labview2014图形显示、Express VI 第4讲

LabVIEW编程及虚拟仪器设计
第4讲——图形显示、Express VI 、 局部和全局变量、属性节点
上一讲内容回顾
复合数据类型 1. 数组
相同数据类型数据的有序集合
2. 簇
不同（或相同）数据类型数据的组合 错误簇（用于错误处理的特殊簇）
3. 波形， t0（时间标识），dt，Y， attributes/属性
如何使用全局变量？
a) 在某个VI中，打开函数选板， Select a VI…，选中保存好的 全局变量文件； b) 在全局变量上单击弹出列表， 选择想要读写的内容。
全局变量同样可能出现竞态条件！
4. 属性节点
属性节点（Property Node）
• 前面板控件具有很多可设置参数，通过快捷菜 单和其他UI（用户界面）操作对这些参数进行设 置；这些操作发生在建立应用程序时 如何在用户运行已建好的程序时，采用编程的 方式动态（例如根据用户输入设置参数值）设 置控件参数？通过属性节点
同一DDT数据，有不同的解释方法 使用时需要明确： • DDT内包含怎样的数据内容 • 准备怎样利用该数据
单一波形
2. Express VI
动态数据类型输入到显示控件的默认规则*
DDT中包含的数据 单个数值 单通道 多通道 单个数值 数值显示控件 显示控件 图形 数据处理和显示结果 绘制包括时间标识和属性在内的单个值 绘制包括时间标识和属性在内的整个波形 绘制包括时间标识和属性在内的所有数据 显示单个值
② 示波器图表（Scope Chart）
数据从左到右绘制，到达右边界后擦除图表中曲线，再次从 左到右绘制；与示波器相似。
③ 扫描图表（Sweep Chart）
数据从左到右绘制，新数据处有一移动竖直线，到达右边界后 重新从左到右绘制，擦除竖直线经过处的旧数据。
1. 图形显示 波形图表的数据组织格式？
非常重要！
1. 图形显示 波形图的附属控件
通过快捷菜单的显示项子菜单打开和关闭
主网格 游标 标尺图例 辅网格
游标移动器 X滚动条
图形工具选板
游标图例
1. 图形显示 2. XY图（XY graph）
与波形图的不同之处： ① 相邻点的x坐标间隔可以不等 ② 同一x值可以对应于多个y值
数据组织格式？
菜单，帮助->查找范例，浏览方式：任务，基 础->图形和图表-> XY Graph.vi
例如：程序配置的读写 （关闭程序时控件值写 入文件，打开程序时从 文件读取配置写入控件）
3. 局部变量和全局变量 • 多个关联到同一控件的局部变量，对应于 内存中的同一份数据。（可实现在不同位 置访问同一份数据）
局部变量 建立方法之1：
a. 添加前面板控件； b. 在控件或框图端子弹出快捷菜单， 创建->局部变量。
4. 属性节点
属性节点大多可读可写，通过快捷菜单“转换为写 入/读取”菜单项进行切换（与局部变量相似）； 使用一个属性节点可以访问一个控件的多个属性， 向下拖曳节点边框，增加更多属性端子。
一些典型控件属性，以按钮为例： a) 禁用（Disabled），整型，读/写，0-启用，1-禁用，2禁用并变灰 b) 可见（Visible），布尔型，读/写，T-可见，F-不可见 c) 闪烁（blinking），布尔型，读/写，T-闪烁，F-不闪烁 d) ……
1. 图形显示 哪种情况最灵活、强大？
多条曲线的x0，dx和数据点数都可以不同！
1. 图形显示 波形图还可直接接收波形类型的数据： 可输入波形数据，或者以波形数据为元素的1 维数组 每条曲线对应一个图例
例2
同时显示两条曲线 两个波形生成函数共享 频率和采样信息参数 与采样信息共同决 定一共3个周期 采样信息参数决定生 成1秒钟的数据
菜单，帮助->查找范例，浏览方式：目录结构，general->graphs-> charts.llb->Charts.vi
例5
① 单条曲线，双精度浮点数， 每次更新一个点（x坐标为点 计数，以下同） ② 多条曲线，每条曲线一个 浮点数捆绑成簇，每条曲线 每次更新一个点 ③ 单条曲线，浮点数1维数 组，每次更新多个点
图的数据存储区 旧数据 新数据 每次更新一段数据，不能 只更新一点 每次更新一段数据，也可 以只更新一点
• 对于图表（chart），新数据接续在旧数据的后面
图表的数据存储区（长度有限，若填满则从头删除数据，与队列相似） 更旧的数据 旧数据 新数据
1. 图形显示
波形图表的其他设置 • 图表历史长度（Chart History Length）
② 多条曲线，2维数组，dx和x0默认
③ 多条曲线，1维数组捆绑成 簇，建立以簇为元素的1维数 组，dx和x0默认 生成一个周期的正 弦或余弦数组 ④ 单条曲线，x0、dx和1维 数组捆绑成簇 ⑤ 多条曲线，以前一情况的 簇为元素建立1维数组
例1
⑥ 多条曲线，每条曲线的1维 数组建立2维数组，之后和x0、 dx捆绑成簇 ⑦ 多条曲线，每条曲线的1维数组捆绑成簇，以 簇为元素建立1维数组，之后和x0、dx捆绑成簇
只使用波形的Y成分
初相位45度
例4
自动添加了对“创建XY 图” Express VI的调用
Express XY图
新式->图形子选板
好处：只需接入数组，不需关心内部细节
1. 图形显示 3. 波形图表（Waveform Chart） 图（graph）和图表（chart）的区别？
• 对于图（graph），新数据替换旧数据
⑦ 多条曲线，波形的1维数组， 每条曲线对应一个波形元素， 每条曲线每次更新多个点
生成1秒波形
1. 图形显示 4. 强度图（Intensity Graph）和强度图表 （Intensity Chart）
在二维平面上显示三维数据，以颜色代表第三维度，（如地 形图和温度图）
1. 图形显示 强度图显示控件
3. 局部变量和全局变量 建立方法之2：
a. 添加前面板控件； b. 在框图上添加未关联的局部变量，
函数选板，编程->结构子选板；
c. 点击局部变量，从列表中 选择欲关联的控件。
3. 局部变量和全局变量
局部变量与控件关联之后，可以设置为读取（作为数 据源）或写入（作为数据目标）
局部变量可能引发竞态条件（Race condition）！
① 单条曲线，x值和y值捆绑 成簇，之后以簇为元素生成1 维数组 ② 多条曲线，前一情况的1 维数组捆绑成簇，之后以簇 为元素建立1维数组 ③ 单条曲线，1维x数组和1 维y数组捆绑成簇
X数据：0,1,3,6,10…（dx=1,2,3,4）
例3
④ 多条曲线，以前一情况的 簇为元素建立1维数组
1. 图形显示 XY图示例
•
属性节点建立方法之1：
a. 添加前面板控件； b. 在控件或框图端子弹出快捷菜单， 创建->属性节点->（选择任意属性）
4. 属性节点 属性节点建立方法之2：
a. 添加前面板控件； b. 在框图上添加未关联的属性节点，函数选板，编程->
应用程序控制；
c. 右键弹出快捷菜单，链接至->窗格->（选择控件标签）； d. 左键点击“属性”，在列表中选择任意属性。
标签 定义颜色与z轴数 值的映射
y轴
x轴
Z：2维数值数组
z=f(x,y)
X：0,1,2,……
Y：0,1,2,…… X和Y默认，不需要输入，指 明色块的绘制位置/坐标
Z为强度图和图表的输入数据， 不同数据值对应不同的颜色
1. 图形显示 示例
① 定义如下的颜色映射关系： ② 输入二维数值数组：
第 第 第 0 1 2 列 列 列 第0行 7 第1行 3 第2行 7
④ 多条曲线，每条曲线一个 浮点数捆绑成簇，以簇为元 素生成1维数组，每条曲线每 次更新多个点
1. 图形显示
其他数据组织格式？
3/4个正弦、余 弦周期 转置，因为波形图表默 认要求按列组织曲线
x轴间隔π/50 每次循环生成1.5个周期 4 次 循 环
例6
重置信号为F，每次 调用接续上次数据
⑤ 多条曲线，2维数组，每 条曲线对应数组一列，每条 曲线每次更新多个点 ⑥ 单条曲线，波形类型，每 条曲线每次更新多个点
缓冲区大小
• 分格显示曲线（Stack plots）堆叠显示方式
各条曲线有各自 的y轴，共享x轴
• 刷新模式（Update mode，快捷菜单，高级->刷新模式）
示波器图表 带状图表 扫描图表
1. 图形显示
•
刷新模式*
带状图表
示波器图表 扫描图表
① 带状图表（Strip Chart）
从左到右填满后，旧数据左移，新数据从右边进入图表，接 续在旧数据后；数据从右向左滚动，与纸带记录仪相似。
两段代码并行执行，对x 有读有写，无法预知x最 终值（设想先左后右、先 右后左两种极端情况） 局部变量，读取 竞态条件解决办法：采 用数据流或者顺序结构 强制规定代码执行顺序
局部变量，写入
3. 局部变量和全局变量 全局变量（Global）？ • 在同一程序的不同VI之间共享数据
全局变量（在VI之间共享）
2. Express VI 动态数据类型（Dynamic Data Type，DDT） • 很多Express VI输出或接收DDT类型的数 据，DDT数据可以简单理解为经过特殊封 装的波形数组 • 如果混合使用DDT数据和传统函数，需在 DDT数据和传统数据类型之间进行转换
函数选板，Express->信号操作
DDT
单通道
多通道 单个数值 单通道 多通道
DDT
布尔显示控件
显示通道数据的最后一个值
显示第一个通道数据的最后一个值 如数值大于或等于0.5，显示为TRUE 如通道数据的最后一个值大于或等于0.5，显 示为TRUE 如第一个通道数据的最后一个值大于或等于 0.5，显示为TRUE