3.3 数据流运行机制中的节点.docVIP

3.3? 数据流运行机制中的节点（The data flow node in the operational mechanism） 版本 8? 创建于: 2010-9-30 下午8:16 作者 jwdz - 最后修改:? 2010-10-29 下午8:21 作者 jwdz ?????? 前面已经介绍过图形化语言中端子、连线的基本作用和数据流运行机制下的特点。本节将介绍图形化语言中其它的节点类型基本作用和数据流运行机制下的特点。 ? ?????? 节点包括：内置函数、内置VI和结构。?????? 节点类似于文本编程语言中的语句、函数、和子程序。?????? 下面我们分别进行讨论。 ? 3.3.1? 内置函数的数据流运行机制 ? ? 内置函数节点 ? ?????? 我们之所以称LabVIEW开发环境所提供的函数为内置函数是想表明这些函数是开发环境中所特有的，并内置在开发环境中提供给图形化程序设计者使用。内置函数包含在开发 环境的程序框图中的“函数 Functions ”选项板上。它是构成图形化语言VI中最小的、最基本的可操作元素，是图形化程序执行基本操作的内部节点。 ? ?????? 作为图形化语言中的最小可执行元素，内置函数不仅具备了最基本的函数功能如：加、减、乘、除、常数、常量等等外，同时还具备处理更复杂事物的函数功能如：数组处理、字符 串处理等等。如此众多、功能强大的内置函数保证了LabVIEW基本上具备了通用编程语言的基本特征。 ? ?????? 内置函数图标的背景颜色为浅黄色，很容易分辨。它不同于VI，它没有前面版和程序框图，只有简单的连接端口，所以我们无法查看它的内部程序代码。 ? ?????? 下面给出进行数组操作用的一些内置函数。 ?????? 图 -1 数组操作内置函数 ? ?????? 内置函数是LabVIEW图形化语言的基础内核，是从高级语言中高度抽象出来的最底层、最基础、最实用的图形化代码，是构成性能强大的虚拟仪器的基础“零部件”。内置函 数的功能越丰富对待解问题的处理能力就越强。 如果要想学习、使用好LabVIEW最重要的基础就是充分了解内置函数的基本特性和使用方法。只有这样，才能充分发挥出图形化语言的特点，设计出满足用户需求的自动化应 用程序。 ? ?????? 对于内置函数的学习，最重要的是详细解读LabVIEW Help文档，该文档中包含了每个内置函数的详细说明。对于中文版的LabVIEW，已提供了汉化的文档。与此同时，更多看其它LabVIEW开好者设计的例程，如Op enG、MGI的开源图形化代码及NI 开发者社区中LabVIEW开好者所提供的例程等等也是受益匪浅的。在这方面花费一定的时间是非常值得的。 ? ? 内置函数的基本特点 ? 内置函数虽然数量众多、功能不一，但存在着许多共同的特点。下面我们对这些特点进行简单的总结： ? 基于数据流的运行机制，内置函数至少有一个以上的连接端口。对于双端以上的内置函数通常是以输入端和输出端的形式呈现 内置函数的内部是不可见的，程序的设计者或使用者是不可对其进行编辑和修改 内置函数是构成VI或子VI的最基本操作元素之一 内置函数是节点中的一部分，可通过颜色辨别（图标中的背景为浅黄色） 内置函数是直接命名的 内置函数通常没有公共线程（错误簇） ? ?????? 有时候总会有些例外的事情发生，它的最后这个特点就存在着例外的现象，请看下面的例子：加、减、乘、除这些内置函数当它们的输入数据为波形数据时，它们会自动生成公共线 程连接端——错误簇（做时域的加、减、乘、除）。参见下图。 ? 图 -1 内置函数加、减、乘、除作时域运算时自动生成的错误簇 ? ?????? 这是一个极为有趣且很有用的功能，在功率测量的项目中，利用这个特点实现了有功功率的时域乘法计算。并且，这种时域相乘的方法反映出的的功率和功率因数特性也非常准确和 直观，是一个非常简单、线性度又非常好的时域乘法器（性能取决于数据采集卡），前提是必须使用同步采集模块。 ? ?????? 千万不要小看这个特点，这里表现出一些很可贵的时域特征。?????? 以“乘”内置函数为例，我们知道，乘法器是比较常用的模拟运算单元电路。在模拟集成电路中，集成乘法器IC——AD536就很具有代表性。但是，它的四象限乘法特性很难 做到优于0.2％，并且输入信号带宽很有限。?????? 在分立元件电路中，时分割乘法器很有代表性。为获得0.02％的时分割乘法器，其所付出的代价是极其昂贵的，并且输入信号带宽很有限。?????? 采用数据采集方法，数字乘法器（用“乘”内置函数）几乎没有任何局限性。它配合628x系列数据采集卡可以获得多路0.01%数字乘法器，带宽可达10KHz以上。它的 角差特性更是其它类型的乘法