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虛擬儀器及應(yīng)用
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本書(shū)在講解虛擬儀器理論基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,介紹了利用LabVIEW進(jìn)行虛擬儀器設(shè)計(jì)的方法與技巧。本書(shū)共分11章,第1章介紹虛擬儀器的基本概念、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)等知識(shí),第2章介紹虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW 2015,第3章介紹LabVIEW的數(shù)據(jù)操作,第4章介紹變量、數(shù)組、簇與波形數(shù)據(jù),第5章介紹LabVIEW的程序結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計(jì)方法,第6章介紹數(shù)據(jù)的圖形顯示,第7章介紹文件操作與管理,第8章介紹虛擬儀器的通信技術(shù),第9章介紹數(shù)據(jù)采集的有關(guān)知識(shí),第10章介紹LabVIEW常用外部接口,第11章介紹虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例。全書(shū)講練結(jié)合,重點(diǎn)強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手操作能力,屬于實(shí)用性、實(shí)操性比較強(qiáng)的教材。全書(shū)提供了大量的編程實(shí)例,可以幫助讀者輕松熟練地掌握相關(guān)內(nèi)容。
為了方便教學(xué),本書(shū)還配有電子課件等教學(xué)資源包,任課教師和學(xué)生可以登錄“我們愛(ài)讀書(shū)”網(wǎng)(www.ibook4us.com)免費(fèi)注冊(cè)并瀏覽,或者發(fā)郵件至hustpeiit 163.com免費(fèi)索取。
本書(shū)注重理論和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,內(nèi)容由淺入深、通俗易懂,各章配有適量的習(xí)題,既便于教學(xué)又利于自學(xué),可以作為學(xué)校教學(xué)或工程技術(shù)人員的參考教材。
適讀人群:本書(shū)可作為高等院校本科自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電子信息、機(jī)電工程、測(cè)控技術(shù)與儀器等專(zhuān)業(yè)虛擬儀器的教材,也可作為各類(lèi)院校專(zhuān)科層次相關(guān)專(zhuān)業(yè)類(lèi)似課程的選用教材,并可作為從事計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)研發(fā)的工程技術(shù)人員的參考書(shū)。
虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn),改變了人們對(duì)儀器的傳統(tǒng)觀念,順應(yīng)了現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)?傮w而言,虛擬儀器是測(cè)量/測(cè)試領(lǐng)域的一個(gè)創(chuàng)新概念,它是計(jì)算機(jī)技術(shù)介入儀器領(lǐng)域所形成的一種新型儀器,是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形環(huán)境,組合相應(yīng)的硬件,編制不同的測(cè)試軟件,建立界面友好的虛擬面板(即軟面板),通過(guò)友好的圖形界面及圖形化編程語(yǔ)言控制運(yùn)行,構(gòu)成多種測(cè)量方式,完成對(duì)被測(cè)量的采集、分析、判斷、顯示、存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)生成的儀器。也就是說(shuō),虛擬儀器是利用計(jì)算機(jī)顯示器模擬傳統(tǒng)儀器控制面板,以多種形式輸出檢測(cè)結(jié)果,利用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析和處理,利用I/O接口設(shè)備完成信號(hào)的采集、測(cè)量與調(diào)整,從而完成各種測(cè)試功能的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。
隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展及其在電子測(cè)量技術(shù)與儀器領(lǐng)域中的應(yīng)用,新的測(cè)試?yán)碚、方法以及新的儀器結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn),虛擬儀器技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn),改變了人們對(duì)儀器的傳統(tǒng)觀念,順應(yīng)了現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)。總體而言,虛擬儀器是測(cè)量/測(cè)試領(lǐng)域的一個(gè)創(chuàng)新概念,它是計(jì)算機(jī)技術(shù)介入儀器領(lǐng)域所形成的一種新型儀器,是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形環(huán)境,組合相應(yīng)的硬件,編制不同的測(cè)試軟件,建立界面友好的虛擬面板(即軟面板),通過(guò)友好的圖形界面及圖形化編程語(yǔ)言控制運(yùn)行,構(gòu)成多種測(cè)量方式,完成對(duì)被測(cè)量的采集、分析、判斷、顯示、存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)生成的儀器。也就是說(shuō),虛擬儀器是利用計(jì)算機(jī)顯示器模擬傳統(tǒng)儀器控制面板,以多種形式輸出檢測(cè)結(jié)果,利用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析和處理,利用I/O接口設(shè)備完成信號(hào)的采集、測(cè)量與調(diào)整,從而完成各種測(cè)試功能的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。
本書(shū)共分11章,第1章介紹虛擬儀器的基本概念、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)等知識(shí),第2章介紹虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW 2015,第3章介紹LabVIEW的數(shù)據(jù)操作,第4章介紹變量、數(shù)組、簇與波形數(shù)據(jù),第5章介紹LabVIEW的程序結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計(jì)方法,第6章介紹數(shù)據(jù)的圖形顯示,第7章介紹文件操作與管理,第8章介紹虛擬儀器的通信技術(shù),第9章介紹數(shù)據(jù)采集的有關(guān)知識(shí),第10章介紹LabVIEW常用外部接口,第11章介紹虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例。全書(shū)講練結(jié)合,重點(diǎn)強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手操作能力,屬于實(shí)用性、實(shí)操性比較強(qiáng)的教材。
本書(shū)在教學(xué)使用過(guò)程中,可根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和課時(shí)安排選取教學(xué)內(nèi)容。本書(shū)可作為高等院校本科自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電子信息、機(jī)電工程、測(cè)控技術(shù)與儀器等專(zhuān)業(yè)虛擬儀器的教材,也可作為各類(lèi)院校專(zhuān)科層次相關(guān)專(zhuān)業(yè)類(lèi)似課程的選用教材,并可作為從事計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)研發(fā)的工程技術(shù)人員的參考書(shū)。
在本書(shū)編寫(xiě)的過(guò)程中,我們參考了兄弟院校的相關(guān)資料及其他相關(guān)教材,并得到許多同人的關(guān)心和幫助,再次謹(jǐn)致謝意。
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限于篇幅及編者的業(yè)務(wù)水平,在內(nèi)容上若有局限和欠妥之處,真誠(chéng)希望同行和讀者給予寶貴的意見(jiàn)。
第1章緒論()
1.1虛擬儀器的基本概念()
1.2虛擬儀器的組成()
1.2.1虛擬儀器的硬件結(jié)構(gòu)()
1.2.2虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu)()
1.2.3虛擬儀器系統(tǒng)()
1.3虛擬儀器的特點(diǎn)()
1.4虛擬儀器的應(yīng)用()
1.5虛擬儀器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)()
習(xí)題()
第2章虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW()
2.1LabVIEW概述()
2.1.1LabVIEW的含義()
2.1.2LabVIEW的特點(diǎn)()
2.1.3LabVIEW的發(fā)展()
2.1.4LabVIEW 2015的安裝與運(yùn)行()
2.2LabVIEW 2015編程環(huán)境()
2.2.1LabVIEW 2015的基本開(kāi)發(fā)平臺(tái)()
2.2.2LabVIEW 2015的操作選板()
2.2.3LabVIEW 2015的菜單和工具欄()
2.3LabVIEW 2015的初步操作()
2.3.1創(chuàng)建虛擬儀器()
2.3.2調(diào)試虛擬儀器()
2.3.3創(chuàng)建和調(diào)用子VI()
2.3.4虛擬儀器創(chuàng)建舉例——虛擬溫度計(jì)()
習(xí)題()
第3章數(shù)據(jù)操作()
3.1數(shù)據(jù)類(lèi)型()
3.1.1數(shù)值型()
3.1.2布爾型()
3.1.3字符串與路徑()
3.2數(shù)值運(yùn)算()
3.3布爾運(yùn)算()
3.4字符串運(yùn)算()
3.5比較運(yùn)算()
習(xí)題()
第4章變量、數(shù)組、簇與波形數(shù)據(jù)()
4.1局部變量()
4.1.1局部變量的創(chuàng)建()
4.1.2局部變量的使用()
4.1.3局部變量的特點(diǎn)()
4.2全局變量()
4.2.1全局變量的創(chuàng)建()
4.2.2全局變量的使用()
4.2.3全局變量的特點(diǎn)()
4.3數(shù)組()
4.3.1數(shù)組的組成與創(chuàng)建()
4.3.2數(shù)組的使用()
4.3.3數(shù)組的特點(diǎn)()
4.4簇()
4.4.1簇的組成與創(chuàng)建()
4.4.2簇的使用()
4.4.3簇的特點(diǎn)()
4.5波形數(shù)據(jù)()
4.5.1波形數(shù)據(jù)的組成()
4.5.2波形數(shù)據(jù)的創(chuàng)建與使用()
4.5.3波形數(shù)據(jù)的特點(diǎn)()
習(xí)題()
第5章程序結(jié)構(gòu)()
5.1For循環(huán)()
5.2While循環(huán)()
5.3順序結(jié)構(gòu)()
5.4條件結(jié)構(gòu)()
5.5事件結(jié)構(gòu)()
5.6公式節(jié)點(diǎn)()
5.7屬性節(jié)點(diǎn)()
5.7.1屬性節(jié)點(diǎn)的直接創(chuàng)建法()
5.7.2屬性節(jié)點(diǎn)的編程創(chuàng)建法()
習(xí)題()
第6章數(shù)據(jù)的圖形顯示()
6.1波形顯示()
6.1.1波形圖()
6.1.2波形圖表()
6.2XY圖和Express XY圖()
6.2.1XY圖()
6.2.2Express XY圖()
6.3強(qiáng)度圖形()
6.3.1強(qiáng)度圖()
6.3.2強(qiáng)度圖表()
6.4三維圖形()
6.4.1三維曲面圖形()
6.4.2三維參數(shù)圖形()
6.4.3三維曲線圖形()
6.5數(shù)字波形圖()
習(xí)題()
第7章文件操作與管理()
7.1支持的文件類(lèi)型()
7.2文件操作()
7.2.1文件的基本操作()
7.2.2文件I/O選板()
7.3文件輸入/輸出操作()
習(xí)題()
第8章通信()
8.1串行通信()
8.1.1串口簡(jiǎn)介()
8.1.2串行通信節(jié)點(diǎn)()
8.1.3串行通信編程實(shí)例()
8.2網(wǎng)絡(luò)通信()
8.2.1TCP協(xié)議簡(jiǎn)介()
8.2.2TCP函數(shù)()
8.2.3TCP通信編程實(shí)例()
8.3DataSocket通信()
8.3.1DataSocket概述()
8.3.2DataSocket技術(shù)在LabVIEW中的實(shí)現(xiàn)()
習(xí)題()
第9章數(shù)據(jù)采集()
9.1數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)()
9.1.1奈奎斯特采樣定理()
9.1.2信號(hào)類(lèi)型()
9.1.3信號(hào)的參考點(diǎn)與測(cè)量系統(tǒng)()
9.1.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成()
9.2數(shù)據(jù)采集卡的選用與配置()
9.2.1選用數(shù)據(jù)采集卡的基本原則()
9.2.2數(shù)據(jù)采集卡的配置()
9.3NIDAQmx簡(jiǎn)介()
9.3.1NIDAQmx數(shù)據(jù)采集VI()
9.3.2DAQ助手的使用()
9.4NIDAQmx應(yīng)用實(shí)例()
9.4.1模擬信號(hào)輸入()
9.4.2模擬信號(hào)輸出()
習(xí)題()
第10章LabVIEW常用外部接口()
10.1調(diào)用庫(kù)函數(shù)()
10.1.1DLL簡(jiǎn)介()
10.1.2API簡(jiǎn)介()
10.1.3調(diào)用庫(kù)函數(shù)實(shí)例()
10.2MATLAB接口()
10.2.1Matlab節(jié)點(diǎn)()
10.2.2Matlab節(jié)點(diǎn)應(yīng)用()
10.3ActiveX()
10.3.1ActiveX簡(jiǎn)介()
10.3.2ActiveX控件()
10.3.3ActiveX自動(dòng)化()
習(xí)題()
第11章虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例()
11.1虛擬儀器的設(shè)計(jì)原則()
11.1.1總體設(shè)計(jì)原則()
11.1.2硬件設(shè)計(jì)的基本原則()
11.1.3軟件設(shè)計(jì)的基本原則()
11.2虛擬儀器的設(shè)計(jì)步驟()
11.3虛擬儀器設(shè)計(jì)實(shí)例()
11.3.1虛擬數(shù)字電壓表()
11.3.2基于LabVIEW和聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)()
習(xí)題()
參考文獻(xiàn)()
第3章數(shù)據(jù)操作
第3章
數(shù)據(jù)操作
3.1數(shù)據(jù)類(lèi)型
LabVIEW作為一種通用的編程語(yǔ)言,與其他文本編程語(yǔ)言一樣,數(shù)據(jù)操作是最基本的操作。LabVIEW是用“數(shù)據(jù)流”的運(yùn)行方式來(lái)控制VI程序的。數(shù)據(jù)流是LabVIEW的生命,運(yùn)行程序就是將所有輸入端口上的數(shù)據(jù)通過(guò)一系列節(jié)點(diǎn)送到目的端口。LabVIEW主要的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括標(biāo)量類(lèi)型(單元素,如數(shù)值型、字符型和布爾型)和結(jié)構(gòu)類(lèi)型(包括一個(gè)以上的元素,如數(shù)組和群集)。LabVIEW數(shù)據(jù)控件模板將各種類(lèi)似的數(shù)據(jù)類(lèi)型集中在一個(gè)子模板上以便于使用。
數(shù)據(jù)類(lèi)型主要有數(shù)值量、邏輯量、字符串、文件路徑等幾類(lèi)。相同的數(shù)據(jù)類(lèi)型可能有不同的表現(xiàn)形式,所以一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型子模板有相當(dāng)多的項(xiàng)目,如一個(gè)數(shù)值類(lèi)型可以顯示為一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字、一個(gè)條圖、一個(gè)滑塊、一個(gè)模擬計(jì)量器,數(shù)值可以顯示在一個(gè)圖表中。
3.1.1數(shù)值型
數(shù)值型是LabVIEW中一種基本的數(shù)據(jù)類(lèi)型,可以分為浮點(diǎn)型、整型數(shù)和復(fù)數(shù)型三種,其類(lèi)型的詳細(xì)分類(lèi)如表3.1所示。
表3.1數(shù)值型數(shù)據(jù)類(lèi)型表
數(shù)值類(lèi)型
圖標(biāo)
存儲(chǔ)所占位數(shù)
數(shù)值范圍
有符號(hào)64位整數(shù)
64
-18 446 744 073 709 551 616~
+18 446 744 073 709 551 615
有符號(hào)32位整數(shù)
32
-2 147 483 648~+2 147 483 647
有符號(hào)16位整數(shù)
16
-32 768~+32 767
有符號(hào)8位整數(shù)
8
-128~+127
無(wú)符號(hào)64位整數(shù)
64
0~1 844 674 407 309 551 615
無(wú)符號(hào)32位整數(shù)
32
0~4 294 967 295
無(wú)符號(hào)16位整數(shù)
16
0~65 535
續(xù)表
數(shù)值類(lèi)型
圖標(biāo)
存儲(chǔ)所占位數(shù)
數(shù)值范圍
無(wú)符號(hào)8位整數(shù)
8
0~255
擴(kuò)展精度浮點(diǎn)型
128
最小正數(shù):6.48E-4 966
最大正數(shù):1.19E+4 932
最小負(fù)數(shù):-6.48E-4 966
最大負(fù)數(shù):-1.19E+4 932
雙精度浮點(diǎn)型
64
最小正數(shù):4.94E-324
最大正數(shù):1.79E+308
最小負(fù)數(shù):-4.94E-324
最大負(fù)數(shù):-1.79E+308
單精度浮點(diǎn)型
32
最小正數(shù):1.40E-45
最大正數(shù):3.40E+38
最小負(fù)數(shù):-1.40E-45
最大負(fù)數(shù):-3.40E+38
復(fù)數(shù)擴(kuò)展精度浮點(diǎn)型
256
實(shí)部與虛部分別與擴(kuò)展精度浮點(diǎn)型相同
復(fù)數(shù)雙精度浮點(diǎn)型
128
實(shí)部與虛部分別與雙精度浮點(diǎn)型相同
復(fù)數(shù)單精度浮點(diǎn)型
32
實(shí)部與虛部分別與單精度浮點(diǎn)型相同
在前面板上單擊鼠標(biāo)右鍵或直接從“查看”下拉菜單中選擇“控件選板”,在控件選板中即可看到各種類(lèi)型的數(shù)值輸入控件與顯示控件。圖3.1所示為數(shù)值型數(shù)據(jù)在“新式”顯示風(fēng)格下的界面,其他顯示風(fēng)格下的界面用戶(hù)可以在實(shí)際運(yùn)用中熟悉。在程序框圖中數(shù)值型數(shù)據(jù)在函數(shù)選板下的界面如圖3.2所示。
圖3.1“新式”顯示風(fēng)格下的數(shù)值型數(shù)據(jù)控件界面
圖3.2數(shù)值型數(shù)據(jù)在程序框圖中函數(shù)選板下的界面
數(shù)值選板包括多種不同形式的控件和指示器,包括數(shù)值控件、滾動(dòng)條、旋鈕、顏色盒等。這些控件本質(zhì)上都是數(shù)值型的,它們大多功能相似,只是在外觀上有所不同。只要掌握了其中一種的用法,就掌握了全部數(shù)值對(duì)象的用法。
對(duì)前面板或程序框圖中的數(shù)值型數(shù)據(jù),用戶(hù)可以根據(jù)需要來(lái)改變數(shù)據(jù)的類(lèi)型。在前面板或程序框圖中右擊目標(biāo)對(duì)象,從彈出的快捷菜單中選擇“表示法”選項(xiàng),從彈出的界面中可以選擇該控件所代表的數(shù)據(jù)類(lèi)型,如圖3.3所示。
圖3.3更改控件所代表的數(shù)據(jù)類(lèi)型
如果要更改數(shù)值型控件的屬性,用戶(hù)可以在前面板或程序框圖中右擊目標(biāo)對(duì)象,從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”選項(xiàng),會(huì)彈出圖3.4所示的對(duì)話框。該對(duì)話框共包括7個(gè)屬性配置選項(xiàng)卡,分別為“外觀”“數(shù)據(jù)類(lèi)型”“數(shù)據(jù)輸入”“顯示格式”“說(shuō)明信息”“數(shù)據(jù)綁定”和“快捷鍵”。
圖3.4數(shù)值型控件的屬性對(duì)話框
下面分別對(duì)這7個(gè)屬性配置頁(yè)面的功能進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明。
1.外觀頁(yè)面
在外觀頁(yè)面中可以設(shè)置數(shù)值控件的外觀屬性,包括標(biāo)簽、標(biāo)題、啟用狀態(tài)、顯示基數(shù)、顯示增量/減量按鈕和大小等,各選項(xiàng)的功能說(shuō)明如下。
(1)標(biāo)簽:用于識(shí)別前面板和程序框圖中的對(duì)象。勾選“可見(jiàn)”選項(xiàng)可以顯示對(duì)象的自帶標(biāo)簽并啟用標(biāo)簽文本框?qū)?biāo)簽進(jìn)行編輯。
(2)標(biāo)題:與標(biāo)簽相似,但該選項(xiàng)對(duì)常量不可用。勾選“可見(jiàn)”選項(xiàng)可以顯示對(duì)象的標(biāo)題并使標(biāo)題文本框可編輯。
(3)啟用狀態(tài):勾選“啟用”選項(xiàng),表示用戶(hù)可操作該對(duì)象;勾選“禁用”選項(xiàng),表示用戶(hù)無(wú)法對(duì)該對(duì)象進(jìn)行操作;勾選“禁用并變灰”選項(xiàng),表示在前面板窗口中顯示該對(duì)象并將對(duì)象變灰,用戶(hù)無(wú)法對(duì)該對(duì)象進(jìn)行操作。
(4)顯示基數(shù):顯示對(duì)象的基數(shù),使用基數(shù)改變數(shù)據(jù)的格式,如十進(jìn)制、十六進(jìn)制、八進(jìn)制、二進(jìn)制或SI符號(hào)。
(5)顯示增量/減量按鈕:用于改變?cè)搶?duì)象的值。
(6)大。悍譃楦叨、寬度兩項(xiàng),對(duì)于數(shù)值輸入控件而言,其高度不能更改,只能修改寬度。
與數(shù)值輸入控件外觀屬性配置頁(yè)面相比,滾動(dòng)條、旋鈕、轉(zhuǎn)盤(pán)、溫度計(jì)、液罐等其他控件的外觀設(shè)置頁(yè)面稍有不同。如針對(duì)旋鈕輸入控件的特點(diǎn),在外觀屬性配置頁(yè)面上添加了定義指針顏色、鎖定指針動(dòng)作范圍等特殊外觀功能項(xiàng)。對(duì)這些特點(diǎn),用戶(hù)可以在實(shí)際練習(xí)中加以體會(huì)。
2.數(shù)據(jù)類(lèi)型頁(yè)面
在數(shù)據(jù)類(lèi)型頁(yè)面中可以設(shè)置數(shù)據(jù)類(lèi)型和范圍等。用戶(hù)應(yīng)當(dāng)注意的是,在設(shè)定最大值和最小值時(shí)不能超出該數(shù)字類(lèi)型的數(shù)據(jù)范圍;否則,設(shè)定值無(wú)效。數(shù)據(jù)類(lèi)型頁(yè)面各部分的功能如下。
(1)表示法:為控件設(shè)置數(shù)據(jù)輸入和顯示的類(lèi)型,例如整數(shù)、雙精度浮點(diǎn)數(shù)等。在數(shù)據(jù)類(lèi)型頁(yè)面中有一個(gè)表示法小窗口,用鼠標(biāo)左鍵單擊它,會(huì)得到數(shù)值類(lèi)型選板。各圖標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型參見(jiàn)表3.1。
(2)定點(diǎn)配置:設(shè)置定點(diǎn)數(shù)據(jù)的配置。啟用該選項(xiàng)后,將表示法設(shè)置為定點(diǎn),可配置編碼或設(shè)置范圍。編碼即設(shè)置定點(diǎn)數(shù)據(jù)的二進(jìn)制編碼方式。帶符號(hào)與不帶符號(hào)選項(xiàng)設(shè)置定點(diǎn)數(shù)據(jù)是否帶符號(hào)。范圍選項(xiàng)設(shè)置定點(diǎn)數(shù)據(jù)的范圍,包括最小值和最大值。
3.數(shù)據(jù)輸入頁(yè)面
數(shù)據(jù)輸入頁(yè)面用于為數(shù)值對(duì)象或輸出設(shè)置數(shù)據(jù)范圍。
使用默認(rèn)界限:選中此選項(xiàng)時(shí),可根據(jù)所選的數(shù)據(jù)表示法設(shè)置默認(rèn)的最小值、最大值和增量值。取消勾選,用戶(hù)可指定數(shù)據(jù)的取值范圍,包括最大值和最小值的設(shè)定;增量用于設(shè)置強(qiáng)制增量。
在數(shù)據(jù)輸入頁(yè)面中包括對(duì)超出界限的值響應(yīng)的三個(gè)選項(xiàng),也包括最大值、最小值和增量。它們用來(lái)設(shè)置當(dāng)用戶(hù)輸入的數(shù)值超出設(shè)定的數(shù)據(jù)范圍時(shí)處理數(shù)值的方式。最大值有效值和最小值有效值包括忽略和強(qiáng)制。增量有效值包括忽略、強(qiáng)制至最近值、向上強(qiáng)制、向下強(qiáng)制。
4.顯示格式頁(yè)面
在顯示格式頁(yè)面中用戶(hù)可以設(shè)置數(shù)值的格式與精度。
數(shù)值計(jì)數(shù)方法可選浮點(diǎn)、科學(xué)計(jì)數(shù)法、自動(dòng)格式化和SI符號(hào)四種。其中,用戶(hù)選擇浮點(diǎn)表示以浮點(diǎn)計(jì)數(shù)法顯示數(shù)值對(duì)象,選擇科學(xué)計(jì)數(shù)法表示以科學(xué)計(jì)數(shù)法顯示數(shù)值對(duì)象,而自動(dòng)格式化是指以LabVIEW所指定合適的數(shù)據(jù)格式顯示數(shù)值對(duì)象,SI符號(hào)是以SI表示法顯示數(shù)值對(duì)象,且測(cè)量單位出現(xiàn)在值后。
絕對(duì)時(shí)間用來(lái)顯示數(shù)值對(duì)象從格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間1904年1月1日零點(diǎn)至今經(jīng)過(guò)的秒數(shù)。只能通過(guò)事件表示控件設(shè)置絕對(duì)時(shí)間。相對(duì)時(shí)間用來(lái)顯示數(shù)值對(duì)象從0起經(jīng)過(guò)的小時(shí)、分鐘及秒數(shù)。
精度類(lèi)型和位數(shù)顯示了不同表示法的精度位數(shù)或者有效數(shù)字位數(shù)。隱藏?zé)o效零選項(xiàng)表示當(dāng)數(shù)據(jù)末尾的零為無(wú)效零時(shí)不顯示,但如數(shù)值無(wú)小數(shù)部分,該選項(xiàng)會(huì)將有效數(shù)字精度之外的數(shù)值強(qiáng)制為零。
以3的整數(shù)倍為冪的指數(shù)形式,指數(shù)冪始終為3的整數(shù)倍。顯示時(shí)采用了工程計(jì)數(shù)法表示數(shù)值。
當(dāng)數(shù)據(jù)實(shí)際位數(shù)小于用戶(hù)指定的最小域?qū)挄r(shí),用戶(hù)選中使用最小域?qū)掃x項(xiàng),則在數(shù)據(jù)左端或者右端將用空格或者零來(lái)填補(bǔ)額外的字段空間。
默認(rèn)編輯模式和高級(jí)編輯模式的切換完成默認(rèn)視圖和格式代碼編輯格式及精度的切換。
5.說(shuō)明信息頁(yè)面
用戶(hù)可以在說(shuō)明信息頁(yè)面根據(jù)具體情況在說(shuō)明和提示框中加注描述信息,用于描述該對(duì)象的目的并給出使用說(shuō)明。提示框用于VI運(yùn)行過(guò)程中當(dāng)光標(biāo)移到一個(gè)對(duì)象上時(shí)顯示對(duì)象的簡(jiǎn)要說(shuō)明。
6.數(shù)據(jù)綁定頁(yè)面
用戶(hù)在數(shù)據(jù)綁定頁(yè)面中可以自由設(shè)置數(shù)據(jù)綁定選擇。數(shù)據(jù)綁定選擇下拉菜單中有3個(gè)選項(xiàng),即未綁定、共享變量引擎(NIPSP)和DataSocket。訪問(wèn)類(lèi)型共有3種,即只讀、讀取/寫(xiě)入、路徑,是系統(tǒng)為正在配置的對(duì)象設(shè)置的訪問(wèn)類(lèi)型。
7.快捷鍵頁(yè)面
用戶(hù)在此頁(yè)面中可以自由設(shè)置增量、減量,選中與各種數(shù)據(jù)綁定相應(yīng)的快捷鍵操作。
(1)選中:為該控件分配一個(gè)快捷鍵。
(2)Shift鍵:按鍵分配的修改鍵。
(3)Ctrl鍵:按鍵分配的修飾鍵。
(4)現(xiàn)有綁定:列出已使用的按鍵分配。
(5)Tab鍵動(dòng)作:定位至該控件時(shí)控制Tab鍵的動(dòng)作。
(6)按Tab鍵時(shí)忽略該控件:使用Tab鍵進(jìn)行選中時(shí),忽略該控件。在前面板使用Tab鍵時(shí),LabVIEW將忽略隱藏的控件。對(duì)于隱藏的控件,無(wú)須勾選該復(fù)選框。
控件類(lèi)型中的其他類(lèi)型控件的屬性頁(yè)和輸入控件屬性頁(yè)并不完全相同,這是由各控件的功能和外觀決定的。如在標(biāo)尺頁(yè)面中,用戶(hù)可以根據(jù)需要配置帶有標(biāo)尺數(shù)值對(duì)象的標(biāo)尺。在標(biāo)尺頁(yè)面可以設(shè)置標(biāo)尺刻度的樣式、主刻度顏色(刻度標(biāo)記的顏色)、輔刻度顏色(輔刻度標(biāo)記的顏色)、標(biāo)記文本顏色(標(biāo)尺標(biāo)記文本的顏色)。
3.1.2布爾型
布爾型的值為1或者0,即真(True)或者假(False)。通常情況下,布爾型即邏輯型。在前面板上單擊鼠標(biāo)右鍵或直接從“查看”下拉菜單中選擇控件選板。圖3.5所示為新式風(fēng)格下的布爾模板。
在圖3.5中可以看到各種布爾型輸入控件與顯示控件,如開(kāi)關(guān)、指示燈、按鈕等,用戶(hù)可以根據(jù)需要選擇合適的控件。布爾控件用于輸入并顯示布爾值。例如監(jiān)控一個(gè)實(shí)驗(yàn)的壓力時(shí),可在前面板上放置一個(gè)布爾警告燈,當(dāng)壓力超過(guò)一定水平時(shí),顯示燈高亮,表示發(fā)出警告。
在前面板的布爾控件上單擊鼠標(biāo)右鍵,從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”選項(xiàng),則可打開(kāi)圖3.6所示的布爾控制屬性配置對(duì)話框。這里僅對(duì)外觀頁(yè)面及操作頁(yè)面進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
圖3.5布爾子選板
圖3.6布爾控制屬性配置對(duì)話框
1.外觀頁(yè)面
打開(kāi)布爾控件屬性配置對(duì)話框,外觀頁(yè)面為默認(rèn)頁(yè)面。可以看到該頁(yè)面與數(shù)值控制外觀配置頁(yè)面基本一致,這里只介紹與數(shù)值控件外觀配置頁(yè)面不同的選項(xiàng)及其相應(yīng)功能。
(1)開(kāi):設(shè)置布爾對(duì)象狀態(tài)為T(mén)rue時(shí)的顏色。
(2)關(guān):設(shè)置布爾對(duì)象狀態(tài)為False時(shí)的顏色。
(3)顯示布爾文本:在布爾對(duì)象上顯示用于指示布爾對(duì)象狀態(tài)的文本,同時(shí)使用戶(hù)能夠?qū)﹂_(kāi)時(shí)文本和關(guān)時(shí)文本的文本框進(jìn)行編輯。
(4)文本居中鎖定:將顯示布爾對(duì)象狀態(tài)的文本居中顯示;也可使用鎖定布爾文本居中屬性,通過(guò)編程將布爾文本鎖定在布爾對(duì)象的中部。
(5)多字符串顯示:允許為布爾對(duì)象的每個(gè)狀態(tài)顯示文本。如取消勾選,在布爾對(duì)象上將顯示“關(guān)時(shí)文本”文本框中的文本。
(6)開(kāi)時(shí)文本:布爾對(duì)象狀態(tài)為T(mén)rue時(shí)顯示的文本。
(7)關(guān)時(shí)文本:布爾對(duì)象狀態(tài)為False時(shí)顯示的文本。
(8)文本顏色:說(shuō)明布爾對(duì)象狀態(tài)的文本顏色。
2.操作頁(yè)面
操作頁(yè)面用于為布爾對(duì)象指定按鍵時(shí)的機(jī)械動(dòng)作。該頁(yè)面包括按鈕動(dòng)作、動(dòng)作解釋、所選動(dòng)作預(yù)覽和指示燈等選項(xiàng),各選項(xiàng)的功能如下。
(1)按鈕動(dòng)作:設(shè)置布爾對(duì)象的機(jī)械動(dòng)作,共有6種可供選擇,用戶(hù)可以在練習(xí)中對(duì)各種動(dòng)作的區(qū)別加以體會(huì)。
(2)動(dòng)作解釋?zhuān)好枋鲞x中的按鈕動(dòng)作。
(3)所選動(dòng)作預(yù)覽:顯示具有所選動(dòng)作的按鈕,用戶(hù)可測(cè)試按鈕的動(dòng)作。
(4)指示燈:當(dāng)預(yù)覽按鈕的值為T(mén)rue時(shí),指示燈變亮。
3.1.3字符串與路徑
字符串是LabVIEW中一種基本的數(shù)據(jù)類(lèi)型。LabVIEW為用戶(hù)提供了功能強(qiáng)大的字符串控件和字符串運(yùn)算功能函數(shù)。
路徑是一種特殊的字符串,專(zhuān)門(mén)用于對(duì)文件路徑的處理。在前面板上單擊鼠標(biāo)右鍵,打開(kāi)控件選板,若選擇“新式”風(fēng)格,可看到圖3.7所示的字符串與路徑子選板。其他風(fēng)格顯示下的界面用戶(hù)可以在實(shí)際運(yùn)用中加以熟悉。
字符串與路徑子選板中共有3種對(duì)象供用戶(hù)選擇:字符串輸入/顯示、組合框和文件路徑輸入/顯示。其中字符串和路徑控件可用于創(chuàng)建文本輸入框和標(biāo)簽、輸入或返回文件的地址,組合框可用于對(duì)輸入項(xiàng)目進(jìn)行選擇。
1.字符串控件
字符串控件用于輸入和顯示各種字符串。其屬性配置頁(yè)面與數(shù)值控件、布爾控件相似,用戶(hù)可參考前面的介紹,此處不再進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
右鍵單擊字符串控件,在彈出的快捷菜單中,關(guān)于定義字符串的顯示方式有4種,如圖3.8所示。
每種顯示方式及其含義如下。
(1)正常顯示。在這種顯示模式下,除了一些不可顯示的字符,如制表符、聲音、Esc等,字符串控件將顯示輸入的其他所有字符。
圖3.7字符串型與路徑子選板圖
圖3.8字符串快捷菜單部分選項(xiàng)
(2)‘\\’代碼顯示。選擇這種顯示模式,字符串控件除了顯示普通字符以外,還可以顯示一些特殊控制字符。表3.2顯示了一些常見(jiàn)的轉(zhuǎn)義字符。
表3.2‘\\’代碼轉(zhuǎn)義字符列表
字符
ASCII碼值
控制字符
功能含義
\\n
10
LF
換行
\\b
8
BS
退格
\\f
12
FF
換頁(yè)
\\s
20
DC4
空格
\\r
13
CR
回車(chē)
\\t
9
HT
制表位
\\\\
39
反斜線\\
應(yīng)當(dāng)注意的是,在LabVIEW中,如果反斜杠后接的是大寫(xiě)字符,并且是一個(gè)合法的十六進(jìn)制整數(shù),則把它理解為一個(gè)十六進(jìn)制的ASCII碼值;如果反斜杠后接的是小寫(xiě)字符,而且是表3.2中的一個(gè)命令字符,則把它理解為一個(gè)控制字符;如果反斜杠后接的既不是合法的十六進(jìn)制整數(shù),又不是表3.2中任何一個(gè)命令字符,則忽略反斜線。
(3)密碼顯示。密碼模式主要用于輸入密碼,輸入的字符均以“*”顯示。
(4)十六進(jìn)制顯示。該模式下,將顯示輸入字符對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制ASCII碼值。
2.路徑控件
路徑控件用于輸入或返回文件或目錄的地址。路徑控件與字符串控件的工作原理類(lèi)似,但LabVIEW會(huì)根據(jù)用戶(hù)使用操作平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)句法將路徑按一定格式處理。路徑通常分為以下幾種類(lèi)型。
(1)非法路徑。如函數(shù)未成功返回路徑,該函數(shù)將在顯示控件中返回一個(gè)非法路徑值。非法路徑值可作為一個(gè)路徑控件的默認(rèn)值來(lái)檢測(cè)用戶(hù)何時(shí)未提供有效路徑,并顯示一個(gè)帶有選擇路徑選項(xiàng)的文件對(duì)話框。使用文件對(duì)話框函數(shù)顯示文件對(duì)話框。
(2)空路徑?章窂娇捎糜谔崾居脩(hù)指定一個(gè)路徑。將一個(gè)空路徑與文件I/O函數(shù)相連時(shí),空路徑將指向映射到計(jì)算機(jī)的驅(qū)動(dòng)器列表。
(3)相對(duì)路徑和絕對(duì)路徑。相對(duì)路徑是文件或目錄在文件系統(tǒng)中相對(duì)于任意位置的地址。絕對(duì)路徑描述從文件系統(tǒng)根目錄開(kāi)始的文件或目錄地址。使用相對(duì)路徑可避免在另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建應(yīng)用程序或運(yùn)行VI時(shí)重新指定路徑。
3.組合框控件
組合框控件可用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)字符串列表,在前面板上可按次序循環(huán)瀏覽該列表。組合框控件類(lèi)似于文本型或菜單型下拉列表控件,但是組合框控件是字符串型數(shù)據(jù),而下拉列表控件是數(shù)值型數(shù)據(jù)。關(guān)于字符串、路徑和組合框更詳細(xì)的使用方法及相應(yīng)函數(shù)的應(yīng)用可以參見(jiàn)字符串的實(shí)現(xiàn)。
在字符串控件中最常用的是字符串輸入和字符串顯示兩個(gè)控件,如果需要為字符串添加背景顏色,可以使用工具選板中的設(shè)置顏色工具。如果需要修改字符串控件中文字的大小、顏色、字體等屬性,需要先使用工具選板中的編輯文本工具選定字符串控件中的字符串,然后打開(kāi)前面板工具欄中的文本設(shè)置工具欄,選擇符合用戶(hù)需求的字體屬性。
圖3.9字符串輸入控件與顯示控件
默認(rèn)情況下創(chuàng)建的字符串輸入控件與顯示控件是單行的,長(zhǎng)度固定。如果用戶(hù)輸入和顯示的字符串長(zhǎng)度較長(zhǎng),就需要改變字符串框格的大小或顯示形式來(lái)調(diào)整字符串顯示窗口,使其適合字符串的長(zhǎng)度。如果需要調(diào)整字符串窗口的大小,可以使用工具選板上的定位工具拖動(dòng)字符串邊框,如圖3.9(a)所示。也可以用鼠標(biāo)右鍵單擊控件,在彈出的快捷菜單中選擇“顯示項(xiàng)”下“垂直滾動(dòng)條”選項(xiàng),在字符串窗口創(chuàng)建滾動(dòng)條,增加窗口空間以顯示多行文本,如圖3.9(b)所示。
字符串控件在默認(rèn)情況下為正常顯示狀態(tài)顯示字符的一般形式,在字符串中可以直接按回車(chē)鍵或空格鍵,系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)鍵盤(pán)動(dòng)作為字符串創(chuàng)建隱藏的‘\’形式的轉(zhuǎn)義控制字符。右鍵單擊控件,在彈出的快捷菜單中可以選擇其他文本格式。
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