LabVIEW学习笔记（三）—

前言：

任何计算机语言都离不开程序结构，LabVIEW 作为一种图形化的高级程序幵发语言也不例外。LabVIEW 中的程序结构包括if-else循环，while循环结构，使能结构，公式节点和数学脚本节点等，因此通过LabVIEW可以非常方便快速地实现任何复杂的程序结构。在LabVIEW 中，无论是循环结构、Case 结构还是条件式节点，它们都表现为一个方框包围起来的图形代码。这个方框就类似于C语言中的两个花括号。

一、while循环

如果我们需要让循环在满足某种条件时退出或继续运行，这时候就需要借助于 While 循环。它是 LabVIEW 中最经常使用的一种程序结构。

下面我们利用 while 循环写一段最简单的代码：用户输入一个整数，while循环计算出 1 到该数值的累加和，该段代码如下所示：

在上述代码中使用了反馈节点，因为使用反馈节点可以让程序更简洁，就是直接将输出与输入连接起来，这时就会自动出现一个反馈节点的符号。

其中是循环终止条件的输入端子，默认情况下为 Stop if true，即当输入布尔条件为 True 时终止循环，为 False 时继续运行。如果右击该端子，该端子变为，这表示当输入布尔条件为 True 时继续运行，为 False 时终止循环。这两种情况是互为相反的逻辑。具体采用哪一种，则主要由程序的可读性决定。此外，While循环体与外部代码交换数据的方式和For循环是一样的，可以参考 For 循环。

如果以索引方式输入数组的话，While循环的次数并不会由数组大小控制，它仍由布尔值控制。当循环次数超过数组大小时，将以数组最后一个元素作为输入。我们编写代码如下所示：

运行程序后，前面板显示：

LabVIEW 在执行While循环时，如果用户没有给它设定循环时间间隔，那么它将以CPU的极限速度运行。按下Ctrl+Alt+Delete 快捷键打幵任务管理器，可以看到它几乎将CPU全部利用，正常情况这样做比较危险，因为这样可能会导致整个 LabVIEW 程序看上去跟“死掉” 一样。
在很多情况下我们没有必要让 While 循环以最大的速度运行，所以最好给 While 循环加上时间间隔。有两种方法：一种是在每个循环中添加一个等待时间，只有在等待完毕后才运行下一个循环。另一种方法是使用定时循环(Timed Loop)。

因此，在写 While 程序时千万别忘了加上一个定时器，即：

二、For 循环

For 循环用于将某段程序循环执行指定的次数。可以通过两种方法指定循环次数，一种是直接给定，一种是通过输入数组的大小给定。它在函数面板中的位置如下图所示：

如果输入 For 循环体的数据为数组的话，有两种情况：一种是将整个数组一次性输入循环体，另一种是让数组元素逐个地输入，并以数组大小确定循环次数。同理，输出也一样，可以一次性将整个数组输出；也可以将元素逐个输出，最后再将所有输出元素组合为同一个数组输出。

一般来说，如果直接将数组与内部数据连接，它默认就是自动索引，即数组元素一个个地输入，输出也是一样的。一般情况下，用户不再需要指定运行的次数，它会自动根据数组大小执行。当然如果用户硬要指定，那么它按照最小的执行次数执行。即如果数组有5个元素，而用户指定循环次数为10，则实际循环次数为5。索引方式下输入和输出一维数组如下图所示：

程序框图：

前面板：

显然，虽然没有指定 for 循环中 N值的大小，该循环执行了5次就终止了。因此，它会自动根据数组大小决定执行次数。

如何利用 for 循环来产生二维数组或多维数组，方法很简单，如下图所示：

对应的前面板如下所示：

改变循环次数：

三、事件结构

Labview 提供了事件结构，即仅当 “事件” 发生时，程序才作相应的响应。通过事件结构，程序可以变得很简单，并降低CPU利用率。当多个事件发生时会形成事件队列，直到每个事件对应的代码都被执行为止，因此不会有事件被漏掉的情况。

注意：事件结构必须放在 While 循环中，否则没有意义，因为当一个事件完成后，程序需要去等下一个事件的发生。我们来看一段代码：

接下来我们在选择器标签处右键鼠标，添加事件分支：

添加 “取消按钮” 对应的事件：

添加 “确定按钮” 对应的事件：

添加 “ 旋钮” 对应的事件：

然后我们可以运行代码，在前面板看到结果如下：

旋转旋钮：

四、条件结构

这一节我们通过一个例子来学习条件结构：利用条件结构和循环结构写一个跑马灯，即要求 5 个灯从左到右不停的轮流点亮，闪烁间隔由滑动条调节，我们新建一个空白 VI ，然后编写代码：

在while循环中放一个时延函数，延时时间由滑动条控制，这个延时时间就是跑马灯的闪烁间隔。然后从循环次数 i 引出，除以 5 取余数加1 作为条件使能结构的输入。最后依次设置每个分支：

当输入为3时的分支执行的代码：

输入为4时对应的分支：

输入为5时对应的分支：

我们看看对应的前面板：

接下来，我们运行程序：

注意：当条件使能结构有多个分支时，必须设置默认分支，否则程序无法执行，如下：

五、公式节点

公式节点是一种程序结构，通过公式节点，用户不仅可以实现复杂的数学公式，还能通过文本编程写一些基本的逻辑语句，如if...else...、case, while循环之类的语句。可以这么说，公式节点基木上弥补了图形化幵发语言相对于文木语言的缺陷。公式节点的语法与C语言基本相同。

接下来我们来利用公式节点进行编程：

我们添加公式节点函数，在方框的边框上右键鼠标，添加2个输入和3个输出，然后编程算法代码：

显然，公式节点不仅能实现一个公式，还能同时实现多个公式，只需要增加输入输出端子就可以了。而且，语法规则完全遵循C语言。

运行程序可以看到：

更改 a 和 b 的值：

六、实践——温度监测系统

最后，我们来做一个温度监测系统，该系统底层数据是由随机数发生器产生的20〜40 之间的随机数，其代码如下所示：

设置华氏和摄氏两种显示模式，选择华式温度时：

选择摄氏温度时：

然后设定温度上限，当温度超限时，Alarm Counter加1，这里采用了移位寄存器。LabVIEW 提供了移位寄存器，把上一次循环产生的结果 “移动” 到下一次循环的输入。添加移位寄存器的方法如下图所示：

右击 For 循环的边框，选择添加移位寄存器选项，在右击点和另外一侧就会出现一个小黑框，把它与需要连接的数据连接即可。

由于存储在移位寄存器中的数据值直到关闭VI时才从内存中消除。如果没有初始化移位寄存器，就会导致在关闭VI之前前后两次运行该 VI 的结果截然不同。由于这种情况难于预测，因而可能会使VI的运行结果难以捉摸，因此，任何情况下都别忘了初始化移位寄存器。

接下来分析整个程序，最外层用 While 循环来控制整个系统的运行：

当用户单击 “幵始采集” 按钮后，系统幵始采集数据，执行 case循环中的 true分支对应的程序，在该分支中，用层叠顺序结构来实现“初始化”，“运行”，“结束”这3个顺序执行状态：

我们执行程序，可以看到前面板如下：