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2. 圖形化程式設計

像 NI LabVIEW 這種圖形化程式語言中,主要都是透過滑鼠與環境互動。也就是說,滑鼠即可完成許多不同作業,如選擇、接線、強調文字等。接著將說明滑鼠可於 LabVIEW 中完成的許多功能。


詳細說明

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資料流

LabVIEW 透過資料流模型而執行 VI。在接收必要輸入之後,程式圖節點隨即開始執行。執行節點時將產生輸出資料,並將資料傳送至資料流路徑的下一個節點。此資料穿過節點的過程,將決定程式圖上的 VI 與函式執行順序。
Visual Basic、C++、JAVA,與大多數文字架構的程式語言,均根據程式的控制流 (Control flow) 模型而運作。在控制流中,程式元素的順序亦即程式的執行順序。

針對資料流的程式設計範例,可用程式圖將 2 組數字相加,接著把結果減去 50.00,即如 圖 1 所示。在此條件下,程式圖將由左至右執行。此執行順序並不是依照物件配置的順序,而是因為 Add 函式必須執行完畢,並將資料傳送至 Subtract 函式之後,接著 Subtract 函式才能執行。另請注意,僅當節點的所有輸入端點均得到資料,再將資料傳送至輸出端點之後,才算執行完畢。

圖 1.  資料流程式設計範例

而 圖 2 則將考量應先執行何項程式碼區段 - Add、Random Number,或 Divide 函式。由於 Add 與 Divide 函式均可同時執行,所以無法決定;但 Random Number 函式並不具備輸入。在程式碼區段必須依序執行,且函式之間的資料並無相關性的情況下,則可透過程式設計的方式 (如序列架構或錯誤叢集) 制訂出執行程序。

圖 2. 多組程式碼區段的資料流範例

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接線

使用者可透過接線,於程式圖物件之間傳送資料。在圖 1 與 2 中,接線透過控制元與指示元端點,連接 Add 與 Subtract 函式。所有接線均具備單一資料源,但可連接多組讀取資料用的 VI 與函式。接線將根據其資料形態的不同,呈現不同的顏色、樣式、粗細。

圖 3.  斷線範例

如圖 3 所示,斷線即以中間有紅色 X 的黑線表示。斷線有多個發生原因,如使用者要以不相容的資料形態連接 2 組物件,就會產生斷線。 表 1  顯示最常見的接線類型。

表 1.  常見接線類型

使用 LabVIEW 時,均透過接線而連接多組端點,以能於 VI 中傳輸資料。但所銜接的輸入與輸出必須相容,才能確實傳輸資料。舉例來說,陣列輸出無法銜接數字輸入。此外,接線方向亦必須正確。接線僅限銜接單一輸入,且必須連接至少 1 組輸出。舉例來說,接線將無法銜接 2 組指示元。相關元件將決定接線的相容性,包含端點、控制元、指示元的資料形態均需注意。 

舉例來說,若開關具備綠色邊線,則可連接 Express VI 上任何綠色標記的輸入。若旋鈕為橘色邊線,則可連接任何橘色標記的輸入。當然,橘色旋鈕無法連接綠色標記的輸入。接線的顏色當然必須搭配相同顏色的端點。

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自動連接物件

在程式圖中,若將所選物件移近其他物件,則 LabVIEW 將提供暫時性接線以顯示有效連結。當使用者放開滑鼠而在程式圖上配置物件之後,LabVIEW 將可自動建立接線。亦可針對程式圖既有的物件,自動進行接線。LabVIEW 將銜接最合適的端點,而不會連接無法匹配的端點。

依預設值,只要使用者從  Functions  面板選擇物件,或按下 <Ctrl> 鍵複製現有物件並拖曳之,即可啟用自動接線功能。而只要使用 Positioning 工具搬移程式圖上的物件,即可依預設值停用自動接線。

另可點選  Tools » Options ,再從  Category  清單點選  Block Diagram  ,即可調整自動接線設定。

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手動連接物件

若將 Wiring 工具移至端點之上,隨即出現端點名稱與小秘訣。此外,若端點於  Context Help  視窗與圖示上閃爍,則可協助使用者銜接正確的端點。若要銜接物件,可將 Wiring 工具移至第一組端點,按下滑鼠,再將游標移至第二組端點,再點 1 次滑鼠。 


在接線之後,可對接線按下滑鼠右鍵並點選功能表的  Clean Up Wire ,即可讓 LabVIEW 自動選擇接線路徑。若要移除中斷的接線,可按下 <Ctrl-B> 即可刪除程式圖上的所有斷線。

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Module Quiz:圖形化程式設計

完成簡易測驗,看看自己是否了解「LabVIEW 圖形化程式設計」影片中的概念。

  1. LabVIEW 是從上到下執行程式圖的程式碼,與大多數的文字架構環境相同。



     
  2. 只要對端點按下滑鼠右鍵並選擇 ________,即可針對輸入端點與指示元,建立合適的常數或控制元。
    Visible Items
    Replace
    Properties
    Create

     
  3. 哪一項節點會最後作業?
    Square Root
    Add
    Square (上)
    Square (下)

     
  4. 哪個節點會先執行?
    Square (上)
    Square (下)
    Add
    Square Root
    未知

     
  5. ______________ 可於 LabVIEW 的程式圖上實際呈現資料流。
    Probe
    Clean Up Diagram
    Highlight Execution
    Step Into

     
  6. 端點僅於接收其所有輸入之後,才能輸出結果。



     
  7. 可從程式圖移除所有斷線的快捷鍵為___________
    Ctrl-B
    Ctrl-Z
    Ctrl-E
    Ctrl-Shift-Z

     

 

Cumulative Test:
LabVIEW Basics

接受 LabVIEW Basics Test,測出自己對 LabVIEW 基本了解程度。建議先完成 LabVIEW Basic Concepts 中的 7 大區塊之後,再接受此測驗。本測驗共有 20 題多重選擇題。

開始

Cumulative Exercise:
LabVIEW Basics

完成 LabVIEW Basics Exercise,以了解自己對 LabVIEW 環境的熟悉程度。建議先完成 LabVIEW Basic Concepts 中的 7 大區塊之後,再接受此測驗。此習題將透過 LabVIEW 而建構計算機。

開始