LabVIEW基本组成

时间:2025-03-08 08:52:49

1、前面板(front Panel)是labview的重要组成部分,是图形用户界面,该界面上有用户输入控制和输出显示两类对象,用于模拟真实仪表的前面板。控制和显示是以各种各样的图标形式出现在前面板中,具体以旋钮、开关、图形、图标以及其他控制和显示对象等;

(1)控制量(Controls)

在labview中,控制量以图形化的图标形式出现,如数值控制、旋钮、开关、按钮、滑动杆等,用户可以使用鼠标和键盘对其进行操作。

(2)显示量(Indicators)

在labview中,显示量以图形化的图表形式出现,如仪表、温度计、液灌、LED指示灯、波形图等;显示量只能用于将VI程序运行产生的输出数据在前面板窗口中以不同的形式显示出来,在VI处于运行状态时,用户不能通过鼠标和键盘对其进行操作。

任何一个前面板对象都有控制量和显示量两种属性,在前面板对象的右键弹出的选项中选择“转换为输入控件”或“转换为显示控件”,可以在这两种属性之间切换。值得注意的是,两者不能混淆,否则在程序运行过程时labview会报错。

2、程序框图

程序框图又称代码窗口或流程图,是VI图形化的源程序,是VI的核心。在程序框图中对VI编程,以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出等功能。程序框图中包含前面板上控制量和显示量的接线端子,还有在前面板上没有但编程必须有的元素,如函数、结构和连线等。在前面板工具栏中可以通过选择“窗口”---->“显示程序框图”命令打开程序框图,也可以使用快捷键Ctrl+E来完成。

“函数”选板是程序框图中一些VI小程序和函数的集合,根据VI程序与函数的功能特性、用途,可以将“函数”选板分为几大类,最重要的函数如下所示:

编程:包含编程中最基本的一些函数,如程序结构、数值、数组、字符串、簇、布尔、定时、报表、文件I/O、波形操作等。
测量I/O:包含系统测量常用的一些输入/输出函数。
仪器I/O:包含一些仪器的输入/输出驱动,如串口、GPIB、VISA等。

视觉与运动:包含一些运动的效果函数。
数学:几乎包含了所有种类的数学运算函数,如数值运算、线性代数拟合、概率统计、积分与微分、多项式、最优化、脚本与公式等。
信号处理:包含对信号的处理操作函数,如波形生成、调理、测量、信号运算、加窗、滤波器、信号变换、谱分析等。
数据通信:包含在LabVIEW中通信的函数,如局部变量、全局变量、共享变量、队列操作、同步、协议等。

Express:包含有输入/输出、信号操作、信号分析、执行过程控制、算术与比较等一些经典函数。

选择VI:包含用户在内的调用子VI时查找要调用的VI。

程序框图是由节点、端点图框和连线四种元素构成的。

(1)节点:

节点是VI程序中的执行元素,类似于文本程序语言的语句、函数或者子程序。节点之间由数据连线按照一定的逻辑关系相互连接,定义程序框图内的数据流动方向。labview有两种节点类型——函数节点和子VI节点。两者的区别在于:函数节点是labview以编译好的机器代码供用户使用的,而子VI节点是以图形语言形式提供给用户的。用户可以访问和修改任一子VI节点的代码,但无法对函数节点进行修改。

(2)端点:

端点是只有一路输入/输出,且方向固定的节点。labview有三类端点——前面板对象端点、全局与局部变量端点 和常量端点。对象端点是数据在框图程序部分和前面板之间传输的接口。一般来说,一个VI的前面板上的对象(控制或显示)都在框图中有一个对象端点与之一一对应。当在前面板创建或删除面板对象时,可以自动创建或删除相应的对象端点。控制对象对应的端点在框图中用粗线框框住。常量端点永远只能在VI程序框图中作为数据流源点。

(3)图框

图框是labview实现程序结构控制命令的图形表示,如循环控制、条件分支控制和 顺序控制等,用户可以使用它们控制VI程序的执行方式。代码接口节点(CIN)是框图程序与用户提供的C语言文本程序的接口。

(4)连线

连线是端口间的数据通道。它们类似于普通程序中的常量。程序是单向流动的,从源端口向一个或多个目的端口流动。不同的线型代表不同的数据类型。在彩色显示中,每种数据类型以不同的颜色予以标示。

3、子VI与子程序

和其他文本编程语言一样,在labview中也存在子程序的概念。在labview中的子程序称为子VI(SubVI),SubVI相当于常规编程语言中的子程序,在labview中,用户可以把任何一个VI当做SubVI来调用。因此,使用labview编程时,也应与其他编程语言一样,尽量采用模块化编程的思想,有效利用SubVI,以提高VI的运行效率。基于labview图形化编程语言的特点,在labview环境中,SubVI也是以图标的形式出现的,在使用时,需要定义其数据输入/输出的端口。

4、图标/连线端口

图标/连线端口是SubVI被其他VI调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表示形式;而连接端口则表示节点数据的输入/输出口,就像传统编程语言子程序的函数参数端口。用户必须指定连接器端口与前面板的控制和显示一一对应。在软件默认的情况下前面板和程序框图的右上角显示活动的VI的图标。启动图标编辑器的方法是,右击面板窗口右上角的默认图标,在弹出的快捷菜单中选择“编辑图标”。

连接端口是VI数据的输入/输出接口,是与VI控件量和显示量对应的一组端子。如果用面板控制对象或者显示对象从SubVI中输出或者输入数据,那么这些对象都需要在连接器面板中有一个连线端子。用户可以通过选择VI的端子数并为每个端子指定对应的前面板对象以定义连接器。

连接器中的各个矩形表示各个端子所在的区域,可以用它们从VI中输入或输出数据。如果必要,也可以选择另一种端子连接模式。方法是在图标上右击,在弹出的快捷菜单中选择“模式”定义了36种不同连接器的模式,SubVI最多可用的端子数是28个。

5、工具选板(Tools Palette)

工具选板提供了各种用于创建、修改和调试程序的基本工具。

6、空间选板(Controls Palette)包括各种控制量和显示量,主要用来给前面板设置各种所需要的输出显示对象和输入控制对象,构成程序的界面,每个图标代表一类子选板,如数值输入控件、按钮与开关、指示灯与开关、指示灯等控件。

7、函数选板(Functions Palette)

与空间选板相对应的函数选板,是创建框图程序的工具,按照功能的不同,也包括了编写程序过程中用到的函数、VI程序及Express VI,主要用于构建程序框图中的对象。每个图标代表一类子选板,如结构、数值、数组、布尔量、字符串等编程函数。