LabVIEW编程及虚拟仪器设计之程序结构
虚拟仪器第4章
例如：下图中通道自动索引功能有效时，每一次 循环产生一个新的数据，存储在循环的边框通道 上，待循环结束以后，产生的6个数据将传送到一 个数组指示器中。自动索引功能无效时，只有最 后一次For循环产生的1个随机数传到循环外。
空心
实 心
4．移位寄存器 创建：右击边框，弹出一个菜单，选择Add Shift Register选项，可添加一个移位寄存器。 用途：主要用于While循环和For循环，将上一 次循环的值传给下一次循环。 数据类型： 数字型、布尔型、字符串等 。 初始化：在循环外将初始值连到移位寄存器的 左端口，有默认初值。 还可以存储前几次循环的值，在移位寄存器的 左端口或右端口上右击鼠标弹出菜单，选择 Add Element选项，可创建附加的左端口来存 储前几次循环的值。
值为-1，表示无 限等待 。
事件数 据端口
结构框
2．事件结构的使用 可有一个或多个子图形代码框，该图形代码框可以设置为响应多 个事件。 右击事件结构边框，从弹出的快捷菜单中选择Edit Events Handled by ThisCase…，这时将弹出编辑事件对话框。 显示当前建立的事件， 默认“Timeout’事件。
下面是用局部变量、移位寄存器和反馈节点实现 10次a++的框图程序。
4.3 While循环
While是条件循环结构，即为一种无限循环 结构，类似于C语言中的Do While结构。 For循环和While循环的区别：
For循环要执行预先指定的循环次数。
而While循环只有在条件端口接收到的值为
4．选择结构数据通道的设置 输入数据时，每个子Case框可连可不连数据通 道。 输出数据时，每个子Case框必须为通道连接数 据。否则程序不能运行，这时通道的图标是空 心的，只有为每个子Case框的数据端口都连接 数据后，图标才变成实心。 Use Default if Unwired可使程序中没有连线的 子Case框输出默认值。
LabVIEW虚拟仪器技术第4章-程序结构
基本程序结构
在各编程语言中，基本的程序结构有三种： 顺序结构、条件结构和循环结构。
LabVIEW中，除了具有上述三种程序结构外， 还提供了用于事件处理的事件结构。
此外，还有局部变量，属性节点和调用节点 等功能，为增加程序编写的灵活性提供了保障。
文本语言接口
在LabVIEW的图形化编程环境中，利用上述 程序结构可以解决很多非常复杂的问题。
范例
条件结构的输出隧道。
条件结构的输出方式
条件结构的输出有两种方式：
1.在条件分支内部输出数据
2.通过数据输出隧道，在条件结构外部输出数据
在分支内部输出数据更符合常规编程语言的编 程方式，但是从LabVIEW数据流的观点来看，并 不是最佳选择。
程序求输入数值的平方根，计算之前先判断 输入是否大于等于0。判断为真，结果由显示控件 输出，判断结果为假时，条件为真的分支不执行。
点击右键，在快捷菜单中我们可以添加或删 除每一帧。我们也可以通过拖曳的方式来改变每 一帧的大小。
顺序结构在执行时，会按照帧的顺序，从左 到右，依次执行每一帧。每一帧都有一个帧序号， 最小的帧序号为0，然后是1、2、3依次递增。
平铺式顺序结构因为代码是平铺的，因此代 码更直观，可读性较高。但是它的缺点是占用空 间较大。
针对于此，可以通过调用快捷菜单中的“替 换为层叠式顺序”功能，将平铺式的顺序结构转 换成层叠式的，以使VI看起来更为紧凑。
4.1.2 层叠式顺序结构
从本质上看，层叠式顺序结构和平铺式顺序 结构的功能完全相同，且二者可以相互转换。
层叠式顺序结构的创建
层叠式顺序结构外形类似于条件结构。它包 括一个或多个顺序执行的子程序框图或帧。
在很多情况下，程序员会需要多段代码按照预 先设定的顺序执行，这就需要顺序结构来帮忙了。
用labview设计一个计算器(虚拟仪器)
科目：姓名：学号：院系：类别：（学术、专业）实验一Labview 计算器一、实验目的通过利用labview设计一个简易计算器熟练的掌握labview基本功能和基本操作方法。
二、实验要求利用设计的计算器可以进行简单的四则运算、可以进行平方、开根号和倒数运算、计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。
三、实验原理和框图1、前面板设计前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。
本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。
本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。
在前面板设计过程中先在前面板整齐排列放置22个确定按钮，将这22按钮的标签隐藏，然后修改这22个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、小数点、正负号、加、减、乘、除、等号、倒数、根号、清零、退格和X的Y次方。
前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果和计算器的某些提示，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。
计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。
为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。
如下图所示：2.后面板设计程序框图对象包括接线端和节点，将各个对象连线连接便创建了程序框图，接线端的颜色和符号表明了相应输入控件或显示控件的数据类型。
程序框图是程序的核心，程序要实现的功能都是通过程序框图反应出来的。
本课程设计的程序框图主要运用了while循环、时间结构、条件结构和平铺顺序等结构。
通过上图可以看出当小数点按钮按下时，0.和存临时数据通过字符串连接控件将两者连接到一起；小数点按钮没有按下时，临时数据和小数点通过字符串连接按钮也将两者连接在一起，将连接到一起的数据送到显示控件。
LabVIEW编程基础了解数据流编程
LabVIEW编程基础了解数据流编程LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种图形化编程环境，广泛应用于科学实验、仪器控制和数据采集等领域。
数据流编程是LabVIEW编程中的核心概念之一，本文将介绍LabVIEW编程的基础知识，重点讨论数据流编程的原理和应用。
一、LabVIEW编程基础1. 程序结构LabVIEW程序由一系列称为虚拟仪器（VI）的图形化模块组成。
每个VI由前台（Front Panel）和后台（Block Diagram）两个部分组成。
前台用于用户与程序的交互，后台用于程序逻辑的实现。
用户通过拖拽和连接不同的图形化模块来构建程序。
2. 数据流编程在LabVIEW中，程序逻辑通过数据的流动来实现。
每个图形化模块代表一种特定的功能或操作，数据通过连接线在模块之间传递。
数据流编程的特点是并发性和并行性，即多个模块可以同时执行，而不需要像传统的顺序程序那样一个接一个地执行。
二、数据流编程的原理1. 数据流图LabVIEW中的图形化模块被组织成一个个数据流图。
数据流图由节点（Node）和连接线（Wire）组成，节点表示操作或功能，连接线表示数据的流动方向。
节点之间的连接线形成一个有向图，数据通过连接线从一个节点流向另一个节点。
2. 数据流数据流是LabVIEW程序中最基本的概念。
数据可以是各种类型的信号、数值、数组等。
在数据流图中，数据从左到右流动，并在节点之间传递。
每个节点接收一个或多个输入数据，经过一系列的计算或操作后产生输出数据。
三、数据流编程的应用1. 并行计算数据流编程的并行性使得LabVIEW在并行计算和多线程操作方面表现出色。
通过将任务拆分为多个子任务并行执行，可以提高程序的运行效率。
这在处理大规模数据、图像处理和实时控制等领域非常有优势。
2. 事件驱动LabVIEW中的事件驱动编程能够实现对外部事件的实时响应。
第4章LabVIEW中的程序结构
第4章 LabVIEW中的程序结构
2020/4/2
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现
循环结构——For循环
移位寄存器初始化
移位寄存器可以存储的 数据类型有：数值型、布尔 型、数组、字符串型等。
“显式初始化” “非初始化”
不同初始化方式运行结果
第4章 LabVIEW中的程序结构
2020/4/2
循环次数和循环计数端
口的数值范围为0~2^31-1 的长整型数，如果给N的赋值 为0，则程序一次也不执行。
第4章 LabVIEW中的程序结构
2020/4/2
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现
实例——产生数据点数为1000的正弦波
在做算法仿真时，经常需要产 生指定点数的数据波形，最基本的 实现方法就是通过For循环+基本函 数的方式。
第4章 LabVIEW中的程序结构
2020/4/2
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现
循环结构——For循环
For循环的自动索引
正常情况下For循环是要指 定循环次数程序才能正常执 行的，但如果我们不知道具 体的循环次数，那又该如何 运用For循环呢？
For循环的自动索引功能默认 情况下是自动开启的，在自动索引 开启的状态下，数据进入循环体时 是降维的。
序，则要用到顺序结构。
平铺式顺序结构
LabVIEW中的顺序结构包括： 平铺式顺序结构 层叠式顺序结构
第4章 LabVIEW中的程序结构
层叠式顺序结构
它们的功能是相同的， 只是图形形式不同，也即编 程时所占用的空间不同。
2020/4/2
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计与案例实现
平铺式顺序结构的数据流向
《虚拟仪器与LabVIEW程序设计》章节思考与练习题含答案(大学期末复习资料)
第1章虚拟仪器概述1．测试测量仪器发展至今经过了那些阶段？答：经历了4个阶段，即：第一代模拟式仪器（或指针式仪器）、第二代数字式仪器、第三代智能仪器、第四代虚拟仪器。
2．什么是虚拟仪器，它有哪些特点?答：虚拟仪器是指在以计算机为核心的硬件平台上，其功能由用户设计和定义，具有虚拟仪器面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
特点：虚拟含义主要有两点：1、仪器面板是虚拟的，通过调用控件选板中的控件实现3．简述虚拟仪器的系统组成？答：虚拟仪器系统由硬件平台和软件平台两大部分完成：硬件平台：计算机、I/O接口设备；软件平台：4．简述虚拟仪器的软件层次结构？答：测试管理层：用户及仪器设备等管理。
应用程序开发层：用户根据仪器功能需求开发设计的虚拟仪器程序。
仪器驱动层：完成对特定仪器的控制和通信的程序集合。
I/O总线驱动层：完成对仪器寄存器进行直接存储数据操作，并为仪器设备与仪器驱动程序提供信息传递的底层软件。
第2章一个简单VI的设计1．输入两个数，求两个数的和差运算，并显示结果。
2．程序运行中，用旋钮控件改变图形曲线的颜色。
建立波形图表的属性节点，改为可写，并指定为曲线Plot的颜色Color属性。
第3章几种常用的程序结构1.创建一个VI产生100个随机数，求其最小值和平均值。
2.创建一个VI，每秒显示一个0到1之间的随机数。
同时，计算并显示产生的最后四个随机数的平均值。
只有产生4个数以后才显示平均值，否则显示0。
每次随机数大于0.5时，使用Beep.vi产生蜂鸣声。
3.求X的立方和（使用For和While循环）。
4.编程求1000内的“完数”。
“完数”指一个数恰好等于它本身的因子之和。
例如28＝14+7+4+2+1。
5.创建一个VI ，实现加、减、乘、除四种运算方式。
6.编写一个程序测试输入以下字符所用的时间：LabVIEW is a graphical programming language.7.使用公式节点创建VI ，完成下面公式计算，并将结果显示在同一个屏幕上。
labview2018中文版虚拟仪器程序设计自学手册
LabVIEW 2018中文版是一款由美国National Instruments公司推出的虚拟仪器图形化编程软件，它以图形化编程语言的形式，为用户提供了直观、高效、便捷的编程体验。
LabVIEW 2018中文版广泛应用于测试、测量、自动化等领域，是虚拟仪器开发的首选工具。
下面将针对LabVIEW 2018中文版虚拟仪器程序设计自学手册的内容，从五个方面进行回答：一、LabVIEW 2018概述LabVIEW 2018是一款功能强大的图形化编程语言，它基于G语言（Graphics Programming Language）开发，具有可视化、交互性强的特点。
通过使用LabVIEW，用户可以轻松地创建各种虚拟仪器应用程序，如数据采集、仪器控制、数据分析等。
在LabVIEW 2018中，用户可以通过图形化编程块构建程序，并通过连线进行连接，形成各种复杂的应用程序。
二、虚拟仪器设计虚拟仪器是基于计算机技术构建的一种新型仪器设备，它以计算机为核心，通过软件实现对传统仪器的模拟、扩展和升级。
在LabVIEW 2018中，用户可以通过创建虚拟仪器来设计和开发各种测试测量仪器。
在设计虚拟仪器时，用户需要掌握各种VI（虚拟仪器界面）和函数的使用方法，包括数据采集、数据显示、数据存储、数据处理等。
此外，用户还需要根据实际需求选择合适的测量方法和测量指标，确保测量结果的准确性和可靠性。
三、数据采集与处理数据采集是虚拟仪器应用的核心之一，它通过传感器、仪器等设备获取各种测试测量数据。
在LabVIEW 2018中，用户可以通过VI实现数据的采集、转换和存储等功能。
对于数据采集和处理，用户需要了解硬件设备的连接方式和工作原理，并根据实际情况选择合适的传感器和接口。
同时，用户还需要根据测试需求选择合适的测量指标和方法，如波形分析、频率分析等。
在数据处理方面，用户可以使用各种数据处理函数和算法对采集的数据进行加工处理，以满足实际应用的需求。
2023修正版Labview简易程序设计
Labview简易程序设计Labview简易程序设计概述Labview（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用于虚拟仪器设计和控制系统的开发环境和语言。
它的特点是图形化的编程方式，使得用户无需编写繁琐的代码，就能够完成复杂的测量和控制任务。
本文将介绍Labview的简易程序设计方法。
Labview程序结构Labview程序由多个虚拟仪器（VI）组成，每个VI由输入、处理和输出三个核心部分组成。
输入部分负责从外部设备或传感器中获取数据，处理部分对输入数据进行计算和逻辑处理，输出部分将处理结果发送给外部设备或在界面中显示。
Labview程序的整体架构通常是基于数据流图（Block Diagram）的，其中各个VI之间通过数据流连接进行数据传递。
数据流连接将结果从一个VI的输出端传递到另一个VI的输入端，从而实现整个程序的协同工作。
Labview程序设计步骤1. 创建新的Labview程序打开Labview软件，“新建”按钮创建一个新的项目。
选择适当的模板或空项目来开始新的程序设计。
2. 添加VI在新建的项目中，右键“当前程序”文件夹，选择“新建”->“虚拟仪器”。
给新建的VI命名，并双击打开它。
3. 添加输入在VI的数据流图上，选择需要的输入控件或函数。
例如，可以添加一个“数字输入框”来接受用户输入的数值，或者添加一个“传感器读取”函数来获取外部设备的数据。
4. 添加处理在VI的数据流图上，选择需要的处理函数或操作。
例如，可以添加一个“加法”函数来对输入的两个数值进行求和，或者添加一个“循环结构”来进行重复计算。
5. 添加输出在VI的数据流图上，选择需要的输出控件或函数。
例如，可以添加一个“数字显示”控件来显示处理结果的数值，或者添加一个“数据保存”函数来将结果保存到文件中。
6. 连接数据流将输入、处理和输出部分通过数据流连接连起来，确保数据能够流动并得到正确的处理。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程语言和集成开发环境，广泛应用于虚拟仪器设计与控制系统开发。
本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用，包括LabVIEW的特点、虚拟仪器设计原理、应用案例等内容。
1. LabVIEW简介LabVIEW全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，是一种用于快速开发、测试和部署基于虚拟仪器的工程应用程序的软件系统。
LabVIEW以图形化编程为特色，用户可以通过拖拽、连接图形化元件来构建程序，而无需编写传统的文本代码。
这种直观的编程方式使得LabVIEW成为工程师和科学家们喜爱的工具之一。
2. LabVIEW的特点图形化编程：LabVIEW采用数据流图（Dataflow Diagram）作为编程范式，用户通过将各种函数模块进行连接来实现程序逻辑，直观清晰。
丰富的函数库：LabVIEW提供了丰富的函数库，涵盖了数据采集、信号处理、控制算法等各个领域，用户可以方便地调用这些函数来完成各种任务。
跨平台支持：LabVIEW支持多种操作系统，包括Windows、macOS和Linux，用户可以在不同平台上进行开发和部署。
3. 虚拟仪器设计原理虚拟仪器是指利用计算机软件和硬件模拟实际仪器的工作原理和功能，实现数据采集、处理和控制等功能。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计主要包括以下几个步骤：界面设计：通过LabVIEW提供的界面设计工具，设计出符合用户需求的操作界面，包括按钮、滑动条、图表等元素。
数据采集：利用LabVIEW提供的数据采集模块，连接传感器或其他设备，实时采集数据并显示在界面上。
数据处理：通过LabVIEW内置的信号处理函数或自定义算法对采集到的数据进行处理，如滤波、傅里叶变换等。
控制算法：根据需求设计控制算法，并通过LabVIEW实现对实际设备的控制，如PID控制、状态机等。
(完整版)《LabVEW编程及虚拟仪器设计》课程说明
《LabVIEW编程及虚拟仪器设计》课程说明一、概要课程编号：80220142开设学期：春季对象：全校研究生人数：３0二、课程内容虚拟仪器是当前仪器与测量发展的一个重要方向，它为各学科提供了一个通用的测量及仪器的设计研究环境，同时它也是学生多门理论课程融合、理论与实践结合的一个很好的环节。
LabVIEW是当前用于数据采集、信号处理和虚拟仪器开发的一个标准工具。
本课程将介绍虚拟仪器的概况，LabVIEW语言、数据采集和虚拟仪器设计。
课程２／３的时间用来在教师指导下完成一到两个虚拟仪器或数据采集系统的设计。
学生所完成的设计成果及技术文档是评定成绩的主要依据。
鼓励学生在设计过程中的创造性工作。
该课程的教学在虚拟仪器实验室进行，每个实验组都配备NI公司的数据采集卡、LabVIEW开发环境及必要的外部设备。
学生可以带自选的设计选题参加。
课程面向全校各系学生开设。
选修该课的学生应当有计算机、数据采集、电工电子和信号处理以及各自研究方向有关测试技术的的基本知识。
三、教学大纲第一章虚拟仪器及LabVIEW入门１．１虚拟仪器概述１．２LabVIEW是什么？１．３LabVIEW的运行机制１．４LabVIEW的初步操作１．５图表（Chart）入门第二章程序结构２．１循环结构２．２分支结构：Case２．３顺序结构和公式节点第三章数据类型：数组、簇和波形（Waveform）３．１数组和簇３．２数组的创建及自动索引３．３数组功能函数３．４什么是多态化（Polymorphism）?３．５簇３．６波形（Waveform）类型第四章图形显示４．１概述４．２Graph控件４．３Chart的独有控件４．４XY图形控件（XY Graph）４．５强度图形控件（Intensity Graph）４．６数字波形图控件（Digital Waveform Graph）４．７3D图形显示控件（3D Graph）第五章字符串和文件I/O５．１字符串５．２文件的输入/输出（I/O）５．３数据记录文件（datalog file）第六章数据采集６．１概述６．２模入（Analog Input）６．３模出（Analog Output）６．４采样注意事项６．５附：PCI-MIO-16E-4数据采集卡简介第七章信号分析与处理７．１概述７．２信号的产生７．３标准频率７．４数字信号处理第八章LabVIEW程序设计技巧８．１局部变量８．２全局变量８．３属性节点８．４程序流控制８．５触发与同步第九章数字IO和计数器９．１基本知识９．２数字I/O简介９．３计数器第十章测量专题四、上课及实验地点：西主楼１－３０１五、实验室环境共１７组，每组提供：计算机一台，其中配有NI公司MIO-16E-4采集卡一块，LabVIEW等语言。
LabVIEW中的虚拟仪器设计和开发
LabVIEW中的虚拟仪器设计和开发LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程平台，用于虚拟仪器设计和开发。
本文将介绍LabVIEW中的虚拟仪器设计和开发的基本原理、应用场景以及开发流程。
一、LabVIEW虚拟仪器设计的基本原理在LabVIEW中，虚拟仪器是由各种测量和控制模块组成的图形化程序，它们模拟了真实世界中的各种仪器和设备。
LabVIEW通过将这些模块连接起来形成数据流图（Dataflow Diagram），实现了虚拟仪器的设计和开发。
虚拟仪器的设计和开发过程中，首先需要选择和配置合适的模块，例如传感器、数据采集卡、执行器等。
然后利用LabVIEW提供的各种模块库，通过简单的拖拽、连接和配置，实现虚拟仪器中各个模块之间的功能关联。
LabVIEW的编程语言是一种图形化语言，称为G语言（G-language）。
用户可以使用G语言来编写虚拟仪器的程序，利用各个模块的输入和输出来实现数据采集、信号处理、控制执行等功能。
G语言的编程方法与传统的文本编程语言有所不同，它更加直观、易于理解，即使是对于没有编程经验的用户也能够很快上手。
二、LabVIEW虚拟仪器设计的应用场景LabVIEW的虚拟仪器设计和开发广泛应用于各个领域的科学研究、工程实验和生产制造等环节。
以下是几个典型的应用场景：1. 科学实验室：LabVIEW可以用于设计和开发各种科学实验的虚拟仪器，例如物理实验、化学实验、生物实验等。
通过LabVIEW可以实现实时数据采集、信号处理、曲线绘制、数据分析等功能，帮助科学家和研究人员更好地进行实验和研究工作。
2. 工程测试：LabVIEW可以作为工程测试的核心工具，用于开发各种测试仪器的虚拟化解决方案。
它支持多种通信协议和接口，可以与各种传感器、仪器和设备进行数据交互。
Labview编程简介
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LabVIEW编程介绍 编程介绍 编程
温度计示例
shixx@
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LabVIEW编程介绍 编程介绍 编程
温度计示例
shixx@128L源自bVIEW编程介绍 编程介绍 编程
温度计示例（图标/连接器）
shixx@
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LabVIEW编程介绍 编程介绍 编程
五、Labview 的层次化设计
LabVIEW编程使用层次化结构，用户可以把创建的VI 程序当作子程序调用，以创建更复杂的程序，而这种调用 的层次是没有限制的。
shixx@
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LabVIEW编程介绍 编程介绍 编程
四、图标/连接器
1、图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。 2、图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式； 3、连接器表示节点数据的输入/输出口，类似于函数的参 数。用户必须指定连接器端口与前面板的控制或显示的 一一对应关系。
shixx@
LabVIEW编程介绍 编程介绍 编程
一、虚拟仪器程序（VI）的概念
1、使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序， 简称为VI。 2、VI 包括三部分：前面板、流程图程序和图标/连接器。 3、前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真 实仪表的面板。 4、流程图程序是以软件实现的仪器功能模块，相当于真 实仪器的内部结构。
shixx@
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LabVIEW编程介绍 编程介绍 编程
二、 LabVIEW 开发平台介绍
1、Panel（前面板）及其开发窗口 用工具模板中的工具去取用控制模板中的有关控件， 放置于窗口中的适当位置以构成虚拟仪器的前面板。 在前面板上，输入称为控制（Controls），输出称为显 示（Indicators）。控制和显示是以各种图标形式出现在前 面板上，如旋钮、开关、按钮、图表、图形等。
基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计
基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程语言和集成开发环境，广泛应用于虚拟仪器控制系统的设计与开发。
虚拟仪器是指通过软件模拟实际仪器的功能，实现数据采集、信号处理、控制等操作，具有灵活性高、成本低、易于扩展等优点。
本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计的相关内容。
1. LabVIEW简介LabVIEW是一种基于图形化编程的开发环境，主要用于测试、测量和控制应用程序的开发。
用户可以通过拖拽和连接图形化元件来编写程序，而不需要深入了解底层的编程语言。
LabVIEW提供了丰富的函数库和工具包，可以方便地进行数据采集、信号处理、控制算法设计等操作。
2. 虚拟仪器控制系统设计流程2.1 系统需求分析在设计虚拟仪器控制系统之前，首先需要进行系统需求分析。
这包括确定系统的功能模块、硬件接口要求、性能指标等方面的需求。
通过与用户充分沟通，明确系统设计的目标和范围，为后续的设计工作奠定基础。
2.2 系统架构设计在系统架构设计阶段，需要考虑系统整体结构、模块划分、数据流向等问题。
合理的系统架构可以提高系统的可维护性和扩展性，降低系统开发和维护成本。
在LabVIEW中，可以利用虚拟仪器控制面板和图形化编程环境来实现系统架构设计。
2.3 软件模块设计根据系统需求，将整个虚拟仪器控制系统划分为若干个功能模块，并设计每个模块的具体实现方案。
在LabVIEW中，可以通过建立子VI （Virtual Instrument）来实现不同功能模块之间的交互和通信。
每个子VI对应一个特定的功能，通过调用和组合不同的子VI可以完成整个系统的功能。
2.4 界面设计与优化虚拟仪器控制系统的用户界面设计至关重要。
一个直观友好的界面可以提高用户体验，减少操作误差。
在LabVIEW中，可以通过自定义控件、布局调整、颜色搭配等方式来设计界面，并利用LabVIEW提供的图形化工具进行界面优化。
虚拟仪器labview程序结构.pptx
case n:语句n； default:语句n+1； }
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5.3 条件结构
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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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5.3 条件结构-应用
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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。
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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,y=x3+6，z=5y+x。
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5.3 条件结构-应用
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5.4 顺序结构
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。
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)。
3.公式节点框架内每个公式后以分 号”;”结束。
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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。
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。
虚拟仪器-第4章 LabVIEW的程序结构
数据隧道
条件结构内部与外部之间的数据也是通过隧道来交换传递的。 向条件结构边框内输入数据时，各个子程序框图连接或不连接这个数 据的隧道都可以。从条件结构边框向外输出数据时，各个子程序框图都必 须为这个隧道连接数据，否则隧道图标是空的，程序也不能运行。 如果允许没有连线的子程序框图输出默认值，可以在数据隧道上右击， 在弹出的快捷菜单中选择“未连线时使用默认”命令，在这种情况下，程 序执行到没有为输出隧道连线的子程序框图时，就输出相应数据类型的默 认值。
【实训练习】
用条件结构来实现两个数的加、减、乘、除四则运算，要 求用组合框作为条件结构的选择器。
4.3 顺序结构
LabVIEW作为一种图形化的编程语言，有其独特的程序执行顺序——数据 流执行方式，数据流经节点的动作决定了程序框图上VI和函数的执行顺序。 但在实际中希望节点按一定的次序执行，这就需要引入顺序结构执行。 LabVIEW顺序结构的功能是强制程序按一定的顺序执行。
种变量的操作方法
第4章 LabVIEW的程序结构
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。
条件接线端是一个布尔变量，接入布尔 值用于控制循环执行。条件接线端有两种 使用状态。
循环框架 为真时停止
计数接线端 条件接线端
为真时继续
与For循环是在执行前检查是否符合条件不同，While循环是在执行后再检查条 件端子，因此，在While循环的执行流程中，循环框架中的代码至少执行一次。
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4. 自动索引（1
）
While循环和For循环具有一种所谓自动索引功能。 当把一个数组（有关知识稍后介绍）连接到这两种循环 结构的边框上时，会在边框上生成所谓可流动数据的隧 道。生成隧道后，可选择是否打开自动索引功能。如果 隧道的自动索引功能被打开，则数组将在每次循环中顺 序经隧道送过一个数；该数在原数组中的索引（地址信 息），与当次循环计数端子的值相同。
按下鼠标左键并 拖拽出虚线框
在框图面板上执行操作。
松开鼠标左键后 While 循环放置完毕
1. While循环（2）
放置循环 体代码
循环计数端子：输
出已执行循环次数
循环条件 端子
While循环是先执行、后判断，即其功能是：
1）Do，即执行循环体内的图形化程序代码，也称执行子框
图（需在子框图设置循环条件）；即至少执行1次；
左端子快捷菜单中 的添加元素命令
添加好的第二个左端子
使用定位工具拖拽 已有端子下边沿
二、条件结构（1 ）
路径：函数选板-> 编程 -> 结构
减量按钮
增量按钮
分支选择器标签
端子的值可 以是布尔型 、字符串型 、整型或枚
举类型
选择器端子
创建时有
2个，可以 有多个子框 图或称分支 ；默认是布 尔型；堆叠 放置。
当前 True 分支下 的子框图区域
使用要点：要么在分支选择器标签中列出所有可能的情
况；要么必须给出一种缺省(默认)情况。
二、条件结构（2）
分支标签列表
分支选择器
6,默认分支对 应的子框图
指定分支标签时，可以按列表和范围指定 ：列表的各子项之间以英文的逗号分开；范围 则用连续的两个英文句点表示。此示例结构有4 个分支。
（1）For循环输入隧道打开自动索引，而输出关闭自动索引
（2）For循环输入隧道关闭自动索引，而输出打开自动索引
5. 移位寄存器（1）
功能:把当前循环完成时子框图程序代码执行结果 的某个数据，传递给下一次循环的开始作输入。
(以FOR循环为例)
左右边框弹出快捷菜单可建立一 对；输入可多个，但输出只一个。 接入数据后，会按相应类型改变颜色。
前面板和框图面板工具条； VI调试技术：连线，执行加亮，单步
执行，探针工具，断 点，着色，等等。
上节课内容回顾（4）
• 课程计划 • 教学方法 • 课程特点 • 何谓虚拟仪器？ • 何谓LabVIEW?
——第5周有综合练习 ——LabVIEW程序构成 ——LabVIEW的编程环境
—— 举例：求两个数的平均值 。
一、循环结构
• While循环 • For循环 • 循环结构内外数据的交换 • 自动索引 • 移位寄存器
1. While循环（1 ）
路径1：函数选板-> 编程 -> 结构
路径2：函数选板-> Express -> 执行过程控制
点击选中 While 循 环
框图上的鼠标指针变为缩小 的 While 循环的样子
—— LabVIEW程序的构成
• 前面板
• 框图（图形化的程序，就在框 图或称框图面板或称后面板上 加以构建）
• 图标/连结器
上节课内容回顾（3）
• 课程计划 • 教学方法 • 课程特点 • 何谓虚拟仪器？ • 何谓LabVIEW?
——LabVIEW的编程环境
操作选板：工具选板，控件选板，函
数选板；
本节课内容
一、循环结构 二、条件结构 三、顺序结构 四、公式节点 五、事件结构
路径：函数选板-> 编程 -> 结构
LabVIEW执行的数据流机制，本质上是顺序执 行的架构，但仅有顺序执行的语法是不全面的，还 必须有循环、条件等特殊的控制程序流程的所谓“程 序结构”。如此，设计出的应用程序的功能才更完整 、更合理。
二、条件结构（3）
条件结构也称分支结构，其快捷菜单（在其边
框上任意处右击鼠标即弹出；不同分支结构的基本
操作相同）中的部分有关选项如下：
对于While循环，自动索引被默认关闭；而对For 循环，自动索引被默认打开。
隧道小方格呈空即“[ ]”，自动索引功能被打开；呈 实心，则被关闭。
4. 自动索引（2
）
For 循环的自动索引默认打开
While 循环的自动索引默认关闭
若For循环接入多个数组且均自动索引，同时循环 总数端子也接入一正整型常量，其循环次数取最小值。 现况下，For循环的循环次数由数组元素个数确定。
2）循环计数端子加1，循环条件判断，决定是否继续循环；
可在建立While循环后，向其中添加图形化程序代码，也可 在已有程序外建立While循环（框住程序代码）。这种结构还可 以嵌套，即其中还可以有程序结构。
1. While循环（3）
举例：构建一个可显示随机信号波形的虚
拟仪器程序即VI，其速度应可调。
而While循环的执行次数，仍然由条件端子决定。
4. 自动索引（3 ）
While 循环默认为禁止自动索引
改变 While 循环为允许自动索引
打开自动索引
关闭自动索引
在关闭了自动索引功能的隧道上弹出快捷菜单，选择启动 索引，打开自动索引功能。反之，可以关闭其自动索引功能。
4. 自动索引（4）——举例
2. For循环
路径：函数选板-> 编程 -> 结构
“循环总数”
端子：循环执
行次数 重复端子：输出已
经执行循环的次数
放置循环 体代码
注意：有别于While循环，在操作上，For循环是先判
断、后执行（子框图程序代码），即
for i=0 to N-1
执行循环体
End
即：执行循环的次数是确定的。
3. 循环结构内外之间的数据交换
《LabVIEW编程及虚拟 仪器设计》
第二讲：程序结构
上节课内容回顾（1）
• 课程计划
——第5周有综合练习
• 教学方法
• 课程特点
——LabVIEW程序的构成
• 何谓虚拟仪器？
• 何谓LabVIEW? ——LabVIEW的编程环境
上节课内容回顾（2）
• 课程计划 • 教学方法 • 课程特点 • 何谓虚拟仪器？ • 何谓LabVIEW?
5. 移位寄存器（2）
移位寄存器的工作流程（以While循环为例）：
1. 循环开始之前
2. 第一次循环
初始化值
初始化值
第一次循环 新值
3. 后面的某次循环
前一次循环 保留值
本次循环 新值
4. 最后一次循环
前一次循环 保留值
本次循环 新值
本次循环 新值
5. 移位寄存器（3）
为移位寄存器添加更多的左端子：