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1、基于LabVIEW的虚拟仪器设计,第三章 LabVIEW的数据类型,第三章 LabVIEW的数据类型,3.1 数据类型 3.2 数据运算选板 3.3 数组型数据 3.4 簇型数据 3.5 矩阵数据 3.6 字符串型数据,3.1 数据类型,3.1.1 数值型控件 3.1.2 布尔型控件,3.1 数据类型,VI程序框图中接线端以不同的图标和颜色来表示不同的数据类型,数字型控件的外观可以五花八门，但是程序框图中的操作却是以其代表的数据类型为准,3.1.1 数值型控件,表3-1 数值类型表,续表,续表,续表,3.1.2 布尔型控件,布尔控件代表一个布尔值，只能是True或False 它既可以代表按钮输
2、入，也可以当作LED指示灯显示。,3.1.3 枚举类型,LabVIEW中的枚举类型和C语言中的枚举类型定义相同。它提供了一个选项列表，其中每一项都包含一个字符串标识和数字标识，数字标识与每一选项在列表中的顺序一一对应。,枚举型控件,3.1.3 枚举类型,从上述的选板中选择枚举类型的输入控件添加到前面板中，然后右击该控件，从快捷菜单中选择Edit Items选项，打开如下图所示的枚举型选项编辑对话框。,3.2 数据运算,3.2.1 算术运算符 3.2.2 关系运算符 3.2.3 逻辑运算符 3.2.4 表达式节点（Expression Node）,3.2.1 算术运算符,算术运算符举例,C=A+
3、B,=,文本编程语言,图形化编程语言,3.2.2 关系运算符,关系运算符举例,xy,=,文本编程语言,图形化编程语言,3.2.3 逻辑运算符,逻辑运算符举例,xy,=,文本编程语言,图形化编程语言,3.2.4 表达式节点（Expression Node）,小试身手,1.编写一个VI求三个数的平均值，如右图所示。 要求对三个输入控件等间隔并右对齐，对应的程序框图控件对象也要求如此对齐。 添加注释 分别用普通方式和高亮方式运行程序，体会数据流向。 单步执行一遍 2.写一个VI判断两个数的大小，如右图所示：当AB时，指示灯亮 3.写一个VI获取当前系统时间，并将其转换为字符串和浮点数。这在实际编程中
4、会经常遇到。,小试身手,4. 写一个温度监测器，如右图所示，当温度超过报警上限，而且开启报警时，报警灯点亮。温度值可以由随即数发生器产生。 5.给定任意x, 求如下表达式的值,3.3 数组（Array）,数组控件,数组控件,3.3.1 数组的创建,在前面板和程序框图中可以创建数值、布尔、路径、字符串、波形和簇等数据类型的数组。,图3-11 创建的数值型一维数组,3.3.1 数组的创建,（a）拖曳边角添加数组元素,（b）拖动外边框添加数组元素,数组元素的添加方式,（a）二维数组 （b）显示更多的数组成员 增加数组维数及成员,3.3.2 数组函数,数组函数用于对一个数组进行操作，主要包括求数组的长
5、度、替换数组中的元素、取出数组中的元素、对数组排序或初始化数组等各种运算，LabVIEW的数组选板中有丰富的数组函数可以实现对数组的各种操作。函数是以功能函数节点的形式来表现的。,图3-14 数组函数选板,数组函数位于函数选板中“编程”子选板下的“数组”选板内,常用的数组函数如下所示。 （1）数组大小,图3-15 数组大小函数接线端子,图3-16 数组大小函数的使用举例,（2）索引数组,图3-17 索引数组函数接线端子,图3-18 使用索引数组函数索引数组中的元素和指定列,（3）替换数组子集,图3-19 替换数组子集函数接线端子,图3-20 替换数组子集函数的使用,（4）数组插入,图3-21
6、数组插入函数接线端子,图3-22 数值插入函数的使用,（5）删除数组元素,图3-23 删除数组元素函数接线端子,图3-24 删除数组元素的使用,（6）初始化数组,图3-25 初始化数组函数接线端子,图3-26 初始化数组的使用,（7）创建数组,图3-27 创建数组函数接线端子,图3-28 创建数组函数的使用,（8）数组子集,数组子集函数的接线端子如图3-29所示。其功能是返回数组中从索引开始的长度为设定长度的元素部分。,图3-29 数组子集函数接线端子,（9）数组的最大值和最小值,图3-30 数组的最大值和最小值函数接线端子,（10）重排数组维数,重排数组函数的接线端子如图3-31所示。其功能
7、是任意类型的n维数组，在“n维数组”中输入维数大小m，该函数把n维数组重整为m维数组后，在“m维数组中输出”。,图3-31 重排数组维数函数接线端子,（11）一维数组排序,图3-32 一维数组排序函数接线端子,（12）搜索一维数组,搜索一维数组函数的接线端子如图3-33所示。其功能是在一维数组中，从开始索引指示的位置开始搜索值与设定元素中的元素相等的元素。如果搜索成功，函数在索引中返回索引值；如果搜索失败则返回1。,（13）拆分一维数组,图3-33 搜索一维数组函数接线端子,图3-34 拆分一维数组函数接线端子,（14）反转一维数组,图3-35 反转一维数组函数接线端子,（15）一维数组移位,
8、图3-36 一维数组移位函数接线端子,（16）一维数组差值,图3-37 一维数组差值函数接线端子,（17）以阈值插值一维数组,图3-38 以阈值插值一维数组函数接线端子,（18）交织一维数组,图3-39 交织一维数组函数接线端子,（19）抽取一维数组,图3-40 抽取一维数组函数接线端子,3.3 数组（Array）,数组函数举例,用Array Size 函数获得三维数组大小示例,1.创建3行4列二维数组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.将上面的数组转置 1 5 9 2 6 10 3.索引第2行第2列元素，并替换第一行元素为0 2 4 6 4.把1中的数组拆成1 2 3
9、 4和 5 6 7 8 9 10 11 12 标题：名字_3月1日数组课堂作业,3.4 簇（Cluster） LabVIEW中的结构体变量,簇是LabVIEW中比较独特的一个概念，但实际上它就对应于C语言等文本编程语言中的结构体变量。,3.4 簇（Cluster） LabVIEW中的结构体变量,3.4.1 簇的创建,通过簇控件实现的温度显示器,3.4.1 簇的创建,簇的创建方法与数组类似。 簇位于控件选板中选择“新式”显示风格下的“数组、矩阵与簇”子选板中，找到簇的图标后，单击左键选择并将其拖曳到前面板适当位置创建一个簇，如图3-41所示。,图3-41 在前面板上创建簇,3.4.2 簇函数,
10、（1）按名称解除捆绑 （2）按名称捆绑 （3）解除捆绑,图3-42 簇函数选板,图3-43 按名称解除捆绑函数接线端子,图3-44 按名称解除捆绑函数的使用,图3-45 按名称捆绑函数接线端子,图3-46 按名称捆绑函数的使用,图3-47 解除捆绑函数接线端子,图3-48 解除捆绑函数的使用,（4）捆绑,图3-49 捆绑函数接线端子,图3-50 捆绑函数的使用（1）,图3-51 捆绑函数的使用（2）,（5）创建簇数组,图3-52 创建簇数组函数接线端子,图3-53 创建簇数组函数的使用,（6）簇至数组转换/数组至簇转换,图3-54 簇与数组转换函数接线端子,（7）变体,（a）数组至簇转换 （b
11、）簇至数组转换 图3-55 簇与数组之间转换函数的使用,簇操作函数使用示例,簇操作函数使用示例,3.5 字符串型数据,3.5.1 字符串与路径 字符串是LabVIEW中一种基本的数据类型。 路径也是一种特殊的字符串，专门用于对文件路径的处理。 字符串型与路径子选板中共有三种对象供用户选择：字符串输入/显示、组合框和文件路径输入/显示。,1字符串控件,字符串控件用于输入和显示各种字符串。 右键单击字符串控件弹出的快捷菜单中，关于定义字符串的显示方式有四种。,图3-57 字符串型与路径子选板图,（1）正常显示。 （2）“”代码显示。 （3）密码显示。 （4）十六进制显示。,图3-58 字符串快捷菜
12、单部分选项,字符串控件五种表达形式,表3-2 代码转义字符列表,2路径控件,路径控件用于输入或返回文件或目录的地址。路径控件与字符串控件的工作原理类似，但LabVIEW会根据用户使用操作平台的标准句法将路径按一定格式处理。路径通常分为以下几种类型。,（1）非法路径。 （2）空路径。 （3）绝对路径和相对路径。,3组合框控件,组合框控件可用来创建一个字符串列表，在前面板上可按次序循环浏览该列表。 在字符串控件中最常用的是字符串输入和字符串显示两个控件。 默认情况下创建的字符串输入与显示控件是单行的，长度固定。,字符串控件在默认情况下为正常显示状态显示字符的一般形式，在字符串中可以直接输入回车或空
13、格键，系统自动根据键盘动作为字符串创建隐藏的形式的转义控制字符。,图3-59 字符串输入与显示控件,3.5.2 列表与表格控件,用户可在前面板控件选板中找到“列表与表格”子选板，该选板包括了列表，表格，树形控件这三种表单形式，如图3-60所示。 表格是由字符串组成的二维数组，由多个单元格组成，每个单元格可以输入一个字符串。 学会熟练使用表格是记录测量数据和生成报表的基础。,图3-60 列表与表格,图3-61 表格控件及在表格中添加字符串的功能框图,通过使用LabVIEW的Express技术中的Express表格可以方便的构建表格，把数据加入表格中。 列表框、多列列表框的使用方法和表格类似，不同
14、的是表格控件输入和显示的是字符串，而列表框、多列列表框控件输入和显示的是长整型的数据类型。 树形控件用于显示项目的层次结构，默认情况下有多个列首和垂直线。,3.5.3 字符串函数,图3-62 程序框图中的字符串函数界面,（1）字符串长度,图3-63 字符串长度函数的使用,（2）连接字符串,图3-64 连接字符串函数的使用,（3）截取字符串,图3-65 截取字符串函数的使用,（4）替换子字符串,图3-66 替换子字符串函数接线端子,图3-67 替换子字符串函数的使用,（5）搜索替换字符串,图3-68 搜索替换字符串函数接线端子,图3-69 两种替换子字符串方法的实现,（6）格式化日期/时间字符串
15、,图3-70 格式化日期/时间字符串函数接线端子,图3-71 格式化日期/时间字符串函数的使用,表3-3 时间格式代码列表,（7）扫描字符串,图3-72 扫描字符串函数接线端子,图3-73 扫描字符串函数的使用,（8）数值至小数字符串转换,图3-74 数值至小数字符串转换函数接线端子,图3-75 数值至小数字符串转换函数的使用,练习,1、对单个字符进行加密，规则是字母后移5位，例如A变为F，b变为g，x变为c，y变为d 2、创建两个字符串输入控件并输入字符串，将其中一个字符串连接在另一个字符串后面，并输出连接后的字符串长度。 3、从010之间随意取3个数，分别转换为一个字符，显示在不同的字符串
16、显示控件中，同时将这3个数转换成的字符在另一个字符串中显示，并在两个数中间用逗号隔开。,练习1,对单个字符进行加密，规则是字母后移5位，例如A变为F，b变为g，x变为c，y变为d,练习2,创建两个字符串输入控件并输入字符串，将其中一个字符串连接在另一个字符串后面，并输出连接后的字符串长度。,练习3,从010之间随意取3个数，分别转换为一个字符，显示在不同的字符串显示控件中，同时将这3个数转换成的字符在另一个字符串中显示，并在两个数中间用逗号隔开。,3.6 不同类型函数的综合应用,【例3-1】 不同类型函数综合应用示例一。,图3-76 不同类型函数的综合应用（1）,【例3-2】 不同类型函数综合
17、应用示例二。,图3-77 不同类型函数的综合应用（2）,本章小结,本章主要介绍了LabVIEW中数组和簇等常用数据类型的使用。数组的特点是数组中的所有元素的数据类型都是相同的，LabVIEW中提供了大量的数组函数、簇函数和字符串函数，读者可以使用这些函数来创建所需要的数据。,小试身手,1. 为第5章的习题2连续温度采集监测添加报警信息，如下图所示，当报警发生时输出报警信息，例如“温度超限！当前温度78.23”，正常情况下输出空字符串。,小试身手,2. 对字符串进行加密，规则是每个字母后移5位，例如A变为F，b变为g，x变为c，y变为d,小试身手,3. 利用簇模拟汽车控制，如右图所示，控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速，转速油门*100，档位控制时速,时速档位*40，油量随VI运行时间减少。,小试身手,4. 产生一个33的整数随机数数组，随机数要在0到100之间，然后找出数组的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小，也可能没有鞍点。如下图所示:,