列课后练习 1 基于队列的数据采集系统在此程序设计中学习到的知识:1 数据类型和采用显示控件的关系:此队列的数据类型为一维数组,所以在元素出队列时的元素也为一维数组,因此要采用波形图空间;2 子程序VI 中设置了等待函数,但是没有while 循环,将子VI 放入while 循环中,相当于在while 循环中添加了等待函数,其实对其的理解可以从c 语言中加深理解;3 while 循环中停止条件的处理:对于入队列循环,停止只意味着本循环停止,但并不意味着整个程序停止运行了,因为还有两个循环在运行;对于元素出队列循环,当元素空的时候会发生超时错误,进而停止本循环;在元素出队列循环停止后会销毁队列引用,从而导致获取队列状态循环出错,进而停止循环。

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生产者/消费者模式(1)_前言statemice的LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(1)_前言再次回顾“基本状态机模式”的6个缺点,只剩下第6个缺点无法在上述的“状态机和事件结构的结合模式”中被解决。

(1) 任何时刻只能有一个状态在运行这个问题也许有些多余,但是在实际的应用中往往又是最常见的。

大多数比较复杂的应用至少应该有“菜单”和“采集”两个状态,如果数据采集程序在运行时仍然希望系统能够处理菜单的事件,这是在传统的状态机或者事件结构中无法实现的。

因为无论是状态机结构还是事件结构,都是由一个循环组成的,不同的状态是无法同时被响应和处理的。

解决这个问题的方式也比较简单,LabVIEW本身就是一种多线程的程序设计语言,可以再加一个循环或者另外开一个程序独立运行。

但是这样也会带来一些新的问题,比如:(1) 两个循环(程序)之间如何交换和共享数据。

(2) 两个循环(程序)都有着独立的错误处理系统,它们之间是如何协调的。

(3) 两个循环如何分工呢?应该以哪种方式对状态进行分类以将不同的状态放置在不同的循环(程序)中?(4) 一个程序如何控制另一个程序的运行和停止。

在上面提出的4个问题中,对循环和程序这两个解决方案而言,第(1)~(3)个问题的解决方式是一样的。

只有第(4)个问题是专门针对两个程序而言的,在LabVIEW中这种不同程序之间的相互调用称为“程序的动态调用”。

生产者/消费者模式(2)_VI的可重入性(Reentrant Execution)statemice的LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(2)_VI的可重入性(Reentrant Execution)在介绍VI的动态调用之前有必要对LabVIEW在执行VI过程中的规则有个大致的了解。

众所周知,LabVIEW是通过VI的文件名(VI Name)来表示独立的VI的,并不是VI的路径。

因此,LabVIEW不允许具有相同名字的VI同时载入内存中,即使这些VI存储在不同的路径中。

在前面曾经提到,LabVIEW本身就是一种多线程设计的语言。

那么当同一背面板中放置两个VI的实例时代码应该如何执行呢?在图29中,右侧是测试VI运行的时间,左侧是Wait.vi的具体实现代码,仅仅是等待一定的秒数。

那么在右侧的VI中,输出的Time是多少呢?是3秒还是2秒?图 29 Reentrant Execution打开VI的Highlight调试工具,可以看出两个Wait.vi实例的调用并不是同时执行的,而是依次按顺序执行的,至于哪一个实例先执行是不确定的。

这是由于LabVIEW本身是并行设计的,从理论上而言,两个VI的实例是同步执行的,但是如果两个Wait.vi实例同时执行必定会产生参数赋值紊乱,因为LabVIEW只允许内存中存在一个名称的VI。

因此,此时Time的输出结果是3秒。

如果在实际使用中需要这样的应用该如何解决呢?LabVIEW提供了VI的可重入技术,打开Wait.vi,单击<Ctrl+I>按键,选择图 30所示的Reentrant execution选项。

此时再次运行Time的输出结果是2秒。

从Highlight的运行过程来看,两个Wait.vi实例是同时执行的,因此总的运行时间就是1秒。

图 30 VI Properties事实上,LabVIEW的可重入技术相当于在原有VI的基础上产生了一个相同的副本,打开Wait.vi从标题栏可以看出VI的名称为Wait.vi:1(clone)。

同理这是由于LabVIEW中不允许内存中的VI存在同名,VI的可重入技术相当于产生了与原VI具有同样功能的新VI 并且修改了该VI的命名。

在实际应用中,需要根据情况决定是否设置VI的可重入属性,灵活使用。

并不是需要将所有的VI都设置为可重入,那将占据大量的内存资源。

生产者/消费者模式(3)_LabVIEW程序的动态调用statemice的LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(3)_LabVIEW程序的动态调用简单而言,动态调用指的是通过程序控制另外一个程序的运行、停止、赋值和获取值等。

LabVIEW提供了多种动态调用的方式,从底层而言是通过VI Server技术实现的。

图 31所示为LabVIEW中的Application Control选板,动态调用所使用的节点都位于这个选板。

当调用一个在硬盘、内存甚至是网络路径上的vi时,首先要使用Open VI Reference以将该VI载入内存并获取VI的“句柄(Reference)”;然后再使用该句柄进行其它的控制操作;最后再关闭该VI的句柄避免内存泄漏,这就完成了一次对VI的调用。

图 31 Application Control选板图 32是一个动态调用的具体实现代码,首先使用Open VI Reference获取被动态调用VI的Reference(例子中是C:\average.vi);再使用Call By Reference Node节电动态运行该VI;最后关闭VI的Reference。

在使用Call By Reference Node时需要事先指定被调用VI的输入输出接口,也就是说这种动态调用的前提是必须知道被调用VI的输入输出接口,否则无法进行动态调用。

图 32 VI的动态调用Open VI Reference的路径输入是一个多态的输入口,也可以使用String输入,如图 33所示。

此时被调用的VI必须在内存中,且输入的是被调用VI的文件名。

值得一提的是这种“文件名”调用方式在可执行程序中是无法被调用的,因此建议最好采用路径的调用方式。

图 33 Open VI Reference的多态性【应用5】(Fibonacci数列)。

斐波那契数列指的是这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21……这个数列从第三项开始,每一项都等于前两项之和。

在数学上表述为:f(n)=f(n-1)+f(n-2),其中n>=3,f(1)=f(2)=1。

显然这是一个比较熟悉的递归调用,但是在LabVIEW中似乎很难实现。

由于LabVIEW不允许同名的VI同时在内存中,因此一个VI是无法VI调用本身的。

但是,通过VI的可重入技术和动态调用技术却可以实现VI的递归调用。

图 34所示为Fibonacci数列在LabVIEW中递归的实现方式。

case 结构有两个分支,当n<=2时直接输出f(n)=1;当n>=3时,输出f(n)=f(n-1)+f(n-2)。

此时需要把VI设置为可重入状态。

图 34 Fibonacci数列同理我们也可以使用这种递归的方式实现f(n)=n!的算法,从数学上可以写作f(n)=n*f(n-1),其中n>=1,f(0)=1。

具体的实例将不打开Highlight工具,在Call By Reference Node运行时,程序是处于等待状态的,只有被调用的VI运行完毕,主程序才会继续执行。

这似乎无法解决在本节开头提到的问题,那么是否存在一种动态调用方式使被调用的VI与主VI之间分别独立运行呢?答案是肯定的。

VI本身是有很多的属性和方法的,如图 35所示。

使用这些方法就可以动态控制VI的运行、停止和赋值,各个属性节点和方法的具体含义见LabVIEW的帮助文档。

使用这种方式动态调用VI时,并不需要知道VI的输入输出接口。

图 35 VI Method图 36是该使用“属性节点和方法”实现动态调用的一个实例。

在大多数应用程序启动时会显示一个启动画面用来显示版权、开发单位、软件版本等信息,等待2秒之后关闭启动界面并启动应用程序主界面。

图中使用了动态调用的方式启动主程序(Main.vi)并使主程序独立运行,首先运行程序后设置2秒钟的延时;其次,将启动画面的界面设置为“隐藏”(并没有退出内存,只是隐藏了前面板),并且使用Open VI Reference获取VI的句柄;然后使用FP.Open属性打开主程序的前面板(只是打开了前面板并没有运行);使用Run VI 方法运行主程序,将Wait Until Done设置为false,这样就可以保证被调用VI的独立运行;最后,关闭当前VI的前面板。

图 36 VI的动态调用通过Highlight工具看出该VI的运行是独立的,并没有等待Main.vi运行结束才继续执行。

生产者/消费者模式(4)_生产者/消费者循环statemice的LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(4)_生产者/消费者循环本节将使用“多循环”来解决程序并行运行的问题,那么程序中的两个循环如何进行数据交互和共享呢?最普通的方式是采用全局变量或局域变量,但是当两个循环执行的速率不相等时,必然会造成数据的丢失或重复。

如前所述,LabVIEW提供了队列操作函数,允许数据的发送者和接受者之间建立一条缓冲通道,这样就避免了循环不同步带来的影响。

如图 37所示,将整个过程与供水系统进行类比,在数据产生/采集端(供水局)产生数据后,并不直接向终端用户供水,因为前者产生水的速率与后者消耗水的速率并不相同。

此时需要建造蓄水池将供水局产生的水放入到蓄水池中,同理获取的数据也放入该缓冲区中。

当终端用户需要用水时,直接从蓄水池中获取就可以了,同理在进行数据显示和分析时直接从数据缓冲区中获取就可以了。

图 37 生产者/消费者模型当然,上面的模型也会存在一个问题:数据缓冲区/蓄水池的容量?假定供水局不停地产生自来水,而终端用户却不消耗水,这样便会导致蓄水池装满而溢出。

反之当终端用户耗水量太大时,导致没有水可用。

LabVIEW中的队列函数提供了一种很好的方式规避了这个问题,由于队列中的元素是“先进先出”的,因此确保了接收到的数据是有序的。

在LabVIEW的队列操作中(入列和出列函数),提供了timeout选项以处理数据缓冲区的溢出或不足。

当数据溢出时,入列函数(数据进入队列)将停止发送数据(处于等待状态),直到缓冲区存在数据空间或者达到了timeout设置的时间;而当数据不足时,出列函数(数据流出队列)将停止接收数据(处于等到状态),直到缓冲区进入了新的数据或者达到了timeout设置的时间。

【应用6】点。

如图 38所示,生产者与消费者之间传递的数据是一个连续的sine波形,二者靠大小为20个点的缓冲区连接。

右下角是“停止”按钮,用户控制程序的停止执行。

例程提供了操作方式控件控制生产者和消费者的数据传递速率,包含五种状态:不生产,只消费、生成快于消费、生成速率等于消费速率、生成慢于消费、只生产,不消费。

图 38 生产者/消费者例程的前面板图 39所示为生产者/消费者例程的背面板,代码由3个循环组成,依上而下分别是生产者循环(产生sine数据)、消费者循环(获取sine数据)和状态循环(获得缓存区中数据的数据量)。

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