虚拟仪器-labview-课件PPT-4

第四章变量、数组与簇4.1本地变量4.2全局变量4.3数组4.4簇第四章变量、数组和簇第四章变量、数组与簇4.1本地变量控制通过端口将数据传给其它节点；指示将其它节点传过来的数据显示。但端口是唯一的，一个控制或一个指示只有一个端口。而用户要经常要多次为控制赋值或从指示中取数据，或从指示赋值或而从控制中取数据。显然，仅用一个端口是无法实现上述操作的，本地变量的引入，巧妙解决了该问题。第四章变量、数组与簇4.1.1本地变量的创建有两种方式：1.在Function→Programming→Structure→LocalVariable第四章变量、数组与簇2.选定前面板对象按右键→Creat→LocalVariable→第四章变量、数组与簇4.1.2本地变量的使用本地变量有Write和Read两种属性。当属性为Read时，可从本地变量中读出数据当属性为Write时，可给本地变量赋值。具体使用方法通控制和指示对象。第四章变量、数组与簇例4.1.1用一个布尔开关同时控制两个While循环。第四章变量、数组与簇例4.1.2利用本地变量给一个控制赋值，并从一个指示中读取数据。第四章变量、数组与簇例4.1.3利用本地变量进行控制转换。电机有手动自动控制两种方式，在手动方式，操作者可以任意调节滑块位置来设置电机速度；在自动方式下，转速在500－1000间变化。第四章变量、数组与簇4.1.3本地变量的特点1.一个本地变量是其前面板对象的一个数据拷贝，要占用一定内存，应控制其数量。2.LabVIEW是一种并行处理语言，只要节点输入有效，节点就会执行。当程序中有多个本地变量时，要特别注意。3.本地变量只能在一个VI中使用。第四章变量、数组与簇4.2全局变量全局变量是LabVIEW中的一个对象，通过全局变量，可以在不同VI间传递数据。4.2.1全局变量的创建全局变量创建的步骤：1.选中Function→Programming→Structure→GlobalVariable，将图标放入程序框图中。第四章变量、数组与簇→第四章变量、数组与簇2.双击全局变量图标，打开其前面板3.在控制模板中选择需要的前面板对象，放入全局变量的前面板中第四章变量、数组与簇4.保存这个全局变量，文件名后缀.gbl。关闭全局变量前面板窗口。完成全局变量创建。5.将鼠标切换至操作工具状态，选中全局变量图标，按右键选择SelectItem，菜单列出全局变量所包含的所有对象，根据需进行选择。→第四章变量、数组与簇4.2.2全局变量的使用全局变量有Write和Read两种属性。具体使用和设置方法同本地变量。例：利用全局变量传递波形数据。建立了两个全局变量：波形数据和停止按钮。第四章变量、数组与簇第四章变量、数组与簇4.2.3全局变量的特点1.全局变量以独立文件的形式存在，一个全局变量可以包含多个对象，拥有多种数据类型。2.全局变量与子VI不同，不能进行编程，只能进行简单的数据存储。3.全局变量速度快，是其它多数数据类型的10倍。4.全局变量在不同VI间进行数据交换。5.全局变量如果不注意，会多次读取一个值，或总也读不到一个值。第四章变量、数组与簇4.3数组数组是LabVIEW常用的数据类型之一。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。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。4.3.1数组的组成与创建1.数组的组成由索引、数据和数据类型构成。其中数据类型隐含在数据中。第四章变量、数组与簇2.数组的创建数组创建分两步进行：a.从Controls→Modern→Array&Cluster中选择数组框架，放入前面板中。→第四章变量、数组与簇b.选择相应的数据类型放入数组框架中。→→另外，数组创建之初都是一维的，如要二维以上的数组，用鼠标在数组索引左下角向下拖动，或在数组的右键弹出菜单中用AddDimension添加维数。第四章变量、数组与簇4.3.2数组的使用对一个数组进行操作，无非是求数组的长度、取出数组中的元素、替换数组中的元素或初始化数组等各种运算。通过Functions→Programming→Array子模板中各节点完成。第四章变量、数组与簇1.数组大小—ArraySize函数返回输入数组中的元素个数。第四章变量、数组与簇2.索引数组—IndexArray函数用于访问数组中的某个元素。下图显示了一个索引函数的例子，它用于访问数组中的第三个元素。第四章变量、数组与簇将一个二维数组与IndexArray函数相连，IndexArray就会含2个索引端子。将一个三维数组与IndexArray函数相连，IndexArray就会含3个索引端子。余类推。可以使用的索引端的符号是一个黑方快，被禁止使用的索引端（DisableIndexing）是一个空心的小方框。第四章变量、数组与簇可以从一个三维数组中提取一个二维数组，方法是禁止两个索引端子，或者通过禁止一个索引端子提取一个一维数组。下图显示了从三维数组提取数组的各种方法。第四章变量、数组与簇3.数组子集—ArraySubset函数选取数组或者矩阵的某个部分。第四章变量、数组与簇该函数可以返回从某个指针开始的部分数组，并包括了长度元素。下图显示了一些数组子集的例子，注意，数组索引从0开始。第四章变量、数组与簇4.替换数组元素—ReplaceArrayElement函数替换数组中的某个元素。第四章变量、数组与簇5.改变数组维数—ReshapeArray函数改变输入数组的维数。第四章变量、数组与簇6.初始化数组—InitializeArray函数对数组进行初始化，数组中所有的元素相同。第四章变量、数组与簇7.建立数组—BuildArray函数建立一个新数组的维数。第四章变量、数组与簇8.移位一维数组—Rotate1DArray函数将一维数组的最后n各元素移至数组前面。第四章变量、数组与簇9.排序一维数组—Sort1DArray函数将一维数组中的数据按升序排列。第四章变量、数组与簇10.颠倒一维数组—Reverse1DArray函数将一维数组的元素前后颠倒。结合Sort1DArray函数，可实现降序排列。第四章变量、数组与簇11.转置二维数组—Transpose2DArray函数将二维数组进行转置输出。第四章变量、数组与簇12.搜索一维数组—Search1DArray函数搜索指定元素在一维数组中的位置。第四章变量、数组与簇13.求数组的最大值和最小值—ArrayMax&Min函数返回数组中的最大值和最小值，以及它们在数组中的位置。第四章变量、数组与簇14.截断一维数组—Split1DArray函数将一维数组在指定位置截断，分成两个一维数组。当索引位置小于0时，第一个子数组为空；当索引位置大于数组长度时，第二个子数组为空；第四章变量、数组与簇15.一维数组的插值—Interpolate1DArray函数根据给定的小数索引值，确定对应的数组元素值。第四章变量、数组与簇16.一维数组的阈值—Threshold1DArray函数是线性插值的逆过程，根据给定的数值，确定对应的索引值。第四章变量、数组与簇17.插入一维数组—Interleave1DArray函数将输入端口的一维数组插入到输出的一维数组中。插入的顺序为：按从上到下的原则，依次取出输入数组的第0各元素，放入输出数组中；然后是第1各元素，依此类推。第四章变量、数组与簇18.拆分一维数组—Decimate1DArray函数是插入一维数组—Interleave1DArray函数的反运算。将输入的一维数组拆分为多个一维数组。拆分原则：第1个子数组：元素为输入数组的0,n,2n,3n,…第2个子数组：元素为输入数组的0,n+1,2n+1,3n+1,…第3个子数组：依此类推。第四章变量、数组与簇第四章变量、数组与簇4.3.3数组的特点1.LabVIEW会自动确定数组长度，最多可达（231－1）个元素。。2.数组中元素的数据类型必须相同。第四章变量、数组与簇4.4簇簇是LabVIEW中一个比较特别的数据类型，它可以将几种不同的数据类型集中到一个单元中形成一个整体。如有关一个学生的信息有：学号、姓名、性别、年龄、成绩和家庭地址等。如将这些项目分别定义为相互独立的简单变量，不能反映它们之间的内在联系。而应当把它们组合成一个组合项，这种数据结构就是簇。上述数据的C语言结构描述：上述数据的LabVIEW结构描述：structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}第四章变量、数组与簇簇的创建类似于数组的创建：1.从Controls→Modern→Array&Cluster中选择Cluter框架，放入前面板中。→第四章变量、数组与簇2.向框架中添加所需数据类型元素。→→注意：簇中只能包含控制和指示中的一种，不能既包含控制又包含指示，在一个高度交互面板中，不能把一个簇既作为输入元素又作为输出元素。第四章变量、数组与簇4.4.2簇的使用簇的使用，主要是访问簇中的各个元素，或由不同类型但相互关联的数据组成簇。通过Functions→Programming→Cluster子模板中各节点完成。第四章变量、数组与簇1.解包—Unbundle函数用该节点可以获得簇中元素的值，注意：输出element端口的个数必须与簇中元素的个数一致。第四章变量、数组与簇2.打包—Bundle函数将相互关联的不同类型数据组成簇，或给簇的某个元素赋值，注意：输入element端口的个数必须与簇中元素的个数一致。第四章变量、数组与簇修改簇中某个元素的值，可以是1个或多个元素。第四章变量、数组与簇3.按名称解包—Unbundlebyname函数用该节点可以获得由元素名称指定的簇中元素的值，可以是1个或多个元素名称。第四章变量、数组与簇4.按名称打包—BundleByName函数是UnbundleByName的逆过程，组成一个新簇或给簇的某个元素赋值。用BundleByName节点修改簇中某个元素的值。第四章变量、数组与簇用BundleByName节点创建一个簇。第四章变量、数组与簇5.建立簇的数组—BuildClusterArray函数用法与BuildArray节点类似。注意从component端口输入的数据类型必须一致。第四章变量、数组与簇6.数组簇组—Index&BundleClusterArray函数将输入按索引组成簇然后将这些簇组成一个簇数组。第四章变量、数组与簇7.簇转化为数组—ClusterToArray函数输入簇的所以元素数据类型必须相同。按簇中元素的编号顺序组成一个一维数组。第四章变量、数组与簇8.数组转化为簇—ArrayToCluster函数将输入数组的前n个元素组成一个簇。N由编程者确定，默认值为9。第四章变量、数组与簇4.4.3簇的特点1.簇操作通常按元素编号顺序进行,给元素编号是簇的一大特点,编号可调整。2.簇的框架具有自动缩放功能,能根据簇中元素自动确定框架大小.第四章变量、数组与簇实验二1.在程序的前面板上创建一个数值型控件，为它输入一个数值；把这个数值乘以一个比例系数，再由该控件显示出来。2.生产一个正弦波，并显示在Chart波形控件上，由另外一个程序把该波形显示出来。调节两个程序运行的速度，观察对比两个波形的差异。3.创建一个3行4列的数组，(1)求数组的最大与最小值；(2)求出创建数组的大小；(3)将该数组转置；(4)将该二维数组改为一个一维数组。4.创建一个簇控件，成员为字符型姓名，数值型学号，布尔型注册。从该控件中提取簇成员注册，并显示在前面板上。