LabVIEW实践之路第二章(正文17-32页).doc

第二章 强筋健骨：由程序流程的控制展开 按照通常的教程，现在一般要介绍各种数据类型，例如数字、字符串、数组与簇等等。不过从程序结构入手，在掌握流程控制VI的同时认识各数据类型应该更有效，毕竟如果老是把目光集中在树木上，那很容易忘了郁郁葱葱的森林。 本章仍然通过实例来学习，依次完成For循环、While循环、条件结构、顺序结构、事件结构、公式节点等LabVIEW实例。 2.1 循环结构 循环结构是任何程序设计语言都必不可少的，尤其是For循环、While循环等。以下将通过实例学习LabVIEW的循环结构以及移位寄存器的用法。 2.1.1 For循环 看一下右图，For循环的尊容很容易记。左上角N是循环体内程序执行的循环次数，内部的i是当前循环次数（第一次从0开始计数）。LabVIEW的For循环执行过程中是无法中断跳出的，这一点必须明白。另外，虽然左上角的N用来连接总的循环次数值，但许多情况下For循环可以应用“自索引”方法，不用连接N，让循环自动进行，这种方法在数组等类型执行For循环时非常普遍。（其实说白了也很简单，诸如新的JAVA版本也支持数组等类型的迭代而不用先求出数组的length，别急，一会儿给几个例子对比一下） 好的，我们先来最简单的，同时产生1024点的随机数（0~1之间）和一个周期的正弦波，如图2.1所示。 图2.1 For循环仿真波形 上面的例子中For循环次数为1024次，循环体内上部为随机数产生器，下部是正弦函数值。每次循环各产生一个随机数和的正弦值。注意：当循环完成退出时，循环体右侧，边框上连接内外数据的小方框就起到了自动索引的作用：将你各次循环的结果按顺序排列成数组进行输出。当然，有时候我们不需要自索引输出，那可以在索引方框上点右键取消的，不过想一想，取消自索引后输出应该是什么？我问的问题太没有难度了，呵呵。 当然，自索引在输入端也是可以使用的，而且会带来意想不到的方便，尤其是同移位寄存器结合使用。闲话少说，下面我们就实现一个求一维DBL数组最大值和最小值的程序。哦，为了养成良好习惯，我们画一下算法的流程简图吧（对了，下面的流程简图说明一下问题帮助编程，相信你能做得更好）。如图2.2所示，为了便于说明问题，我们假定数组非空。 我们直接给出了实现的程序，注意，图2.3和图2.4的两个框图程序都能够得到图2.5所示的正确结果，可能其中几个vi、循环两侧的移位寄存器以及2.3中的条件结构有些陌生。除了这些，两个程序有什么不一样吗？ 图2.3 求数组最大最小值框图程序1 图2.4 求数组最大最小值框图程序2 图 2.2 算法流程图 先说一下有些陌生的东西。图2.3中在循环里应用了条件结构，条件框可对真和假两种情况作出不同的处理，不过不要急，下一小节再讲它。那么数组在开始循环之前使用获得了数组长度，并赋给For循环的循环次数N，这时候在循环内部i就会从0循环递增到N-1，于是我们使用索引数组函数依次获得第i个数组元素。每次获得当前元素后，都同最大值max、最小值min进行比较，以获得整个数组的最大最小值。当然，我们用-∞初始化max和用+∞初始化min都是为了从第一个数组元素开始就能够正确的完成最大值、最小值的查找。这儿有一个关键的实现---移位寄存器，也就是循环框上的。你可以在循环框上点右键，选择“添加移位寄存器” 便会发现在循环框架的左右出现了一对。没错，移位寄存器是成对出现，它的工作原理是：第i次循环的输出（右侧）即是第i+1次循环的输入（左侧）。具体到图2.3所示的程序，进入循环体时max移位寄存器初始化为-∞，而min初始化为+∞。第一次循环时数组元素3读入，分别与max、min的值比较，结果是max、min被置为3；第二次循环时max、min的值都已经变成了3，这一次循环读入2，比较后min的结果置为了2……。以此类推，直至循环结束。 图2.4功能与图2.3完全一样，注意，为什么For 图2.5 程序前面板 循环左上角的循环次数N并没有赋值？因为数组进入循环体是使用了自索引（如果你连接数组和For循环体，默认就是自索引），For循环回自动从头到尾依次获取每一个元素的值，对我们编程节省不少力气。另外程序用选择函数代替条件结构，这个函数能够用于大多数双值选择的情况，但必须是相同类型（如从两个整型、两个字符串……中根据真假选择），上方输入提供逻辑真时的输出，下方输入则提供逻辑假时的输出，中间则是判别逻辑（真或假）。 肯定有学过LabVIEW的小盆友会说，数组最大值、最小值有专门的VI可以调用，不用这么麻烦。没错，数组函数里数组最大值与最小值函数能够直接完成此功能，并且给出最大值、最小值出现的位置。我们举例是为了学习，并且你也可以继续完善我们的例子实现更多的功能