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【泛华】企业培训计划之第一阶段培训提纲
2014-12-02 15:05   审核人:

该课程属于labview入门教学,目前排课计划如下

1. 由泛华成都分公司选派讲师授课并指导学生进行试验;

2. 时间安排在每周五的下午2点开始,从12月12日开始行课;

3. 此阶段拟采用4-5个讲座完成;

请各位泛华班的同学做好进阶准备工作。

具体授课内容如下:

*******************************************************

第1课:LabVIEW导航

LabVIEW VI主要包含三个部分:

1.前面板 2.程序框图 3.图标/连线板

前面板:

• VI的用户界面

• 使用输入控件和显示控件创建前面板

程序框图:

• 包含图形化编程的源代码

• 前面板对象在程序框图中显示为接线端

连线板:

• 图标:VI的图形化表示

• 连线板:VI的输入和输出连线图

• 图标和连线板对于编辑用作子VI的VI非常必要

− 子VI为包含在另一个VI内部的VI

− 类似于文本编程语言中的函数

接线端:

− 前面板对象的程序框图外观

− 前面板与程序框图间交互信息的输入/输出端口

− 类似于文本编程语言的参数和常量

− 在快捷菜单中勾选显示为图标更改接线端的显示类型

节点:

• 程序框图对象,带有输入和/或输出端,并在VI运行时执行运算

• 类似于文本编程语言中的语句、运算符、函数和子程序

• 节点可以是函数、子VI或结构

工具:

• 通过LabVIEW提供的工具创建、修改和调试VI

• 工具是对应于鼠标动作的特定

操作模式

• 鼠标动作取决于所选择的工具图标

• 如开启自动选择工具功能,LabVIEW将根据当前鼠标位置判断要使用的工具

第2疑难解答和VI调试

帮助:

• 即时帮助

• LabVIEW帮助

• 范例查找器

常见问题

• 断线

− 将布尔输入控件连接至

字符串显示控件

− 将数值型输入控件连接至

数值型输入控件

• 必须连接的程序框图接线端断开

• 子VI断开或将子VI图标放置在VI程序框图上之后,对连线板进行了编辑

第3课:实现VI

前面板设计

• 前面板设计包括输入及输出设计

• 通过下列方式获得输入:

− 来自设备

− 从文件直接读取

− 操作输入控件

• 通过下列方式输出数据:

− 显示控件显示数据

− 记录到文件

− 输出到设备

数据类型

While循环

隧道:

• 隧道用于结构间的数据输出和输出

• 隧道根据接入的数据类型更改颜色

• 循环结束后,数据传出隧道

• 隧道向循环传送数据时,需所有数据均到达隧道后,循环才能执行

For循环

 

移位寄存器

• 右键单击循环边框,从快捷菜单选择添加移位寄存器

• 右侧的移位寄存器存储每次循环结束后的数据

• 左侧的寄存器为下一循环提供所存储的数据

 

层叠移位寄存器

• 层叠移位寄存器可保存多次循环的值,并将值传递到下一循环中

• 右键单击左侧移位寄存器,从快捷菜单选择添加元素

条件结构

• 包括两个及以上子程序框图或分支

• 每次仅执行一个条件分支

• 执行哪个子程序框图取决于输入值

• 类似与文本编程语言中的case语句或if...then...else语句

• 选择器标签:包含当前条件标签名称和两侧递增/递减按钮

• 选择器接线端:连接输入值或选择器,以确定要执行的条件分支

• 可为条件结构指定默认的条件分支

• 如已为1、2和3指定条件分支,输入数据4时,条件结构将执行默认条件分支

• 右键单击条件结构边框添加、复制、删除、重排及选择默认分支

• 可创建多个输入/输出隧道

• 输入数据可供全部条件分支使用

• 必须为每个条件分支定义各自的输出隧道

• 应避免使用未连接时使用默认选项

• 增添代码复杂性

• 代码调试难度增大

第4关联数据

数组

• 数组由元素和维度组成

− 元素:组成数组的数据

− 维度:数组的长度、高度和深度

− 数组可以是一维或多维的,

内存允许的情况下每一维度可有多达(231)–1

个元素

• 处理一系列相似的数据并执行重复计算操作时,

可考虑使用数组

二维数组

• 元素按网格方式存储

• 定位一个元素需要行索引和列索引,上述索引均以零为起始值

• 如要在前面板创建一个多维数组,右键单击索引显示边框,从快捷菜单选择添加维度

• 或直接拖曳索引显示边框至所需维数

• 簇将不同类型数据元素归为一组

• 类似于文本编程语言中的记录或结构体

• 簇不同于数组的地方在于簇的大小是固定的

• 簇可以包含不同的数据类型;数组仅可包含一种数据类型

• 与数组类似,簇只能包含输入控件或显示控件,不能同时包含两种控件

自定义控件

• 通过自定义输入控件和显示控件扩展前面板对象集

• 创建并保存

自定义输入控件或显示控件

• 在其它前面板上使用

自定义输入控件和显示控件

第5高级文件I/O技术

 

两种访问数据的方法:

• 顺序访问-从文件起始处按顺序依次读取

• 随机访问-从文件的任意位置访问数据

TDMS

• 技术数据管理流

TDMS文件格式用于:

• 存储测试或测量数据

• 为数据分组创建新的数据结构

• 存储数据信息

• 高速读写数据

• TDMS文件格式:

TDMS文件

• 包含数据和存储数据属性的二进制文件(.tdms)

• TDMS_Index file

• 提供TDMS文件所有属性和指针信息的二进制索引文件(*.tdms_index)

• 加快读取文件时的速度

• 丢失后可重新自动生成

• TDMS文件格式的内部架构已公开

通道

• 存储测量信号或原始数据至TDMS文件

• 每个通道可包含描述数据的属性

• 信号中存储的数据以二进制格式存储在磁盘上,以节省磁盘空间并提高效率

通道组

• TDMS文件段,包含属性及一个或多个通道

• 通道组用于组织数据以及存储用于多个通道的信息

第6模块化

• 模块化就是将程序分为若干区块。这样,对程序某个模块的修改就不会影响到其它模块。

• LabVIEW中模块称为子VI

• 在VI内部被调用的VI称为子VI

• 子VI相当于文本编程语言中的子程序

• 前面板和程序框图右上角均显示VI图标

• 图标为程序框图中VI的图形化表示

第7课 常用设计技巧

  1. 单循环架构
  2. 并行
  3. 多循环架构
  4. 事件
  5. 为设计模式设置定时

单循环

简化

• 完成测量、计算、显示结果或将结果记录到磁盘的单个VI

• 通常无需用户执行指定起始或停止动作

并行

同时执行多个任务

. 多循环架构

什么是事件?

• 通过事件影响程序框图执行

• 事件是活动发生的异步通知

• 事件可来自用户界面、外部I/O或程序的其它部分

为设计模式设置定时-执行

执行定时

• 为设计模式提供一个函数,使处理器有时间处理其它任务

• 某些情况下,无需使用函数

软件控制定时

• 考虑使用状态机模式设计一个数据采集系统

• 如要连续采集数据5分钟,则系统在此段时间内需保持为采集状态

• 但在此时间段不可以处理其它用户界面操作(如停止VI)

• 如要执行用户界面操作,必须设置定时使VI可在指定时间内连续运行

第8多个循环间通信

  1. 变量
  2. 功能全局变量
  3. 竞争状态
  4. 同步数据

变量

    1. 通过连线无法在并行循环间传递数据
    2. 变量可克服常规数据流的上述缺点,即不使用连线完成数据传递

功能全局变量通常包括一个未初始化的移位寄存器①和一个For循环或While循环

 

竞争状态

• 在竞争状态下,事件定时或任务安排可能会无意中影响到输出值或数据值

• 对于并行执行多个任务并在任务间共享数据的程序来说,竞争状态为常见的问题

同步数据

• 变量常用于在并行处理过程中传递数据

• 使用变量会破坏LabVIEW的数据流模式,从而可能引发竞争状态,并占用更多的系统资源。与通过连线传递数据相比,占用系统开销更大。

通知器

使用通知器在并行循环间传输数据具有下列优点:

• 两个循环均被同步为与主循环一致-从循环仅在主循环发出通知时执行

• 通知器可用于创建全局可用数据,从而使发送带通知器的数据成为可能

使用通知器创建有效代码-无需通过轮询确定主循环的数据何时可用

 

队列

• 队列与通知器类似,但队列可以存储多个数据

• 默认情况下,队列以FIFO(先进先出)方式执行

• 如需处理排列为队列的数据,请使用队列

• 如仅需处理当前数据,请使用通知器

 

第9控制用户界面

  1. 属性节点
  2. 调用节点

属性节点

• 属性节点用于访问对象属性

• 在某些应用中可能需要通过编程改变前面板对象外观,以响应特定输入

− 当用户输入无效密码时,红色指示灯开始闪烁

− 当数据值高于指定值时,线条显示为红色而不是绿色

• 使用属性节点可通过编程完成上述更改

调用节点

• 调用节点用于访问对象的方法

• 使用调用节点执行应用程序或VI的操作和方法

• 与属性节点不同,单个调用节点只能为应用或VI调用一个方法

第10状态机

尽管顺序结构或顺序连接子VI可完成任务,但对于下列情况并非理想选择:

• 需改变执行顺序时

• 需重复执行顺序结构中某一帧时

• 需仅在满足一定条件时才执行某几帧时

• 需立即停止程序,而不是等待最后一帧执行完毕才结束程序时

状态机

• 状态机设计模型是将状态图或流程图实体化

• 何时使用状态机?

− 通常用于创建用户界面,不同的用户操作对应不同的用户界面

− 通常用于进程测试,不同状态对应进程的不同阶段

• 状态机由状态的集合以及对应状态切换的转换函数构成

• 每个状态可触发一个或多个状态或结束进程处理

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