转载labview程序利器（一）：模組化功能 VI

labview

本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 10:07 编辑

作者: 陈柏龙：
對於一般的初學者，無論是否有程式基礎，labview 是個相當容易入門的程式語言。因為 LabVIEW 圖形化以及資料流的概念，相對於文字敘述的程式語言較容易理解。也正因如此，虽然初学者在刚开始接触LabVIEW 时，可以非常快速的使用内建的Function 或VI 来写一些小程式，但一遇到程式需要增加较多功能时，程式往往越写越庞大而复杂，程式码杂乱无章，图形化此时反而没有得到较多的好处。这也是导致一般人对于LabVIEW 的印象是很容易上手，但只能写一些小程式。其实只要善用SubVI 将程式功能模组化，以及选择适当的程式架构，无论多复杂的程式也能轻松地完成。

上图是一个红绿灯的小程式，其功能是一开始红灯先亮2 秒，接着换黄灯亮1 秒，最后再换绿灯亮3 秒。最直觉的写法当然就是用Sequence 轮流让三个灯亮起且分别等待不同的时间，而其中因为要将前一个灯关掉，所以会用到Local Variable ，如下图。

这种直觉式的写法非常简单，可以在短时间内完成程式，初学者也较常使用这种思维来写程式。但这样的写法存在着一些缺陷，例如当使用者按下Stop 后，需等待程式完整跑完一个回圈才会停止，而不能即时将程式停止。这也是使用Sequence 当作程式架构的缺点，当Sequence 执行过程中发生Error 时，并没有办法直接跳出Sequence 来解决Error 或是将程式停止。而且程式里面大部分的工作是Wait Time ，如果要让这个程式在同个回圈中执行其他功能会非常难写，因为回圈的更新时间是6 秒。
在LabVIEW 里面，建议不要将回圈时间设的太长或太短。时间太长的话，按键的反应会非常不灵敏；太短的话，则会比较占CPU 资源。一般只要人眼无法辨识人机介面的更新即可，通常将回圈更新时间设为约100ms 。除非程式码执行的时间超过100ms （通常是卡在硬体通讯时间），可以再设长一点。
为了要让回圈每100ms 更新一次，在写程式时就要思考如何程式时间切割。同样以红绿灯的程式为例，红绿灯每6 秒会依序亮完，如果把回圈更新时间设为100ms ，则第1 ~ 30 圈要亮红灯、第31 ~ 40 圈要亮黄灯，最后第41 ~ 60 圈要亮绿灯。所以同样的程式功能可以改用Case 的写法，来决定目前回圈在第几圈要亮什么灯号，如下图。

这两种用Sequence 以及Case 的写法，执行的结果是一样的，但Case 的写法可以让使用者按下Stop 后，程式马上停止而不用像Sequence 写法那样要等到红绿灯依序亮完，而且也可以比较有弹性地在回圈里面加入别的程式码。
而这两种写法虽然简单但其实不够有弹性，目前只有3 个灯号要依序亮起，如果之后要写个程式要让10 个灯号依序亮起，而且时间都不相同的话，虽然程式功能是类似的，但在这两种架构下都不太好写。因为要拉出10 个灯号，而且要写10 个Sequence 或Case 的框架。当然这还是可以土法炼钢把程式写完，但每次只要程式功能一改变，整个程式几乎要重新写起，非常浪费时间。

为了让写出来的程式具有弹性化，以方便以后去修改或扩充程式功能，我会将程式功能包成SubVI ，如上图。将来如果程式功能需要修改或扩充，只需要去修改SubVI 里面的程式即可，而不需要去修改整个程式架构。要注意的是我会将红绿灯的三种灯号包成的Cluster 以及控制灯号状态的Enum Control 存成Type Definition ，以方便之后修改。在人机介面新增一个Enum Control 并且将它存成Type Definition 的步骤如下：

将Enum Control 的Type Definition 存档并关掉后，程式会询问你是否要替换原本的物件。替换后，原本的Enum Control 按右键就会如下图出现Auto-Update from Type Def. 。之后，只要修改Type Definition 后再存档关掉，程式里面所有Type Definition 就会一起更新，这样程式写起来会省事许多。

而整个程式执行的结果就会如下列图示：

如果程式都已经写好了，却想再增加一个蓝色的灯号的话，程式完全不需要修改，只需要去修改Traffic Light Cluster 和Enum Control 的Type Definition 即可，程式会自动更新所有的Type Definition ，如下图。

将写好的程式在右上角的icon 按下右键，选择Show Connector ，接着再将Enum Control 和Cluster Indicator 设定为Input 以及Output 的接点，如下图。如此一来，这个程式就可以当成一个Sub VI 让其他程式来使用，只要输入目前要亮哪个灯号，经由这个Sub VI 输出即会显示相对应状态的红绿灯。

最后用Case Structure 配合写好的Sub VI ，就可以把红绿灯的程式完成，而且和前面两种写法的功能完全相同，如下图。除了使用者按下Stop 可以即时停止程式之外，将程式功能模组化的好处是，程式会变得比较有弹性，不必为了修改某个功能而导致程式需要整个重写。

虽然这种写法达成了原本的程式需求，但如果写完后想加入让使用者按下Start 按键，红绿灯才开始依序亮起，以及按下Restart 按键，红绿灯会重新从第一个灯号开始亮起的这两种功能，其实不太好扩充。所以下回会讲到将这个程式在State Machine 的架构上改写，除了让程式写起来除了比较有弹性之外，也具备有扩充性。

2012-12-3 17:40:00

讲的很好啊

小明 · 2012-12-4 13:13:30

hufenge · 2012-12-4 17:19:45

恩，很详细哦！谢谢分享

2012-12-5 02:39:38

很好！

dunjian2000 · 2012-12-5 06:45:22

好啊，谢谢楼主分享！好东东

jyaxz · 2012-12-5 18:04:15

很好很强大

温国生 · 2012-12-6 11:11:33

学习了

ht_gao · 2012-12-11 22:38:02

vi发出来

梁弘扬 · 2012-12-11 23:19:32

(二)的呢？

reason1113 · 2012-12-13 14:58:42

不错，好贴！！

hufenge · 2012-12-28 08:16:59

LZ这个真的很好。希望继续哦！

zhihuizhou · 2012-12-28 09:24:05

hufenge 发表于 2012-12-28 08:16
LZ这个真的很好。希望继续哦！

hufenge潜水很多年什么时候出大作？

郑居烽 · 2012-12-28 10:49:04

学习了。。。。。。。。

{:3:}{:3:}

hufenge · 2012-12-28 12:27:02

zhihuizhou 发表于 2012-12-28 09:24
hufenge潜水很多年什么时候出大作？

本人属于企业员工，作品要保密，呵呵

zhy3928551 · 2013-1-24 09:50:42

这种帖子最好，讲的简单明白

wzx213 · 2013-1-26 05:13:24

好资料正学习这方面的

郑威裕 · 2013-6-8 23:29:07

膜拜大神啊

突然觉得labview入门都这么难

jeter3217 · 2017-3-29 23:46:48

太六了
6666666

whl33539790 · 2017-3-30 08:37:26

好作品又被翻出来~
谢谢楼主分享！

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