LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境入門(mén)（labview的開(kāi)發(fā)環(huán)境）
LabVIEW程序又稱(chēng)虛擬儀器(virtual instruments)，或VI，其外觀和操作均模擬真實(shí)的物理儀器，如示波器和萬(wàn)用表等。LabVIEW擁有采集、分析、顯示和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一整套工具，還有完備的調(diào)試工具來(lái)解決用戶(hù)編寫(xiě)代碼過(guò)程中遇到的問(wèn)題。
創(chuàng)建一個(gè)VI后，您將看到兩個(gè)窗口：前面板窗口和程序框圖。
前面板
打開(kāi)新VI或現(xiàn)有VI時(shí)，將顯示VI的前面板窗口。 前面板窗口是VI的用戶(hù)界面。圖1是一個(gè)前面板窗口的示例。
(1)前面窗口 | (2)工具欄 | (3)控件選板
圖1. 前面板示例
控件選板
控件選板包含輸入控件和顯示控件，用于創(chuàng)建前面板。在前面板窗口單擊“查看?控件選板”，或右鍵單擊空白處即可打開(kāi)控件選板。控件選板包含各類(lèi)控件，您可根據(jù)需要選擇顯示全部或部分類(lèi)別。圖2中，控件選板顯示了所有控件類(lèi)別，并展開(kāi)顯示了“Modern”（新式）類(lèi)別。
圖2. 控件選板
如要顯示或隱藏類(lèi)別（子選板），請(qǐng)點(diǎn)擊“自定義”按鈕，選擇“更改可見(jiàn)選板”。
輸入控件和顯示控件
每個(gè)VI都包含一個(gè)前面板。它可作為用戶(hù)界面，可在其他程序框圖調(diào)用該VI時(shí)作為傳遞輸入及接收輸出的途徑。將輸入控件和顯示控件放置在VI前面板上即可創(chuàng)建一個(gè)用戶(hù)界面。前面板用作用戶(hù)界面交互時(shí)，可輸入控件里修改輸入值，然后在顯示控件里查看結(jié)果。也就是說(shuō)，輸入控件決定輸入，顯示控件顯示輸出。
典型的輸入控件有旋鈕、按鈕、轉(zhuǎn)盤(pán)、滑塊和字符串。輸入控件模擬物理輸入設(shè)備，為VI的程序框圖提供數(shù)據(jù)。典型的顯示控件有圖形、圖表、LED燈和狀態(tài)字符串。顯示控件模擬了物理儀器的輸出裝置，顯示程序框圖獲取或生成的數(shù)據(jù)。
圖1 中包含2個(gè)顯示控件：“Number of Measurements”和“Delay (sec)”，以及一個(gè)顯示控件：“Temperature Graph” XY坐標(biāo)圖。
用戶(hù)可以更改“Number of Measurements”和“Delay (sec)”顯示控件的輸入值，然后在“Temperature Graph”顯示控件中觀察VI生成的值。顯示控件中的值是程序框圖代碼運(yùn)行的結(jié)果。
每個(gè)輸入控件和顯示控件均有特定的數(shù)據(jù)類(lèi)型。上例中，“Delay (sec)”水平滑動(dòng)桿延的數(shù)據(jù)類(lèi)型是數(shù)值。最常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型有數(shù)值型、布爾型和字符串型。
數(shù)值輸入控件和顯示控件
數(shù)值型可表示各類(lèi)數(shù)字，如整數(shù)和實(shí)數(shù)。LabVIEW中兩個(gè)常見(jiàn)的數(shù)值型對(duì)象是數(shù)值輸入控件和數(shù)值顯示控件，如圖3所示。此外，儀表、轉(zhuǎn)盤(pán)等對(duì)象也可表示數(shù)值數(shù)據(jù)。
(1)增量/減量按鈕 | (2) 數(shù)值輸入控件 | (3) 數(shù)值顯示控件
圖3. 數(shù)值輸入控件和顯示控件
在數(shù)值控件中，單擊增量/減量按鈕改變數(shù)值；雙擊數(shù)字輸入新值，然后按<Enter>鍵。
布爾輸入控件和顯示控件
布爾型表示只有兩種狀態(tài)的數(shù)據(jù)：真或假；ON或OFF。布爾輸入控件和顯示控件分別用于輸入和顯示布爾值。布爾型對(duì)象可模擬開(kāi)關(guān)、按鈕和LED燈。圖4中的垂直搖桿開(kāi)關(guān)和圓形LED燈就是布爾型對(duì)象。
圖4. 布爾輸入控件和顯示控件
字符串控件和顯示控件
字符串型是一串ASCII字符。字符串輸入控件用于從用戶(hù)處接收文本，例如密碼和用戶(hù)名。字符串顯示控件用于向用戶(hù)顯示文本。常見(jiàn)的字符串對(duì)象有表格和文本輸入框，如圖5所示。
圖5. 字符串輸入控件和顯示控件
程序框圖
程序框圖對(duì)象包括接線(xiàn)端、子VI、函數(shù)、常量、結(jié)構(gòu)和連線(xiàn)。連線(xiàn)用于在程序框圖對(duì)象間傳遞數(shù)據(jù)。
(1)顯示控件接線(xiàn)端 | (2)連線(xiàn) | (3)節(jié)點(diǎn) | (4)輸入控件接線(xiàn)端
圖6. 程序框圖及其前面板示例
創(chuàng)建前面板后，需要添加圖形化函數(shù)代碼來(lái)控制前面板對(duì)象。程序框圖窗口中包含了圖形化的源代碼。
圖7. 程序框圖
接線(xiàn)端
前面板上的對(duì)象在程序框圖中顯示為接線(xiàn)端。接線(xiàn)端是前面板和程序框圖交換信息的輸入輸出端口。接線(xiàn)端類(lèi)似于文本編程語(yǔ)言的參數(shù)和常量。接線(xiàn)端的類(lèi)型有輸入/顯示控件接線(xiàn)端和節(jié)點(diǎn)接線(xiàn)端。輸入/顯示控件接線(xiàn)端屬于前面板上的輸入控件和顯示控件。用戶(hù)在前面板控件中輸入的數(shù)據(jù)通過(guò)輸入控件接線(xiàn)端進(jìn)入程序框圖（如圖6中a和b）。然后，數(shù)據(jù)進(jìn)入加和減函數(shù)。加減運(yùn)算結(jié)束后，輸出新的數(shù)據(jù)值。新數(shù)據(jù)進(jìn)入顯示控件接線(xiàn)端，然后更新前面板上顯示控件中的值（如圖6中a b和a-b所示）。
輸入控件、顯示控件和常量
輸入控件、顯示控件和常量用作程序框圖算法的輸入和輸出。以計(jì)算三角形面積算法為例：
面積 =0.5 x 底 x 高
在圖8的算法中，Base（底）和Height（高）是輸入，Area（面積）是輸出。
圖8. 計(jì)算三角形面積VI的前面板
由于用戶(hù)無(wú)需更改或訪(fǎng)問(wèn)常量0.5，因此不出現(xiàn)在前面板上。
圖9是該算法在LabVIEW程序框圖上的實(shí)現(xiàn)代碼。程序框圖中有4個(gè)接線(xiàn)端，分別由2個(gè)輸入控件、1個(gè)常量和1個(gè)顯示控件生成。
(1)輸入控件 | (2)顯示控件 | (3)常量
圖9. 計(jì)算三角形面積算法的程序框圖（接線(xiàn)端顯示為圖標(biāo)）
注意，程序框圖中Base (cm)和Height (cm)兩個(gè)接線(xiàn)端的外觀與Area (cm2)接線(xiàn)端不一樣。輸入控件和顯示控件接線(xiàn)端有兩個(gè)顯著區(qū)別：第一，接線(xiàn)端上的數(shù)據(jù)流箭頭不一樣。輸入控件箭頭的方向顯示數(shù)據(jù)流出接線(xiàn)端，而顯示控件箭頭的方向則顯示數(shù)據(jù)流入接線(xiàn)端。第二，接線(xiàn)端的邊框不一樣。輸入控件的邊框較粗，而顯示控件的邊框較細(xì)。
接線(xiàn)端既可以顯示為圖標(biāo)，也可以不顯示為圖標(biāo)。圖10是不顯示為圖標(biāo)的同一個(gè)程序框圖，其中輸入控件和顯示控件的區(qū)別特征不變。
圖10. 計(jì)算三角形面積算法的程序框圖（接線(xiàn)端不顯示為圖標(biāo)）
程序框圖節(jié)點(diǎn)
節(jié)點(diǎn)是程序框圖上擁有輸入/輸出并在VI運(yùn)行時(shí)執(zhí)行某些操作的對(duì)象。節(jié)點(diǎn)相當(dāng)于文本編程語(yǔ)言中的語(yǔ)句、運(yùn)算、函數(shù)和子程序。節(jié)點(diǎn)可以是函數(shù)、子VI、Express VI或結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)是指過(guò)程控制元素，例如條件結(jié)構(gòu)、For循環(huán)和While循環(huán)。
函數(shù)
函數(shù)是LabVIEW的基本操作元素。在圖6的例子中，“加”函數(shù)和“減”函數(shù)是函數(shù)節(jié)點(diǎn)。函數(shù)沒(méi)有前面板或程序框圖窗口，但有連線(xiàn)板。雙擊一個(gè)函數(shù)只能選擇該函數(shù)。函數(shù)圖標(biāo)的背景為淡黃色。
子VI
一個(gè)VI創(chuàng)建好后可將它用在其他VI中，被其他VI調(diào)用的VI稱(chēng)為子VI。子VI可以重復(fù)調(diào)用。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)子VI，首先要為子VI創(chuàng)建連線(xiàn)板和圖標(biāo)。
子VI節(jié)點(diǎn)類(lèi)似于文本編程語(yǔ)言中的子程序調(diào)用。節(jié)點(diǎn)并非子VI本身，就如文本編程中的子程序調(diào)用指令并非程序本身一樣。程序框圖中相同的子VI出現(xiàn)了幾次就表示該子VI被調(diào)用了幾次。
子VI的控件從調(diào)用方VI的程序框圖中接收和返回?cái)?shù)據(jù)。雙擊程序框圖中的子VI，可打開(kāi)子VI的前面板窗口。前面板中包含輸入控件和顯示控件。程序框圖中包含子VI的連線(xiàn)、圖標(biāo)、函數(shù)、子VI的子VI和其他LabVIEW對(duì)象。
每個(gè)VI的前面板和程序框圖窗口右上角都有一個(gè)圖標(biāo)。上圖是一個(gè)默認(rèn)的VI圖標(biāo)。圖標(biāo)是VI的圖形化表示。圖標(biāo)中可以同時(shí)包含文本和圖像。如將一個(gè)VI用作另一VI的子VI，圖標(biāo)可幫助在程序框圖上辨識(shí)該VI。默認(rèn)圖標(biāo)中有一個(gè)數(shù)字，表示LabVIEW啟動(dòng)后打開(kāi)新VI的個(gè)數(shù)。
如上圖所示，要將一個(gè)VI用作子VI，必須為它創(chuàng)建連線(xiàn)板。連線(xiàn)板是一組與VI中的控件相對(duì)應(yīng)的接線(xiàn)端，類(lèi)似于文本編程語(yǔ)言中的函數(shù)調(diào)用參數(shù)列表。右鍵單擊前面板窗口右上角的圖標(biāo)即可訪(fǎng)問(wèn)連線(xiàn)板，但程序框圖窗口右上角的圖標(biāo)不能訪(fǎng)問(wèn)連線(xiàn)板。子VI圖標(biāo)的背景為白色。
Express VI
Express VI屬性通過(guò)對(duì)話(huà)框配置，因此所需的連線(xiàn)最少。Express VI用于實(shí)現(xiàn)一些常規(guī)的測(cè)量任務(wù)。關(guān)于Express VI的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱LabVIEW幫助中的Express VI主題。在程序框圖上，Express VI顯示為可擴(kuò)展的節(jié)點(diǎn)，背景是藍(lán)色。
函數(shù)選板
函數(shù)選板中包含創(chuàng)建程序框圖所需的VI、函數(shù)和常量。在程序框圖中選擇“查看?函數(shù)選板”可打開(kāi)函數(shù)選板。函數(shù)選板包含許多類(lèi)別，可根據(jù)需要顯示或隱藏。圖11是一個(gè)包含全部類(lèi)別的函數(shù)選板，其中的“Programming”（編程）類(lèi)別展開(kāi)顯示。
圖11. 函數(shù)選板
要顯示或隱藏類(lèi)別，請(qǐng)點(diǎn)擊“自定義”按鈕，選擇“更改可見(jiàn)選板”。
搜索控件、VI和函數(shù)
通過(guò)“查看?控件選板”或“查看?函數(shù)選板”打開(kāi)控件或函數(shù)選板后，在頂部可以看見(jiàn)兩個(gè)按鈕：
搜索—將選板轉(zhuǎn)換為搜索模式，根據(jù)輸入的文字查找選板上的控件、VI或函數(shù)。選板處于搜索模式時(shí)，單擊“返回”可退出搜索模式，返回選板。
自定義—更改當(dāng)前選板的顯示模式，例如顯示或隱藏選板的類(lèi)別，或在文本和樹(shù)形模式下按字母順序?qū)x板上的項(xiàng)目排序。如點(diǎn)擊快捷菜單中的“選項(xiàng)”，可打開(kāi)選項(xiàng)對(duì)話(huà)框中的“控件/函數(shù)選板”頁(yè)，為所有選板定義顯示模式。該按鈕只在選板左上角的圖釘按鈕按下時(shí)才顯示。
在熟悉VI和函數(shù)的位置之前，可以使用搜索按鈕搜索函數(shù)或VI。例如，如要查找“隨機(jī)數(shù)”函數(shù)，可在函數(shù)選板工具條上單擊搜索按鈕，在頂部的文本框中鍵入“隨機(jī)數(shù)”。LabVIEW將列出以文字開(kāi)頭或包含文字的所有匹配項(xiàng)。然后您可單擊需要的搜索結(jié)果，將其拖進(jìn)程序框圖中（如圖12所示）。
圖12. 在函數(shù)選板中搜索對(duì)象
如雙擊搜索結(jié)果，可高亮顯示其在選板中的位置。
快速放置
除上述方法外，還可通過(guò)“快速放置”對(duì)話(huà)框查找和放置VI。要打開(kāi)快速放置對(duì)話(huà)框，請(qǐng)按<Ctrl-Shift-Space>鍵。
“快速放置”在尋找某一具體函數(shù)和操作時(shí)特別有用。在您鍵入的同時(shí)，“快速放置”將自動(dòng)完成匹配函數(shù)的名稱(chēng)輸入。雙擊高亮需要的函數(shù)，然后單擊程序框圖或前面板上的位置放置函數(shù)。
