虚拟仪器技术-第3章.ppt

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1、第3章数组、簇和波形3.1数组3.2簇3.3波形习题3数组、簇和波形是LabVIEW中三类比较复杂的数据类型。数组是一种由同一类型数据元素组成的大小可变的集合，与其他编程语言中的数组概念相同。簇是由混合类型数据元素组成的大小固定的集合，相当于C语言中的结构数据类型。波形数据是LabVIEW为数据采集和处理提供的一种专门的数据结构。灵活运用这三种数据类型可极大地提高编程效率，简化程序代码。3.1数组数组是由同一类型数据元素组成的大小可变的集合。大多数数组是一维数组，少数是二维数组，极少数是三维或多维数组。LabVIEW

2、中除了不能有数组的数组、图表数组、图形数组外，可以创建数字类型、字符串类型、布尔类型以及其他任何数据类型的数组。数组通常用一个循环来创建，因为For循环的循环次数是预先指定的，所以在循环开始前已经分配好了内存。3.1.1数组的创建在LabVIEW中，数组由数据类型、数据索引和数据3部分组成，数据类型隐含在数据中。如图3-1所示，索引位于左侧，数组元素位于右侧的数组框架中，用户通过索引显示可以很容易地访问到数组中的任何一个元素。图3-1数组的组成数组控制器和指示器框架位于Controls→AllControls→Arr

3、ay&Cluster子模板上，数组常量框架位于Functions→AllFunctions→Array子模板上，见图3-2。数组的创建分两步。第一步，从Controls模板中创建数组框架，如图3-3(a)所示。此时创建的数组框架不包含任何内容，没有数据类型，也没有数据，在程序中不能使用。第二步，定义数组类型。定义数组类型的方法有两种，一是直接将面板上已有的控制器或指示器拖入数组框架内；另一种方法是在空数组框架内右键弹出菜单选择所需类型对象，放置在框架内，如图3-3(b)所示。图3-3(b)中所示的是放置了数值型控制器

4、，构成数值型控制器数组。放置在数组内的对象一旦确定，数组类型就确定了。图3-2数组框架在模板上的位置图3-3数组的创建过程为同时显示数组的多个元素，可使用定位工具在数组窗口角落上出现网络形状时或抓住大小调节柄，将对象扩展到能显示所希望数量的数组元素，如图3-4所示。在后面板创建数组与前面板类似，首先从Functionss模板上创建框架，然后添加具体数据类型的数据。在前面板和框图中创建数组的不同处是：前面板创建的是数组变量，可以是控制器，也可以是指示器；而在框图程序中创建的数组只能是常量。图3-4改变显示数组元素的个数

5、3.1.2多维数组数组在创建时都是一维数组，使其成为多维数组时，可以直接用鼠标(对象操作工具状态)在索引边框下边缘的尺寸控制点上下拖动，或者在右键弹出的快捷菜单中选择AddDimension即可添加数组的维数，如图3-5所示。另外，还可以改变数组对象的属性对话框修改数组的维数。二维数组需要有两个索引(行索引和列索引)来定位一个元素。三维数组需要三个索引，由页、行和列组成，每一页可以看做是一个二维数组。通常，n维数组需要n个索引。图3-5添加数组的维数3.1.3利用循环结构创建数组利用For循环和While循环的自动索

6、引功能可以很方便地创建数组。首先看图3-6所示的两个程序框图及运行结果。图3-6(a)中For循环的自动索引功能默认打开，每次循环产生一个0～10之间的数组元素，循环结束后，产生一个含有5个元素的一维数组，数组自动传输到指示器中。我们注意到，循环结构外的连线比较粗。图3-6(b)中，因为For循环的自动索引功能被关闭，所以只有最后一个0～10之间的随机数4.55576传输到循环体外，并且在循环体内外的连线粗细没有变化。使用两个嵌套的For循环可以创建二维数组。外层循环产生行元素，内层循环产生列元素。图3-7给出了利用

7、两个For循环嵌套创建的一个3行4列的二维随机数组的前面板和框图程序。图3-6利用For循环的自动索引功能创建数组图3-7使用嵌套的For循环创建二维数组将数组传送到自动索引功能打开的For循环中时，LabVIEW会自动把循环次数设置为数组的长度，所以不需要为循环计数端子N连接数值。如果多个数组输入For循环，并且循环的计数端子设置了循环次数，则实际的循环次数取最小值。3.1.4数组函数LabVIEW中用于处理数组的节点位于Functions→AllFunctions→Array子模板上，如图3-8所示。下面详细介绍

8、各个节点的用法。图3-8Array子模板1．ArraySizeArraySize节点的图标如图3-9所示，节点的输入array为一个任意维数的数组，输出size(s)返回各维的长度。若输入一维数组，则输出为一个整数值；若输入多维数组，则输出为一个一维数组，每个元素对应输入数组中每一维的长度。【例3.1】求一维数组、二维数组和三维数组的长度。VI