2.1 【實例 5】簡易數值運算

LabVIEW 8.2函數選板中的函數非常豐富，如提供了很多數值運算的函數，簡單的有加、減、乘、除、取整，復雜的有平方根、平方、公式運算等。本節主要通過簡單的數值運算來介紹函數選板的內容和程序的編寫過程。

2.1.1 設計目的

（1）熟悉函數選板中的簡易數值函數。

（2）實現簡易的數值運算功能。

2.1.2 程序框圖主要功能模塊介紹

如圖2-1所示的函數選板中存放的是編寫程序框圖時需要的各種節點，主要包括函數、子VI、Express VI、結構等類型。函數選板中的節點是完成LabVIEW 8.2程序功能的最基本的成員。在程序框圖中打開函數選板的方法與在前面板中打開控件選板的方法大體相同。在程序框圖的空白處單擊鼠標右鍵可以打開函數選板，也可以通過程序框圖菜單欄中的“查看（V）→函數選板（F）”打開函數選板。函數選板和控件選板一樣，分為很多層，可以層層打開，最里面一層顯示的是各種函數、子VI等內容。將鼠標放置在某一個圖標上便會顯示該圖標所代表的名稱。通過菜單欄中的“幫助（H）→顯示即時幫助（H）”或者直接通過快捷鍵“Ctrl+H”可打開“即時幫助”窗口，當鼠標放置在函數選板的某個函數圖標上時，“即時幫助”窗口會及時地顯示該函數的簡要功能介紹和詳細介紹的超級鏈接。例如，在圖2-2中，將鼠標放在“表達式節點”的圖標上，這時右側的“即時幫助”窗口便顯示出了“表達式節點”的名稱、輸入/輸出端口、功能簡介和詳細幫助信息的超級鏈接。

這里主要介紹一下函數選板中的數值運算函數。數值運算函數位于函數選板的“函數→編程→數值”中，如圖2-3所示的是打開后的數值運算函數列表。從圖2-3可以看出數值運算函數包括基本運算、常量、表達式節點、隨機數、類型轉換、復數運算等部分。加、減、乘、除、復合運算、平方、平方根、上下取整、求余、倒數等常用的函數均在基本運算函數之中。“隨機數”可以產生0～1之間的隨機數；“表達式節點”可以直接輸入運算表達式；“類型轉換”里面含有很多數字類型轉換的函數，如將非雙字節整型數轉換成雙字節整型數的函數；“復數運算”中含有很多用于復數的運算函數，如求復數的虛部和實部；另外，還有常量，如數值常量、枚舉常量、下拉列表常量。

2.1.3 詳細設計步驟

首先新建一個空白VI。

1. 加法運算

1）放置控件

在前面板放置兩個數值輸入控件，分別取名為“加數”和“被加數”（如圖2-4所示）。這時前面板中的“加數”控件和“被加數”控件的接線端會以圖標的形式顯示在程序框圖中。一般情況下為了節省程序框圖的空間，同時也是為了使程序框圖看上去比較簡潔，最好不要以圖標的形式顯示控件的接線端。如圖2-5所示，將鼠標放在程序框圖“加數”控件的接線端圖標上，右擊鼠標調出該控件的快捷菜單，單擊“√顯示為圖標”后，“顯示為圖標”前面的對鉤會消失，控件的接線端便不會以圖標的形式顯示。但是利用上述方法更改的只是“加數”控件接線端的顯示方式，如果繼續在前面板中放置控件，控件的接線端在程序框圖中還是會以圖標的形式顯示出來。

想要徹底改變后面放置的控件在程序框圖中的顯示方式，必須從LabVIEW 8.2的“選項”窗口中更改控件的顯示方式。從菜單欄的“工具（T）→選項（O）…”可以打開如圖2-6所示的“選項”窗口。在“選項”窗口左側的類別選擇中單擊“程序框圖”，右側便會顯示與程序框圖有關的一些環境配置。將“以圖標形式放置前面板接線端”這一項的對鉤去掉，單擊“確定”按鈕。此時，繼續在前面板中添加數值顯示控件，取名為“和”，可以看到在程序框圖中“和”控件的接線端不再以圖標的形式顯示（如圖2-7所示）了。但是“被加數”接線端并沒有改變，還是要按照圖2-5所示的方法進行更改。

控件放置好后，需要調整控件的位置、大小、排列方式。

2）編輯加法運算

加法運算函數位于函數選板的“函數→編程→數值”中，該加法運算函數有兩個輸入端，一個輸出端。在程序框圖中放置該函數的步驟與在前面板中放置控件的步驟大體相同。首先，在函數選板中找到所需函數；然后，單擊該函數；最后，將鼠標移動到適當的位置，單擊鼠標釋放函數。將加法函數放置到程序框圖后，要將加法函數的輸入/輸出端口與控件的接線端相連。如圖2-8所示的是加法運算的編輯過程。連線時可以使用工具選板中的“連線”工具進行連線，也可以選擇“自動選擇工具”，這樣在將鼠標放到加法運算函數的輸入端上時，鼠標會自動選擇“連線”工具。

在編輯程序框圖時，往往要根據需求調整連線，如在圖2-8中連線后上下不夠美觀，可以將兩條線的拐角移動到同一位置。調整連線時，可以先用鼠標單擊要調整的線，然后按住鼠標左鍵不放，將鼠標拖動至連線要調整的位置后，放開鼠標（如圖2-9（a）所示）。也可以在選擇了要調整的連線后按下鍵盤的上下左右方向鍵（具體示例如圖2-9（b）所示），如果按下方向鍵的同時按住“Shift”鍵可以加大每次移動的像素，加快移動速度。調整結果如圖2-9（c）所示。

3）運行加法運算

按照上述步驟編輯完加法運算后，便可以運行程序，查看運行結果了。圖2-10顯示的是加法運算的結果。

2. 編輯其他運算

按照加法運算的編輯步驟，編輯減法、乘法、除法、加1、減1、絕對值、最近取整、向上取整、向下取整、平方根、平方、倒數運算和隨機數的生成。編輯VI時，要時刻進行保存。

如圖2-11和圖2-12所示的分別是本節實例——簡易數值運算的前面板和程序框圖。讀者可以根據興趣設計自己的前面板。