1、虚拟仪器设计复习提纲题目类型:填空题：30 分（15*2 分）选择题：15 分（5*3 分）判断题：15 分（5*3 分）简答题：20 分（4*5 分） 控件图标 20 分设计题：20（23 小题）8/9 实验。 。注意 ：考试时上交试验报告。提纲：第 3 章：虚拟仪器基础美国国家仪器公司 NI 认为，虚拟仪器是有计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统。虚拟仪器主要由通用的计算机资源、应用软件和仪器硬件等构成。特点 p58虚拟仪器的硬件系统系统主要由传感器、信号调理电路、数据采集设备以及计算机组成。根据所使用的
2、仪器硬件不同，虚拟仪器硬件系统可分为 PC-DAQ 系统、GPIB 系统、VXI/PXI/LXI 系统、串口系统、现场总线 系统等。虚拟仪器中的硬件主要用于解决信号的调理以及输入输出问题。软件用于实现对数据的读取、分析处理、显示以及对硬件的控制等功能。虚拟的软件结构从底层到顶层分别为：输入输出接口层、仪器驱动程序层和应用软件层。LabVIEW 是一种图形化的编程语言和开发环境。特点 p61第 4 章：LabVIEW 基础所有 VI 都包括 前面板、框图以及图标和连接器窗格 三部分。前面板是图形用户界面，相当于标准仪器的面板，该界面上有交互式的输入控件和输出显示控件。 （两类控件：控制性和指示型
3、控件。 ）框图是 VI 程序的图形化源代码，相当于标准仪器箱内的功能部件。框图程序是由（ 节点） 、 （ 端口）和（ 数据连线）组成的可执行代码。P68 前面板和框图工具条：图标和连接器：VI 具有层次化和结构化的特征。 （一个 VI 可以作为另一个 VI 的子程序被调用，这里的子程序被称为子 VI。 ）LabVIEW 提供了三种选板：工具选板、控件选板和函数选板。P76 LabVIEW 的基本数据类型：典型的有浮点数、布尔量和字符串。数据类型：单元素标量类型：数值、布尔多元素结构类型：数组、簇、字符串数值和布尔数据类型：（控制选板新式）数值数据类型分为浮点数、整数和复数 3 种基本形式。整数
4、型：有符号、无符号浮点型：扩展精度浮点型、双精度、单精度复数型：复数扩展精度浮点型、复数双精度、复数单精度对象有两种：一是前面板上的数值输入控件，一是框图上的数值常量。P76 图操作 p78布尔数据类型只有“真”和“假”两种取值。布尔输入控件的一个重要属性是 6 个机械动作，但对于显示控件该菜单项被禁用。P81 图数据运算选板：数值函数选板 布尔函数选板比较函数选板。数值型控件无法改变高度，只能改变宽度。基数：10/8/2 进制、SI 符号数组：相同数据类型元素的整合。第 5 章：VI 创建、编辑和调试创建一个 VI。 P86子 VI：创建和编辑图标、定义连接器。P89 图VI 编辑技术：改变
5、文本字体、大小、形状和颜色、改变对象大小、颜色。 。 。P92VI 调试技术：程序错误主要有两种：一是程序编辑语法错误，一是语义和逻辑上的错误，或者是运行时某种外界条件得不到满足引起的运行错误，这种错误更难以排除。P104 调试方法：单步执行设置执行程序高亮探针工具断点。P105连线时的错误。 。 。 （正确与不正确区别）第六章：程序结构循环结构：While 和 For 循环 P107循环结构内外的数据交换与自动索引移位寄存器和反馈节点条件结构：p114顺序结构：p117公式节点：p120了解各自功能+区别+ 转换两种循环第 7 章：数组、簇、波形 p128数据运算选板（数值函数选板、布尔函数
6、选板、比较函数选板）第八章：图形显示控件波形图：可以绘制出一条或者多条曲线，波形图表与波形图区别：波形图表保存了旧数据，且保存旧数据的长度还可以自行指定。可接受的数据类型有两种：标量数据和数组。绘制多条曲线时，XY 图与波形图和波形图表区别：XY 图不要求水平坐标等间隔分布，而且允许绘制一对多的映射关系，比如绘制封闭曲线等。可接受的数据类型有两种：第 9 章：字符串 p165实验题：第 11 章：信号发生的举例。P212第 12 章简答题：1、公式节点的创建和使用：公式节点是以文本编程形式实现程序逻辑的结构。公式节点位于“函数选板”“编程”“结构”子选板。使用操作值工具、编辑文本工具或自动选择
7、工具在公式节点中间空白位置单击鼠标，空白区域内最上方闪烁的文本插入点 表明公式编辑状态已经打开。公式节点通过输入、输出端子与外部的 图形代码交换数据。添加输入和输出端子的方法是在公式节点的左右边框上弹出快捷菜单，选择“添加输入”选项输入端子；选择“添加输出”选项添加输出端子。此时，端子自动获得输入焦点。输入端子的名称必须与公式节点文本代码中的输入变量名称相同。编辑完端子名称后，按下 Enter 键或者单击工具条左侧的对号按钮或者单击空白区域，都可以确认已有的编辑操作。建立 Type 输入端子后，在端子上弹出快捷菜单，选择“创建”“输入控件”选项，自动创建数值输入控件作为输入端子 Type 的输
8、入数据。该输入控件端子 的标签自动选中，输入 Type 后确认。图形代码的控件标签和公式节点端子名称不会冲突。采用相同的步骤为公式节点添加其他的输入和输出端子。公式节点的输入输出端子的数量没有限制，而且都可以通过拖拽改变在节点边框上的位置。各输入端子不能有相同 的名字，各输出端子也不能有相同的名字，但输入端子可以与输出端子有相同的名字。输出端子的边框线比输入端子粗些。公式节点文本代码中的每一个变量（包括中间变量）都必须有一个输出或输入端子与之对应。如果公式节点的代码比较长不方便游览时，可以在代码区域弹出快捷菜单，选择“显示项”“滚动条”选项打开滚动条。例题：实验 8。2、P114 条件结构：（
9、case 对应的部分 运行方式 分支选择器 添加 删除 改变）条件结构位于“函数选板”“编程”“结构”子选板上。条件结构左边框上有一个输入端子，该端子中心有一个问号，称为分支选择器，上边框上有选择器标签。记住图。条件结构有一个或者多个子框图，每个子框图都是一个执行分支。每一个执行分支都有自己的选择器标签。执行条件结构时，与接入分支选择器数据相匹配的标签对应的框图得到执行。分支选择器端子的值可以是布尔、字符串、整型或者枚举类型。通过把条件结构拖动到框图上的方法创建该结构时，默认的分支选择器为布尔类型 ；LabVIEW 自动生成了两个子框图，标签分别为真和假；分支选择器的值可用于条件结构内部编程。
10、跨越条件结构边框连线时，会在边框上生成隧道，输入隧道在每个分支中都可以使用，输出隧道必须从每一个分支都得到明确的输入值，否则程序无法运行。如果不想为每个分支都明确指定输出隧道的输入值，可以为没有接入隧道输入值的分支使用接入隧道的数据所属类型的默认值，其方法是在输出隧道上弹出快捷菜单，选择“未连线时使用默认”选项。这是一个开关选项，如果选项前出现对号，则表明该功能已经打开组成：减量按钮，选择器标签、增量按钮、分支选择器、真分支下的子框图区域。3、P117 顺序结构的平铺、层叠式操作面板 结构上区别：在“函数选板”“编程”“结构”子选板上层叠式顺序结构在框图窗口的同一位置堆叠多个子框图。每个子框图
11、（被称为一个帧）有各自的序号，执行顺序结构时，按照序号由小到大逐个执行，最小序号为 0。 （层叠式顺序有一种称为局部变量的机制，用于不同帧之间实现数据传递。在添加局部变量的帧前面的所有帧中，局部变量不能使用，仅用阴影方块占位，表示在后面的某一帧中该位置会建立局部变量。外部数据与顺序结构内部数据进行交换时会在结构边框上建立隧道。在顺序结构执行之前，输入隧道上 得到输入值。在执行顺序结构的过程中，这个值保持不变，而且每个帧都能读取这个输入数据。输出隧道上的值只有在整个顺序结构完全执行完之后才会输出。 ）平铺式顺序结构与层叠式顺序结构实现相同的功能，其区别仅为表现形式不同。层叠式顺序结构的优点是节省
12、框图窗口空间。平铺式 顺序结构占用的空间比较大，但比较直观，方便代码阅读。平铺式顺序结构不能添加局部变量，因为每个帧都是可见的，不需要借助局部变量这种机制在帧之间传送数据。层叠式顺序结构边框上弹出快捷菜单，选择“替换”“替换为平铺式结构”选项，就可以自动转换为平铺式顺序结构。相反方向的转换也是可行的。有些时候，顺序结构对编写代码很有帮助，但是需要注意的是不能滥用。顺序结构的使用 会强制程序代码按规定好的步骤运行。而某些情况下，利用 LabVIEW 所固有的并行运行机制可能会提高程序的运行效率。4、P148 波形图和波形图表和 XY 区别：波形图和波形图表是 LabVIEW 图形显示的两种最基本
13、方式。波形图表将数据在图形显示区中实时、逐点（或者一次多个点）地显示出来，可以反映被测物理量的变化趋势，类似于传统的模拟示波器、波形记录仪的显示方式。波形图则用于对已采集数据进行事后显示处理，它根据实际要求将数据组织成所需的图形一次显示出来。波形图的基本显示模式是按等时间间隔显示数据点，而且每一时刻只对应 一个数据值。使用波形图可以绘制出一条或多条曲线，在这两种情况下，有着不同的数据组织格式。绘制一条曲线时，波形图可以接受如下两种数据格式。一维数组簇数据类型6、除了上面这些输入数据的组织方式外，波形波形图还可以直接接受波形数据类型（单曲线）或元素为波形数据类型的数组（多曲线）作为输入数据。上面
14、介绍的波形图在接受到新数据时，先把已有数据曲线完全清除，然后根据新数据重新绘制整条曲线。波形图表与波形图的不同在于：波形图表保存了旧数据，且所保存旧数据的长度还可以自行指定。新传给波形图表的数据被接续在旧数据的后面，这样就可以在保持一部分旧数据显示的同时显示新数据。绘制单曲线时，波形图表可以接受的数据格式有两种，分别是标量数据和数组。绘制多条曲线时，可以接受的数据格式也有两种。第一种是每条曲线的一个新数据点（数值类型）打包成簇，然后输入到波形图表中，这时波形图表 为所有曲线同时推进一个点；第二种是每条曲线的一个数据点打包成簇，若干个这样的簇作为元素构建数组，再把数组传送到波形图表中。数组中的元
15、素个数决定了绘制波形图表时每次更新数据的长度。波形图表有一个缓冲区，用来保存历史数据，缓冲区容纳不下的旧数据将被舍弃。在绘制多条曲线时，波形图表的默认情况是把这些曲线绘制在同一个坐标系中。在波形图表的快捷菜单中的“高级”“刷新模式”子菜单下可以指定 3 中刷新模式，带状图表是默认模式，还有示波器图表模式和扫描模式。XY 图也以曲线方式显示数据，与波形图、波形图表的不同之处在于： XY 图不要求水平坐标等间隔分布，而且允许绘制一对多的映射关系，比如绘制封闭曲线等。XY 图绘制单曲线时，可以接受如下两种数据组织格式 x 数组和 y 数组打包生成的簇。簇组成的数组，每个数组元素都是由一个 x 坐标值
16、和一个 y 坐标值打包生成的。波形图表是一个图形控件，使用波形图表可以将新获取的数据添加到原图形中去。波形图表面板分两部分 L 图形显示区和标尺去。波形图对比波形图表，不能输入标量数据，也不具备数字显示和历史数据查看功能。波形图在显示时先清空历史数据，然后将传递给它的数据一次绘制成曲线显示出来。5、P107 While 和 for 区别：While 循环是“函数选板”“编程”“结构”输入控件子选板的第二个模块。While 循环的执行流程:。 。 。For 循环是“函数选板”“编程”“结构”子选板的第一个模块。一般情况下，For 循环之中子框图的执行次数由接入其左上角“循环总数”端子的整数值决定
17、，循环次数在 For 循环开始执行之前已经确定，无须再每次循环后判断循环是否继续。For 循环的执行流程：。 。 。循环次数在 For 循环开始执行之前已经确定，无须在每次循环后判断循环是否继续。循环结构可以与外界代码交换数据，方法是直接把其外部对象与内部对象用连线起来，这时，连线在循环结构边框上将出现一个称为隧道的小方格，隧道小方格的颜色取决于流过其中的数据类型。While 循环和 For 循环均具有一种特殊的自动索引功能，开自动索引隧道小方格中间会出现【】标志，关闭时隧道小方格是实心的。对于 For 循环，自动索引被默认打开，而对于 while 循环，该功能被默认关闭。For 循环的技术端
18、子没有接入任何数据，因此循环次数也可以根据接入数组个数确定，此时要求数组输入方式必须打开自动索引功能。While 循环的执行次数仍然受“循环条件”端子的输入决定，与输入数组是否自动索引无关。默认自动索引可以将循环框外数据挨个引入循环或者将循环框内数据挨个引出循环，引出循环时构成数组。6、移位寄存器和反馈节点功能：循环结构还有一种称为移位寄存器的附加对象，其功能是把当前循环完成时的某个数据传递给下一次循环的开始。反馈节点和只有一个左端子的移位寄存器的功能完全相同，同样用于在前后两次循环之间传递数据，他是一种更简洁的表达方式。(设计题：1、设计一个双路正弦波形发生器、其相位差可调 、可叠加噪音 及谐波设计一个频率计设计一个相位计1、测量频率和相位信号由正弦信号发生器给出2、频率和相位的测量至少有两种方法3、讨论采样 f、样本数等针对设计目的，给出完整设计思路设计流程以及前面板构成。)
