第3章LabVIEW的数据类型.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,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,输入控件,显示控件,数据类型,默认值,32,位无符号整数,（,32-bit unsigned integer numeric,）,0,64,位无符号整数,（,64-bit unsigned integer numeric,）,0,位时间标示（,bit time stamp,）,当地时间日期,枚举类型（,Enumerated type,）,-,布尔（,Boolean,）,FLASE,字符串（,String,）,空字符串,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,数 值 类 型,图 标,存储所占位数,数 值 范 围,有符号,64,位整数,64,18,446,744,073,709,551,616,+18,446,744,073,709,551,615,有符号,32,位整数,32,2,147,483,648,+2,147,483,647,有符号,16,位整数,16,32,768,+32,767,有符号,8,位整数,8,128,+127,表,3-1,数值类型表,数 值 类 型,图 标,存储所占位数,数 值 范 围,无符号,64,位整数,63,0,1,844,674,407,309,551,615,无符号,32,位整数,32,0,4,294,967,295,无符号,16,位整数,16,0,65,535,无符号,8,位整数,8,0,255,续表,扩展精度浮点型,128,最小正数：,6.48E4,966,最大正数：,1.19E+4,932,最小负数：,6.48E-4,966,最大负数：,1.19E+4,932,双精度浮点型,64,最小正数：,4.94E324,最大正数：,1.79E+308,最小负数：,4.94E324,最大负数：,1.79E+308,单精度浮点型,32,最小正数：,1.40E45,最大正数：,3.40E+38,最小负数：,1.40E45,最大负数：,3.40E+38,数 值 类 型,图 标,存储所占位数,数 值 范 围,续表,数 值 类 型,图 标,存储所占位数,数 值 范 围,复数扩展精度浮点型,256,实部与虚部分别与扩展精度浮点型相同,复数双精度浮点型,128,实部与虚部分别与双精度浮点型相同,复数单精度浮点型,64,实部与虚部分别与单精度浮点型相同,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+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,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,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 4,和,5 6 7 8,9 10 11 12,whui,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,（,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,）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,字符串快捷菜单部分选项,字符串控件,五种表达形式,字 符,ASCII,码值,控 制 字 符,功 能 含 义,n,10,LF,换行,b,8,BS,退格,f,12,FF,换页,s,20,DC4,空格,r,13,CR,回车,t,9,HT,制表位,39,反斜线,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,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,输 入 字 符,显 示 格 式,输 入 字 符,显 示 格 式,a,星期名缩写,%b,月份名缩写,c,地区日期,/,时间,%d,日期,H,时，,24,小时制,%I,时，,12,小时制,m,月份,%M,分钟,p,am/pm,标识,%S,秒,X,地区日期,%y,两位数年份,Y,四位数年份,%u,小数秒，,位精度,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,:,