《虚拟仪器技术》实验指导书

LabVIEW实验指导书

机数。前面板要求显示当前用于计算移动平均值的随机数个数i+1，当前的移动平均值，前面板设计如图2.10所示，最后将该VI保存为Random Number Average.vi文件。在Highlight Execution加亮执行的状态下观察数据流。

图 2.10 Random Number Average

四、实验报告要求

1．调试编辑以上VI，按顺序打印以上VI的前面板与程序框图后，贴在实验报告上；实验报告中要求详细说明设计步骤要点。

2．说明For循环与While循环的区别。

3．理解移位寄存器的作用以及它的初始化。

4．心得体会及其它。

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实验三 LabVIEW程序结构——顺序结构与条件结构

一、实验目的

1．掌握顺序结构（Sequence Structure）、条件结构（Case Structure）编程。 2．了解时间估计和控制函数。

3．了解公式节点（Formula Node）的使用。 二、实验原理

1．顺序结构（Sequence Structure）

VI程序的运行是―数据流‖驱动的，有时我们必须对这种数据流进行控制，这样就用到了顺序结构。在LabVIEW中有两种循序结构：平铺式和层叠式顺序结构。

使用平铺式顺序结构可以看到整个程序框图，当程序框图所占空间的大小允许时，可以使用这种顺序结构。在程序框上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Add Frame after或Add Frame Before，就可以在本帧后或者前添加一帧，如图3-1所示。

使用层叠式顺序结构比较省空间，但是数据在各帧中的传递必须通过Sequence Local来实现，并且每次只能显示一帧。可以用类似的方法来添加前一帧或者后一帧，在弹出的快捷菜单中选择Add Sequence Local，则在顺序结构中添加Sequence Local，如图3-2所示。

图3-1 添加帧图 图3-2 添加Sequence Local

顺序结构顺序地执行子框图，它看上去像是电影胶片。它可以按一定顺序执行多个子程序。首先执行0帧中的程序，然后执行1帧中的程序，逐个执行下去。

2. 时间估计和控制函数

―等待‖：控制VI定时执行，每次执行单元（比如循环）内部，在执行代码运行结束后，开始计时。保持此状态直到毫秒计数器的值等于预先设定的值。

―等待下一个整数倍毫秒‖：每次执行单元内部，在执行代码开始运行时，就开始计时，保持此状态直到毫秒计数器的值等于预先设定数的整数倍。用于同步各单元操作。 ―Tick Count (ms) 函数‖：用与Express VI完成定时任务。 3．条件结构（Case Structure）

条件结构的输入端可以连接布尔型和数字型变量。当连接的是布尔型变量时，只有True和False两种。当连接的是数字型变量时，Case框上的标识将变为0,1,…根据输入量的不同，Case结构选择运行不同的程序。程序框图如图3-3所示。

在默认状态下，Case结构只有0和1两项，用右键单击Case结构的边框，从弹出的快捷菜单中选择Add Case After来添加一个Case。

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图3-3 Case结构举例框图程序

前面板如图3-4所示。是用来选择操作是加法、减法还是乘法。选择Memu Ring，

然后通过工具模板改变大小，鼠标右键选择Properties，在弹出的对话框中改变其属性，同时添加如图3-5所示的内容。

图3-4 Case结构举例前面板

条件端子 按钮 子程序标识

图3-6 Case结构

图3-5 属性设置 Case结构含有两个或者更多的子程序（Case），执行哪一个取决于与选择端子或者选择对象的外部接口相连接的某个整数、布尔数、字符串或者标识的值。必须选择一个默认的Case以处理超出范围的数值，或者直接列出所有可能的输入数值。Case结构如图3-6所示。

4．公式节点（Formula Node）

公式节点是一个大小可变的方框，可直接在流程图中输入公式。从函数/结构中选择公式节点就可以把它放到流程图中。当某个等式有很多变量或者非常复杂时，这个功能就非常有用。

图3-7 公式节点

三、实验内容

1．设计一个VI，计算产生一个与指定的数字相等的随机数所需花费的时间。

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2．使用Case结构，创建一个VI以检查一个数值是否为正数。如果它是正的，VI就计算它的平方根，反之则显示出错。如图3-9所示，最后将该VI保存为Case Structure.vi。

提示：可以使用以下函数：

One Button Dialog函数：它可以用于显示一个对

话框，内容可由字符串常量输入提供。 例如：

图3-9 Case Structure 3．设计一个VI，用公式节点来计算下列方程：y1=x3-x2+5，y2=mx+b，其中x的取值为0-20，以上两个方程只许使用一个Formula Node。

4．设计一个VI能够像计算器一样进行运算。前面板上有两个数字控制器，用来输入两个数字，另有一个指示器，用来显示VI对输入数字进行运算（Add、Subtract、Divide或Multiply）的结果。用一个滑动条控制器来选择加、减、乘、除运算。

*5．分别用Case结构和公式节点语句两种方法，实现下列条件分支语句：

考虑计算两数比率x/y的下列代码段：

if (y?0) z=x/y; else z=+?;

两VI保存为Case Division.vi和Formula Division.vi。

*6．利用case结构的多分支，进行下列简单程序设计。 要求：星期一显示：新的一周开始了，好好学习！ 星期二显示：今天是星期二，继续努力！ 星期三显示：今天是星期三，生活愉快！ 星期四显示：周四了，加油呀！

星期五显示：今天是星期五，站好最后一班岗！ 星期六显示：周末愉快！

星期日显示：好好休息，迎接新的一周！

四、思考题

1．数据流编程有何有点？

2. LabVIEW有哪两种顺序结构？各有何特点？ 3. 掌握Case结构的组成及设计方法。 五、实验报告要求

1．调试编辑以上VI，按顺序打印以上VI的前面板与程序框图后，贴在实验报告上；实验报告中要求详细说明设计步骤要点。

2．使用公式节点时，如果输入变量的名称同输出变量的名称相同时，会怎样？ 3．心得体会及其它。

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