labview生产者消费者基础知识
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基础培训
LabVIEW基础培训课程学习导读第一课 配置硬件•数据采集设备•仪器控制•使用仪器控制软件A. 数据采集设备1.信号2.接线盒3.线缆4.DAQ设备5.计算机•使用Measurement & Automation Explorer (MAX)配置和测试DAQ设备•虚拟DAQ设备：•使用NI-DAQmx虚拟设备，在不具备硬件的应用程序中实现NI产品功能•使用NI-DAQmx虚拟设备，可导出物理设备配置至未安装物理设备的系统B. 仪器控制•通过仪器控制总线，使用计算机上的软件控制仪器•合理搭配各类总线和仪器•了解仪器属性，例如：所用的通信协议•仪器控制的优势◆过程自动化◆节省时间◆在一个平台上执行多个任务◆简单易用◆多种可选仪器GPIB（通用接口总线）是用于不同厂商的仪器和控制器通信的标准接口。
•此类总线支持一个系统控制器（通常为计算机）和最多14台仪器•控制器：◆串口通信定义通信链接◆响应发出请求的设备◆发送GPIB命令◆传送/接收总线控制权串口通信•在计算机和外设（例如，可编程仪器或其它计算机）之间传输数据•使用发送器经通信数据线向接收器发送数据，每次发送一位数据•如数据传输速率较低或长距离传输时，上述方法为最佳方案•绝大多数计算机具有一个或多个串口，因此除线缆外无需其它硬件设备C. 使用仪器控制软件•接口驱动：仪器接口（例如，GPIB）包含一组驱动程序 •配置：使用MAX配置接口第二课 LabVIEW导航•虚拟仪器(VI)•VI的构成•打开VI•项目浏览器•前面板•程序框图•搜索选板•选择工具•数据流•创建一个简单VIA. 虚拟仪器（VI）什么是虚拟仪器？（把仪器放进计算里）软件程序——LabVIEW程序外观及性能均类似于物理仪器（如示波器和数字万用表）B. VI的构成●前面板：VI的用户界面,使用输入控件和显示控件创建前面●程序框图：包含图形化编程的源代码●图标：VI的图形化表示&连线板：VI的输入和输出连线图C. 打开VID. 项目浏览器LabVIEW项目用于：•集中管理LabVIEW文件和非LabVIEW文件•创建程序生成规范•部署或下载文件至终端E. 前面板-控件选板•包含用户搭建前面板所需的输入控件和显示控件•在前面板单击查看»控件选板F. 程序框图-函数选板包含创建程序框图所需的VI、函数和常量G. 搜索控件、VI、函数在控件和函数选板上通过搜索按钮查找控件、函数和VIH. 选择工具•使用LabVIEW提供的工具创建、修改和调试VI•工具是对应于鼠标动作的特定操作模式•鼠标动作取决于所选择的工具图标•如开启自动选择工具功能，LabVIEW将根据当前鼠标位置判断要使用的工具I. 数据流LabVIEW按照数据流模型运行VI•仅当所有输入数据都准备好时，节点才能执行功能•节点执行完后才能向输出端提供数据J. 创建简单VI第三课 疑难解答和VI调试•LabVIEW帮助工具•修正断开的VI•调试技术•未定义或预期外的数据•错误检查和处理A. LabVIEW帮助工具即时帮助•鼠标悬停于对象上方时，显示LabVIEW对象的基本信息•点击帮助»显示即时帮助、按下<Ctrl-H>或点击工具栏上的显示即时帮助窗口按钮LabVIEW帮助•多数选板、菜单、工具、VI和函数的详细介绍及LabVIEW使用说明•打开LabVIEW帮助：−点击帮助》搜索LabVIEW帮助−使用即时帮助窗口的详细帮助信息链接或−右键单击对象，选择快捷菜单中的帮助项B. 修正断开的VIB. 修正断开的VI常见问题•断线−将布尔型输入控件与字符串型显示控件相连−将数值型输入控件与数值型输入控件相连•必须连接的程序框图接线端断开•子VI断开或将子VI图标放置在VI程序框图上之后，对连线板进行了编辑C. 调试技术VI未断开，但产生某些未预期数据或事件•是否存在未连线或隐藏的子VI？•是否使用了不正确的默认数据？•是否传递了未定义数据？•是否使用了正确的数值表示法？•节点执行顺序是否正确？关键词：单步执行探针断点D. 未定义或预期外的数据•∞ (Inf)−无穷大−用零做除数，执行除法操作•NaN−非法数字−由无效操作产生，例如，对负数执行求平方根操作•执行数学运算时检查是否有非预期的Inf或NaN数据E. 错误检查和处理•虽然开发人员在创建VI时，努力确保VI的完善性。
LabVIEW程序设计模式(五)—生产者消费者模式(5)_生产者消费者模式扩展
LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(5)_生产者/消费者模式扩展结合状态机模式、事件结构和动态调用技术，能够归纳出针对较复杂应用程序的通用设计模式。
对常见的测试测量程序而言，主要由数据采集、数据分析、外围菜单项响应、报表生成、数据显示这五个部分组成。
其中数据采集是相对独立和长时间运行的一个模块，可以与其它的模块同时运行。
因此，在大多数持续采集的程序设计中需要将它单独作为一个模块运行。
与此同时，子程序也需要一条数据通道发送一些反馈命令给主程序。
于是可以构成如图44所示的一个通讯回路。
图44 通讯回路LabVIEW提供了多种主程序与子程序之间的通讯方式，如队列、Reference、事件等。
为了介绍这些方式的具体使用方法，将结合最常用的数据采集实例进行阐述。
【应用7】本例以“计算机组件测试”为应用介绍消费者和生产者循环的具体使用方法和数据交互过程。
例子并不是为了说明计算机组件测试的过程和方法，而是重在强调对该应用而言应该采用什么样的程序设计模式。
因此，例子中使用了多种数据交互方式，这些交互方式的选择并不是唯一的，可以根据实际情况选择合适的数据交互方法。
假设计算机的整个测试过程由CPU、RAM、CDROM、Power….等等数项子测试项组成，程序需要充分考虑可扩展性要求，使得后期增加新的待测组件时对主程序的影响不大或者没有影响。
测试过程应能够实现暂停和提前停止的功能，并且测试过程不受其它界面操作的影响。
根据以上的测试要求，可以把整个测试程序分为两个部分：控制部分和执行部分。
其中前者是用户主界面，用来响应用户界面事件以及控制测试流程的执行；后者是执行程序，用来根据控制命令运行测试流程并且产生测试结果。
系统的结构如图45所示。
图45 “计算机组件测试系统”结构从上图可以看出，该应用与消费者和生产者模式是相符的，不同的是还涉及到消费者（执行部分）向生产者（控制部分）的数据传输。
本例使用的是队列型的生产者和消费者模式，而反向的数据传输使用了“用户自定义事件”和“Reference”方法。
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。
初识LabVIEW入门指南
初识LabVIEW入门指南LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）推出的图形化编程环境和开发平台，为工程师和科学家提供了一个强大的工具，用于设计、控制和测量各种仪器和设备。
LabVIEW的独特之处在于其图形化编程语言，使得编程变得更加直观和易于理解。
本指南将介绍初学者如何入门LabVIEW，帮助读者快速上手和了解LabVIEW的基本概念和使用方法。
一、LabVIEW的界面和基本概念LabVIEW的界面分为两部分：前面板和代码编辑器。
前面板是用户与程序交互的界面，通过拖拽控件和指示器来搭建用户界面。
代码编辑器用于编写LabVIEW程序的代码，在代码编辑器中用户可以创建流程图、定义变量和函数等。
LabVIEW的基本概念包括虚拟仪器（Virtual Instrument）和数据流图（Dataflow Diagram）。
虚拟仪器是用来模拟实际仪器和设备的软件模块，包括输入控件、输出指示器和中间处理节点。
数据流图则是用于描述程序的执行流程，程序按照数据从一个节点流向另一个节点的方式来执行。
二、LabVIEW的数据类型和变量LabVIEW支持多种数据类型，包括数字、字符串、布尔值、数组等。
通过数据类型的选择，可以更好地处理和处理不同类型的数据。
在LabVIEW中，变量是用来存储和传递数据的载体，可以通过给变量赋值和读取变量的值来实现数据在程序中的传递和处理。
三、LabVIEW中的控制结构和函数模块LabVIEW提供了丰富的控制结构和函数模块，用于实现数据的处理和流程控制，如循环结构、条件结构、选择结构、函数节点等。
通过这些控制结构和函数模块，可以构建复杂的程序逻辑和算法。
四、LabVIEW的应用领域LabVIEW广泛应用于各个领域，包括自动化控制、测量与测试、数据采集与处理、图像处理、信号处理等。
Labview入门知识
2.1 基本概念与术语
LabVIEW （Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench ）是一种图形化的编程 语言，又称为“Ｇ”语言。使用这种语言编程时， 基本上不写程序代码，取而代之的是流程图。
Node Attribute Node Property Node Frame Data Acquisition Label Chart Graph Functions Structures Local Variable Global Variable
2.2 LabVIEW 的操作模板
LabVIEW 具有多个图形化的操作模板，用于创建和 运行程序。共分三类：为工具（ Tools）模板、控 件（Controls ）模板和功能（ Functions ）模板。
:Structures :Numeric :Boolean :String :Array :Cluster :Comparison :Time & Dialog : :Data Acquisition :Waveform :Signal Processing
:Instrument I/O :Mathematics :Communication :Application Control :Graphics & Sound :Tutorial :Report Generation :Advanced :Select a VI :User Lobrary
2.3 创建和编辑VI
2.3.1 创建VI 创建 VI的一般步骤如下： 1.选择创建一个新的 VI； 2.创建VI前面板； 3.创建框图程序； 4.创建VI图标； 5.保存VI。
LABVIEW基础必学知识点
LABVIEW基础必学知识点
1. 控件与面板：学习如何在LabVIEW界面上添加控件（如按钮、滑块、文本框等）以及如何自定义面板布局和样式。
2. 数据流编程：熟悉数据流编程的概念及其在LabVIEW中的应用，了
解数据流图的基本结构和运行机制。
3. VI（虚拟仪器）的创建和调用：学习如何创建VI并将其用于调用
和组合成更复杂的程序。
4. 数据类型和数据结构：了解LabVIEW中的不同数据类型（如数字、
字符串、数组等），并学习如何使用数据结构来组织和处理数据。
5. 信号生成与处理：学习如何使用LabVIEW生成和处理模拟和数字信号，包括滤波、傅里叶变换等常用信号处理技术。
6. 串口通信与仪器控制：了解如何使用LabVIEW实现串口通信和控制
外部仪器，如通过串口与硬件设备进行通信或控制。
7. GUI设计和使用事件：学习如何设计漂亮的图形用户界面，并学习
如何使用事件结构实现用户交互和程序响应。
8. 数据存储与读取：了解如何使用LabVIEW将数据存储到文件中，以
及如何读取和处理已存储的数据。
9. 并行编程与多线程：学习如何使用并行编程来提高程序的性能和效率，并了解LabVIEW中多线程的概念和应用。
10. 错误处理和调试：掌握LabVIEW中的错误处理技术和调试工具，以及如何分析并解决程序中出现的错误。
以上是LabVIEW基础必学的知识点，掌握这些知识可以帮助你理解和使用LabVIEW进行数据采集、信号处理、仪器控制等应用。
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主／从设计模式和生产者／消费者设计模式
5.2 LabVIEW设计模式——主／从设计模式和生产者／消费者设计模式在上一节中曾经谈到过，NI LabVIEW 中提供了六种最基本的设计模式。
本节首先介绍其中的两种：主／从设计模式与生产者／消费者设计模式（Master/Slave design pattern and Producer/Consumer design pattern）。
这是由于这两种设计模式在结构上极为相似（使用的内置函数不同），所以我们在这里将一起来讨论（基本结构参见图5.2-1、图5.2-2）。
图5.2-1 主／从设计模式图5.2-2 生产者／消费者设计模式5.2.1 主／从设计模式（Master/Slave design pattern）与主／从设计模式的相关内置函数（Notifier_通知）参见下图所示。
图5.2.1-1 主／从设计模式内置函数（通知）关于这些内置函数的定义和使用方法请参考LabVIEW Help文件，这里就不再进行讨论了。
对于绝大多数LabVIEW的学习者来讲，仅仅依据这些主／从操作提供的内置函数（通知），即便是借助于帮助文件也很难理解和设计出正确的应用程序代码或基本架构。
因为这些内置函数的内部程序代码是不对外开放的、不公开的，所以我们也就很难理解的更准确或更全面。
那么如何正确的使用它们呢？通常有两个最简单、最直接的方法可以解决这个问题：一是，查看NI给出的设计模式或例程；二是，查看其它使用者所提供的实用例程。
其实，这里也再次间接的告诉大家，更多查看和理解其它LabVIEW开好者所提供的实用例程是学习LabVIEW的最好方法之一。
通过图5.2-1，就可以初略地领会到NI 基于数据流的图形化代码主／从设计模式的表达形式或架构。
从图5.2-1中，可以看到主／从设计模式的基本构成是：包括了两个While循环（上面为主循环、下面的为从循环）和若干个“通知”内置函数（Notifier）构成。
主循环中的Case 结构用来确定是否向从循环发出通知。
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
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。
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入门指南从零开始学习LabVIEW编程
LabVIEW入门指南从零开始学习LabVIEW编程LabVIEW是一种面向虚拟仪器的图形化编程语言，广泛应用于科学研究、工程控制和教育领域。
本篇文章将带你从零开始学习LabVIEW编程，通过逐步引导，让你快速掌握这一强大工具的基本知识和应用技巧。
一、LabVIEW简介LabVIEW，全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，是一种由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的可视化编程环境。
它不同于传统的文本编程语言，而是通过图形化的方式，将各种功能模块拖拽式地连接起来，构建出一个数据流图（Dataflow Diagram）。
这种直观的编程方式使得LabVIEW非常适合于快速原型开发和实验室测量等应用。
二、LabVIEW的安装和配置1. 下载和安装LabVIEW：首先，你需要访问National Instruments官方网站，选择合适的版本并下载LabVIEW。
安装过程相对简单，按照向导的提示依次操作即可完成。
2. 配置设备和驱动程序：在使用LabVIEW之前，确保你的计算机连接了相应的设备，并且安装了正确的驱动程序。
你可以通过National Instruments官网获取最新的驱动程序，并按照说明进行配置。
三、LabVIEW界面和基本元素1. 控件面板（Front Panel）：控件面板是LabVIEW的用户界面，你可以在这里添加各种控件元素，如按钮、滑动条、图表等。
通过鼠标拖拽的方式，你可以调整控件的位置和大小，并为其设置相应的属性和事件。
2. 结构面板（Block Diagram）：结构面板是LabVIEW的编程界面，你可以在这里构建数据流图。
不同的模块使用线条连接起来，完成数据的输入、处理和输出等功能。
常用的结构包括循环结构、条件结构和函数结构等。
四、LabVIEW基本编程概念1. 节点（Node）：节点是LabVIEW中的一个基本单元，代表一个操作或函数。
LabVIEW 基础课程
LabVIEW 基础课程LabVIEW是一个由美国国家仪器公司(National Instruments, 简称NI)开发的一种图形化的编程语言，适用于各种科学仪器、自动化控制系统、工业控制器、机器人、计算机视觉以及其他数种领域。
对于初学者而言，LabVIEW具有易学易用，能够快速搭建编程框架、自定义仪器和控制板的优势。
在本文中，我们将详细介绍LabVIEW的基础知识，为初学者提供参考和帮助。
I. LabVIEW的基本概念1. 程序设计的开发环境首先，让我们了解LabVIEW程序设计的开发环境。
当你打开LabVIEW时，你会看到一个像赛车赛道的界面，四张白纸条形图表(称为面板)以及一个工具栏和一些弹出式面板。
这是LabVIEW编辑器的默认显示界面。
2. Front Panel与Block Diagram在LabVIEW中，有两种主要的视图：Front Panel和Block Diagram(内部实现图)。
Front Panel是你设计和用户交互的部分，它代表了你设计的用户界面，可以不依赖于内部的实现。
Block Diagram代表程序的实际实现。
你需要在Block Diagram 中实现代码来操作Front Panel中的元件，实现前端与后端的交互。
3. 仪器控件Front Panel中的控制元件通常被称为仪器控件。
这些控件包括LED指示灯、滑动条、开关、按钮、数字显示器、图形控件等。
这些元件非常有用，可以使你的程序具有更直观的交互界面。
4. 节点在Block Diagram中，你可以看到调用或创建代码的节点。
节点是指图形化的可执行代码块，而代码则表示为一系列节点连接一起构成的类似于电路图的图形化代码。
5. 数据流LabVIEW采用数据流编程风格。
这意味着，你的程序中的数据是从节点流向节点的，而不是通过函数调用。
你可以使用数据来控制程序的执行顺序，将代码块放在不同的位置，实现了代码并行执行的效果。
LabVIEW设计模式汇总
LabVIEW设计模式汇总本文归纳了LabVIEW中常用的几种设计模式，介绍了各种设计模式的特点及适用范围，并提供了每种设计模式对应的典型应用实例。
1 标准状态机1.1简介状态机(State Machine)是编程中经典的设计模式之一。
状态机对系统所有可能的状态进行罗列，在每个状态分支中执行该状态的代码，并指明系统要执行的下一个状态。
状态机能清晰和准确地完成与状态密切相关的任务。
1.2结构图1-1为典型的标准状态机结构。
系统包含“Initialize”，“Idle”，“Case1”，“Case2”，“Stop”五个状态；系统可以在“Initialize”中初始化系统参数，在“Idle”中专门做状态选择处理，“Case1”和“Case2”为用户自定义的状态分支，“Stop”状态使系统停止运行。
图1-1 标准状态机结构1.3要点（1）状态枚举常量该枚举常量包含了系统所有可能的状态，每次可以选择一个指定的状态。
（2）带移位寄存器的while循环状态机通过while循环上的移位寄存器传递下一个要执行的状态，每次循环只能执行一个条件分支。
（3）条件结构该条件结构的每个分支对应一个系统的可能的运行状态。
Tips：●可以将枚举常量设计为自定义控件类型。
当系统状态需要修改时，只需要修改一次“自定义控件”即可更新整个程序中所有的枚举常量。
●将枚举常量连接到条件结构的选择器接线端后，右击条件结构边框，选择“为每个值添加分支”，可以轻松地为条件结构实现分支配置。
1.4实例（1）情景：使用温度监控系统监测当前温度，当温度超过高温阈值时发出“高温警报”，当温度低于冷冻阈值时发出“冷冻警报”。
（2）代码：详见附件中的“标准状态机”项目文件。
图1-2 前面板设计图1-3 程序框图设计1.5小结标准状态的应用非常广泛，它的特点是：（1）系统的所有状态和转换条件都是可以提前预期设定的，而不是随机产生的；（2）系统一次只能执行一个状态，不适合做并行任务处理。
第2讲-LabVIEW基础知识篇
3.2.4 函数选板
函数选板仅位于程序框图。函 数选板中包含创建程序框图所 需的VI 和函数。按照VI 和函 数的类型，将VI 和函数归入 不同子选板中。
显示函数选板的两种方法： 选择查看»函数选板 在程序框图活动窗口单击右键。
3.2.5 工具选板
要求对三个输入控件等间隔 并右对齐，对应的程序框图 控件对象也要求如此对齐。
分别用普通方式和高亮方式 运行程序，体会数据流向。
单步执行一遍
验收方式：
将VI以“作业2-学号姓名”命名，班长或 学委收齐打包，通过邮件发送给我。
注意：不接收单独发送
3.4.1 输入控件和显示控件
输入控件：是指旋钮、按钮、转盘等输 入装置。输入控件模拟仪器的输入装置， 为VI 的程序框图提供数据。
3.4.1 输入控件和显示控件
显示控件：是指图表、指示灯等显示装 置。显示控件模拟仪器的输出装置，用 以显示程序框图获取或生成的数据。
配置前面板对象
配置控件在前面板上的外观 和动作
3.3.2 联机帮助文档
当单击Context Help窗口中Detailed help会 弹出相应的完整的帮助信息。这是一个 Windows标准风格的帮助窗口，包含了LabVIEW 全部的帮助信息。
你也可以选择主菜单Help->Search the LabVIEW Help选项打开它。
3.3.3 范例查找器
整形 浮点数 逻辑量 字符串 文件路径
3.5.2 程序框图节点
Labview中的程序框图节点是指带有输入和 输出接线端的对象，类似文本编辑语言的 语句、运算符、函数和子程序。
Labview中的节点主要包括函数、结构、 Express VI、子VI等。
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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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。
4)右上方循环－通过“元素出队列”函数移除队列的第一个元素并输出数据。
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。
1.2通知器概念：通知器操作函数用于挂起一个程序框图的执行，直至从程序框图的另一部分或同一应用程序中运行的另一个VI收到数据后才继续执行。
应用举例：通知器VI前面板注释：波形图表1是随机数产生的sin函数波形，“等待毫秒”可以调节随机数产生的速度和波形图表3的读取显示；波形图表2是通过通知器获取波形1的数据并显示；波形图表3是通过局部变量读取波形1 的数据并显示。
程序框图注释：1)通过一个“获取通知器”函数创建通知器，其它函数返回已创建的通知器。
可由任意函数完成该任务。
2)顶层循环生成波形图表1中的正弦波和相位数据，并发送至“发送通知”函数。
通过“等待(ms)”函数控制循环速度。
3)左侧循环用于接收通知器数据并更新波形图表2。
“等待通知”函数的前面板控件用于控制通知器的动作。
查看通过通知器使循环与顶层循环同步的方法。
4)右侧的循环用于更新波形图表3。
循环通过通知器比较并行循环的同步。
5)销毁通知器，检查错误。
6)在停止循环1和3后，重置停止按钮为默认值。
1.3集合点概念：集合点VI用于在执行的某个特定点处同步两个或多个独立并行的任务。
每个到达集合点的任务将等待，直到集合点处等待的任务达到指定的数量后，所有任务才继续执行。
应用举例：子VI用于产生随机波形，共三个子VI，三个子VI相互独立。
子程序框图注释：1)等待集合点时，设置等待布尔值设置为TRUE（前面板的背景色）。
等待集合点后，在图形上绘制随机数量的连续点。
总的程序框图1.4信号量概念：信号量VI用于限制可在同一个共享（受保护）资源上同时执行的任务的数量。
受保护的资源或关键代码段可能涉及全局变量的写入或与外部仪器通信。
应用：使用信号量VI可将两个或多个独立的并行任务同步，以使一次只有一个任务可执行被共有信号量所保护的关键代码段。
当需要某些VI或程序框图的某部分等待另一VI或程序框图其它部分完成关键代码段执行后再执行时，可使用此类VI。
举例：用户1前面板总的程序框图1.5事件发生概念：事件发生函数用于控制独立的异步活动。
应用：当需要某个VI或程序框图某部分等待另一VI或程序框图其它部分完成任务而不强制LabVIEW轮询时，可使用此类函数。
举例：前面板第二章生产者消费者2.1状态机当程序需要在不同的状态中实现转换，顺序结构就不能满足要求，这时就可以使用状态机的方式。
在状态图中，每个状态都会导致另一个或者多个状态。
状态机通过计算用户输入和内部状态来决定下一状态。
许多应用程序都需要一个初始状态，后面接着一个默认状态，以执行各种不同的操作。
具体执行什么操作要依据以前和当前的输入及状态。
停止状态通常用来执行清除操作。
在本例中，默认状态是“输入”。
使用状态机的好处是一旦创建了状态转移图，就可以简单地创建出LabVIEW VI。
使用状态方式编程将状态转移图转化为LabVIEW 程序框图需要如下基本结构：• While 循环－不断地执行各个状态。
• 条件结构－包括对应于每一个状态的条件分支和执行代码• 移位寄存器－包括状态转移信息• 状态功能代码－实现状态的功能• 状态转换代码－判定下一个状态状态转移图的流程由While 循环实现。
每一个状态对应于条件结构中的每一个条件分支。
While 循环上的移位寄存器保存当前状态，并将当前状态传递给条件结构的输入。
控制状态机控制状态机的初始化和状态转换的最佳方法是使用枚丽型输入控件。
一般使用自定义类型的枚丽变量。
使用子定义类型的枚丽变量可以是控件和实例乊间存在关联，使得添加或删除状态时所有的枚丽型输入控件副本自动更新。
2.2事件结构事件结构用来响应用户界面操作，如点击鼠标，按下键盘，退出等程序等操作。
事件结构的工作原理和内置的条件结构相似。
事件结构可包含多个分支，一个分支对应一个独立的事件处理程序。
一个分支配置可处理一个或多个事件，但每次只能发生这些事件中的一个事件。
事件结构执行时，将等待一个之前指定事件的发生，待该事件发生后即执行事件相应的条件分支，一个事件分支处理完毕后，事件结构也就执行完毕，事件结构并不通过循环来处理多个事件。
事件结构位于函数选板“编辑→结构→事件结构”。
事件结构由事件选择标签，事件数据节点，时间接线端和程序框构成，如下图所示。
位于事件结构框左上角的时间接线端用于指定事件超前等待事件的时间（以毫秒为单位），默认值为-1，即事件结构以无限长时间等待一个事件的发生。
2.3生产者消费者2.3.1组成与结构•循环结构：While/Time•队列：创建队列、元素入队列、元素出队列、队列销毁•生产者：产生信息并将数据放入队列•消费者：依次从队列中取出数据，用条件结构处理。
数据流的流向：生产者消费者2.3.2分类2种不同的生产者/消费者架构中，一个传送的是数据（Data）,一个传送的是事件（Events）,从图二和图三中可以明显看到区别所在。
生产者循环中往往需要放置事件结构用于处理用户界面事件，在产生事件的同时往往会从事件结构中拿到数据并传递给消费者，所以实际上队列的元素类型定义为字符串和变体的组合，字符串用来传递命令，就是消费者循环的条件分支的命令；在传递命令的同时传递数据，数据的类型为变体，就更加具有通用性。
完整的情况下，在接收到退出的命令后推出消费者，然后销毁队列；生产者的超时分支执行后，报错退出程序。
2.3.3举例说明例一：利用通知器的生产者消费者结构——电梯VI前面板注释：利用各个电梯内部的选择按钮可使相应电梯到达指定楼层；利用“建筑物”右方的各楼层的呼叫按钮可以调动三个电梯中闲置的一部到达指定楼层，例如，当按下4楼的呼叫时，程序通过“电梯空闲”通知器的“等待多个”找到一部空闲的电梯，然后通过子程序将电梯移动到指定楼层。
程序框图注释：1)首先将所有电梯移动到底层2)为每个电梯创建两个通知器。
整型通知器用于指示“开往指定楼层”。
布尔通知器用于指示“电梯空闲”。
首先设置“电梯空闲”通知3)对全部电梯执行“等待多个”，以便找到一部空闲的电梯。
找到的第一部电梯会被选中。
对于选中的电梯，取消其通知，从而设置为“不空闲”。
由于在“事件结构”内部，不会有其它的按钮事件同时检查电梯是否空闲，所以此处不会有竞争状态。
4)将选定的电梯发送至选定的楼层5)发送一条新的消息，将其它空闲的电梯设置为“空闲”。
这样做是必须的，因为同一个“等待多个通知”节点可能被要求再次等待－同一个节点不会两次返回同一条消息。
6)这三个循环各自控制一部电梯。
循环之间是相互独立的。
每个循环都在等待通知，指示电梯开往指定的某个楼层。
当电梯开到指定楼层时，对“电梯空闲”通知器进行设置，以便再次响应呼叫。
当通知器被释放（节点返回错误）时，这些循环就会终止例二：利用队列的生产者消费者结构——多个vi并行执行且相互通信VI子1 子2主前面板注释：主程序运行时可以调用显示两个子程序，主程序实时显示当前时间，可以发送数据给两个子VI显示出来，主程序可以接受由子程序2生成的数组C并且生成图形显示；子程序1可以生成数组F并发送给子程序2；子程序2可以处理数组F生成数组C。
程序框图注释1)主队列被创建2)与两个子VI通讯的队列通过引用的方式连接到主VI中3)引用的簇包含两个子VI的队列，在状态机中通过队列操作将所要发送的命令发送到两个子VI中4)队列管理器用于队列的排序、错误和停止等的处理5)用一个“枚举”和一个“变体”组成的“簇”作为数据类型6)运行两个子程序，在两个子VI中完成队列的创建第三章并行编程3.1任务化并行概念：任务并行化是在软件中实现独立任务的并行处理。
实现：根据执行功能进行分解，独立任务可以同时执行——任务间没有数据相关与依赖性；LabVIEW代码结构可直接反映出执行功能的并行性——LabVIEW自动识别平行代码并分配多线程执行。
应用：生产者消费者架构。
举例：省略3.2数据并行化概念：数据并行化是一种将大块数据集分割成小块并行处理的编程技术。
完成数据处理后，再将其组合成单个数据集。
实现：通过NI LabVIEW实现并行处理相比于传统基于文本的编程语言来说更直观、简单，创建多线程应用会要求更高的编程知识。
应用：图3中的代码为两个矩阵（矩阵1和矩阵2）的乘法运算。
这是LabVIEW中两个大矩阵乘法的标准实现斱法。
图3 不采用数据并行化在LabVIEW中实现矩阵乘法完成上述的操作需要大量的计算时间，尤其当数据量特别大时。
图3中的代码并未体现出多核处理器的优势，除非矩阵乘法VI恰好是多线程，且针对多核处理器优化过。