代码收藏家技术教程 2023-01-05

探索LabVIEW编程：从程序框图入门

学习之路，长路漫漫，写学习笔记的过程就是把知识讲给自己听的过程。这个过程中，我们去记录思考的过程，便于日后复习，梳理自己的思路。学习之乐，独乐乐，不如众乐乐，把知识讲给更多的人听，何乐而不为呢?

在前面板的菜单栏上选择Window→Show Block Diagram或者利用快捷方式Ctrl+E就可打开程序框图窗口。LabVIEW程序框图如图3-7所示，每一个程序前面板都对应着一段程序框图。

框图程序用LabVIEW图形化编程语言编写，是图形化的源程序。在程序框图的流程图中进行编程，可以控制和操纵在前面板上定义的输入和输出功能。程序框图对象包括接线端、子VI、函数、常量、结构和连线，连线可以在程序框图对象间传输数据。

创建前面板窗口后，须使用图形化函数添加代码，用于控制前面板对象。程序框图窗口包含了图形化源代码。

（1）连线
通过连线可以在程序框图对象之间传输数据。输入控件和显示控件接线端通过连线连接到函数。每条连线都只有一个数据源，但可以与多个读取该数据的VI和函数连接。不同数据类型的连线有不同的颜色、粗细和式样。

LabVIEW中，连线用于连接多个接线端，从而在VI中传递数据。连线连接的输入端和输出端必须与连线上传输的数据兼容。例如，数组输出端不能连接到数值输入端。另外，连线的方向必须正确。连线必须仅有一个输入和至少一个输出。例如，不能在两个显示控件间连线。决定连线兼容性的因素包括输入/显示控件的数据类型和接线端的数据类型。例如，若开关的边框为绿色，表示它可与Express VI（快速VI）上任意带绿色标签的输入端相连。若旋钮的边框为橙色，表示它可与任意带橙色标签的输入端相连。而橙色旋钮无法与带绿色标签的输入端相连。

（2）接线端
前面板上的对象在程序框图中显示为接线端。接线端是在前面板和程序框图之间交换信息的输入/输出端口。接线端类似于文本编程语言中的参数和常数。接线端的类型包括输入/显示控件接线端和节点接线端。输入控件接线端和显示控件接线端属于前面板输入控件和显示控件。在前面板控件中输入的数据将通过控件接线端传输至程序框图，然后进行数据的加减运算。加减运算结束后，将输出新的数据值。数据将传输至显示控件接线端，更新前面板显示控件中的数据。另外常量也是另外一种接线端，被用作程序框图的输入。

（3）程序框图节点
节点是程序框图上拥有输入/输出并在VI运行时执行某些操作的对象。节点相当于文本编程语言中的语句、运算、函数和子程序。节点可以是函数、子VI、Express VI或结构。结构是过程控制元素，比如条件结构、for循环或while循环。

（4）函数
函数是LabVIEW中最基本的操作元素。如图3-7中的“加”函数和“乘”函数是函数节点。函数没有前面板或程序框图窗口，但有连线板。双击一个函数只是选择该函数。函数图标的背景为淡黄色。

（5）子VI
创建好一个VI后，可将其用于另一个VI中。在其他VI中被调用的VI称为子VI。子VI可重复调用。要创建一个子VI，需先为子VI创建连线板和图标。子VI的节点类似于文本编程语言中的子程序调用。节点并不是子VI本身，就像一个程序中的子程序调用指令并不是子程序本身一样。一个包含几个相同子VI节点的程序框图表示将数次调用该子VI。

子VI输入控件和显示控件从调用VI的程序框图中接收和返回数据。双击程序框图中的子VI，将出现该子VI的前面板窗口。前面板包括输入控件和显示控件。程序框图包括连线、图标、函数，也可能有子VI和其他LabVIEW对象。

每个VI前面板和程序框图窗口的右上角都有一个图标。默认图标如图3-7所示。图标是VI的图形化表示。图标可以包括文本也可以包括图像。如果将一个VI当作子VI使用，程序框图上将显示代表该子VI的图标。默认图标中有一个数字，表明LabVIEW启动后打开新VI的个数。

要将一个VI当作子VI使用，必须创建连线板。连线板是一组与VI中的输入控件和显示控件对应的接线端，类似于文本编程语言中的函数调用参数列表。右键单击前面板窗口右上角的图标即可访问连线板。在程序框图窗口中无法通过图标访问连线板。子VI图标的背景为白色。

（6）Express VI
由于Express VI可以在对话框内配置，它在所有节点中需要的连线数最少。使用Express VI可以实现一些常规的测量任务。参阅LabVIEW Help中的Express VI主题，可了解有关Express VI的更多信息。Express VI在程序框图上以可扩展节点的形式显示，其图标周围被蓝色区域所包围。

（7）函数选板
如图所示，函数选板中包含创建程序框图所需的VI、函数和常量。选择View→Function，可从程序框图访问函数选板。函数选板被分成不同的类别，可以根据需要显示和隐藏这些类别。

（8）快速放置
可在Quick Drop（快速放置）对话框中按名称查找并放置VI和前面板对象，如下图所示。按Ctrl+Space组合键，可实现快速放置。快速放置在寻找特殊功能或操作时特别有用。在输入的同时，快速放置的匹配函数会自动完成名称输入。高亮显示相应的函数后，单击程序框图或前面板，将对象放置在上面。