虚拟仪器VI讲义_第四章_变量数组与簇_59页.ppt

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,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。,4.1.1,本地变量的创建,有两种方式：,1.,在,Function,Structure,Local,Variable,2.,选定前面板对象按右键,CreatLocal,Variable,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。,例,4.1.1,用一个布尔开关同时控制两个,While,循环。,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。,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。,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。,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,Structure,Global,Variable,，将图标放入程序框图中。,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,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,Select Item,，菜单列出全局 变量所包含的所有对象，根据需进行选择。,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。,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。,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,2,31,1,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。,2.,数组的创建 数组创建分两步进行：,a.,从,Controls,Array&Cluster,中选择数组框架，放入程序框图中。,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,Add Dimension,添加维数。,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,Array,子模板中各节点完成。,1.,数组大小,Array Size,函数 返回输入数组中的元素个数。,2.,索引数组,Index Array,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。,将一个二维数组与,Index Array,函数相连，,Index Array,就会含,2,个索引端子。将一个三维数组与,Index Array,函数相连，,Index Array,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（,Disable Indexing,）是一个空心的小方框。,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。,3.,数组子集,Array Subset,函数 选取数组或者矩阵的某个部分。,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。,4.,替换数组元素,Replace Array Element,函数 替换数组中的某个元素。,5.,改变数组维数,Reshape Array,函数 改变输入数组的维数。,6.,初始化数组,Initialize Array,函数 对数组进行初始化，数组中所有的元素相同。,7.,建立数组,Build Array,函数 建立一个新数组的维数。,8.,移位一维数组,Rotate 1D Array,函数 将一维数组的最后,n,各元素移至数组前面。,9.,排序一维数组,Sort 1D Array,函数 将一维数组中的数据按升序排列。,10.,颠倒一维数组,Reverse 1D Array,函数 将一维数组的元素前后颠倒。结合,Sort 1D Array,函数，可实现降序排列。,11.,转置二维数组,Transpose 2D Array,函数 将二维数组进行转置输出。,12.,搜索一维数组,Search 1D Array,函数 搜索指定元素在一维数组中的位置。,13.,求数组的最大值和最小值,Array Max&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。,14.,截断一维数组,Split 1D Array,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；,15.,一维数组的插值,Interpolate 1D Array,函数 根据给定的小数索引值，确定对应的数组元素值。,16.,一维数组的阈值,Threshold 1D Array,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。,17.,插入一维数组,Interleave 1D Array,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。,18.,拆分一维数组,Decimate 1D Array,函数 是插入一维数组,Interleave 1D Array,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。,4.3.3,数组的特点,1.LabVIEW,会自动确定,数组长度，最多可达（,2,31,1,）个元素。,2.,数组中元素的数据类型必须相同。,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：,struct,student ,int,num;char name20;char sex;,int,age;float score;char addr30;,簇的创建类似于数组的创建：,1.,从,Controls,Array&Cluster,中选择,Cluter,框架，放入程序框图中。,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。,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,Cluster,子模板中各节点完成。,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。,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。,修改簇中某个元素的值，可以是,1,个或多个元素。,3.,按名称解包,Unbundle,by name,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。,4.,按名称打包,Bundle By Name,函数 是,Unbundle,By Name,的逆过程，组成一个新簇或给簇的某个元素赋值。,用,Bundle By Name,节点修改簇中某个元素的值。,用,Bundle By Name,节点创建一个簇。,5.,建立簇的数组,Build Cluster Array,函数 用法与,Build Array,节点类似。注意从,component,端口输入的数据类型必须一致。,6.,数组簇组,Index&Bundle Cluster Array,函数 将输入按索引组成簇,然后将这些簇组成一个簇数组。,7.,簇转化为数组,Cluster To Array,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。,8.,数组转化为簇,Array To Cluster,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,。,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,.,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，成员维字符型姓名，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。,