Przyklady z „real life”

To jedne z czysciej napisanych przezemnie programow, dlatego je tu zamieszczam. Reszta nie nadaje sie do publikacji DDDDDDD

• Pirometr IMPAC 140 (pomiar temperatury)
• Spektrometr masowy QMG 112A (spektrum masowe)

Zadania

• zad 2a
• zad 2b
• zad 2c
• zad 2d
• zad 2e
• zad 3

Ciąg Fibonacciego

Na zalaczonym obrazku widac program do obliczania ciagu Fibonacciego.

Kontrolka „wyraz nr” okresla wyraz ciagu ktory chcemy obliczyc. Wynik jest wyswietlany w okienku „wynik”.

Moze sie nie wydawac, ale jest on dosc skomplikowany poniewaz wykorzystuje shift register (a nawet podwojny shift register). Shift register to te strzaleczki po lewej i prawej stronie petli. Przekazuja one wartosc do nastepnej iteracji petli.

Podany przyklad nie posiada ogolnej petli uruchomieniowej, dlatego po kliknieciu przycisku Run, oblicza wartosc i od razu sie wylacza. Mozna oczywiscie uruchomic go w trybie Continuous Run, ale w bardziej skomplikowanych programach sie raczej tego nie uzywa.

Zamiana liczby całkowitej do postaci dwójkowej (binarnej)

Ten program zamienia integer, podawana w kontrolce „Numeric”, na liczbe w systemie dwojkowym. W zadaniu nie zaznaczono ze nie mozna wykorzystywac gotowych funkcji, dlatego najlepiej z niej skorzystac
Program jest prosty, rowniez sposob wyswietlenia jest prosty (indicator boolean array).

Mozna zauwazyc dziwna kontrolke po lewej od ciagu wskaznikow bool. Jest to domyslna kontrolka wyswietlana przy wskaznikach array. Umozliwa ona ustawianie ofsetu wyswietlanych wartosci (np dla 0 wyswietlane sa komorki od nr 0, dla 1, komorki od nr 1 itd). Odpowiednio dla jedno wymiarowej tablicy, pojawia sie jedna kontrolka, dla dwuwymiarowej tablicy dwie kontrolki, itd.

Znajdź maksimum i minimum

Ten troche bardziej skomplikowany program, wyszukuje najwieksza i najmniejsza z podanych wartosci (w tym przypadku z 5 elementow). W zadaniu zaznaczono ze nie wolno uzywac wbudowanych w LabView funkcji, dlatego rozwiazanie sie troche skomplikowalo.

„Metoda zwykla”, jest to najprostsze rozwiazanie wykorzystujace wbudowana funkcje max&min, a „metoda cwiczeniowa” jej nie wykorzystuje, opierajac sie na petli. Naturalnie nie jest to moze najlepsze rozwiazanie z informatycznego punktu widzenia (nie czytalem teorii sortowania i ukladania ), ale dziala

Przyklady do sciagniecia

• zad1a.vi
  
• zad1b.vi
• zad1c.vi
• zad1d.vi

W tej czesci wprowadze podstawowe zmienne i ich trzy rodzaje:

• constant (stała)
• control (kontrolka)
• indicator (wskaźnik, wyświetlacz)

Constant

Stała ma tylko wyjscie.

Moze sie to wydawac banalne co to jest stała, choc nie zawsze jest. Patrzac na caly sposob laczenia ze soba funkcji w labview, stala to podstawowe zrodlo z ktorego wychodzą kable (obok kontrolki).

Po prawej podaje przyklady stalych. Pierwsze dwie (e i pi) to stale predefiniowane, pozostale to stale ustawiane przez nas.

Kazda stala ma naturalnie swoj kolor, ktory odpowiada rowniez kolorowi kabelka.

Na przykladzie widac ze utworzenie zwyklej stalej nie powinno stanowic problemu, co jednak jestli potrzebujemy cos w stylu array(bundle(2x waveform(int) + 2x string))…

Czesto rzadko zmieniane wartosci wpisuje sie w stale (np zeby nie zasmiecac interfejsu), jest to jednak zle podejscie jesli chcemy skompilowac program. O kompilacji bedzie innym razem, teraz wspomne tylko ze program jest dobry, tylko wtedy jesli po skompilowaniu dziala tak jak chcemy (czyli nie musimy poprawiac ciagle czegos w kodzie). Drugim plusem kompilacji jest znaczne przyspieszenie dzialania programu oraz zmniejszenie zuzycia pamieci operacyjnej.

Control (kontrolka, zmienna)

Kontrolka ma tylko wyjscie.

Kontrolka to drugie podstawowe zrodlo wartosci (poczatek kabelka). Mozna by spokojnie nazwac to zmienna, ale nazwa kontrolka jest bardziej odpowiednia, jako ze w przeciwienstwie do stalej, kontrolka pojawia sie w interfejsie programu. Po prawej przedstawiam zarowno wyglad kontrolki na interfejsie jak i w programie.

Przedstawione kontrolki to najprostsze z nich, istnieja kontrolki odpowiednio nadajace sie do specyficznych zastosowan (suwaki, pokretla, przelaczniki itp).

Druga roznica wzgledem stalej jest taka, ze kontrolka pozwala zmieniac wartosci w czasie dzialania programu (albo np przy skompilowanym programie). Jest to jej zaleta i wada. Zaleta, poniewaz nie trzeba edytowac kazdorazowo programu, wada, poniewaz mozna sobie powaznie zasmiecic interfejs programu.

Indicator

Indicator (wskaźnik) ma tylko wejscie.

Indicator wystepuje w bardzo wielu odmianach, albo w bardzo prostych (prawie identycznych do powyzej przestawionych control), albo w bardziej skomplikowanych jak wykres 3D itp. Indicatory, z powodu ich bardzo duzej ilosci, latwo dobrac do zastosowania, od zwyklego licznika, przez termometry, wskazowki, paski, wykresy, wykresy 3D itp.

Indicator jest uzywany do wyswietlania wartosci w interfejsie programu. W wiekszosci przypadkow indicator sam sie odpowiednio dobiera (oraz swoj wyglad) do wprowadzonych wartosci (np do integera, arraya integerow itp). Wykresy, czasami wymagaja kilku wartosci aby funkcjonowac, a czasami przyjmuja jedynie skomplikowane pakiety danych (jak np array(bundle(array(2xint)+string)) albo tym podobne), z czym ciezko sobie na poczatku poradzic.

PS Chcialbym zeby wszyscy sugerowali sie angielskim nazewnictwem, aby uniknac bezowocnych dyskusji na temat ze kontrolka to w polskim to samo co wskaznik itp. Przetlumaczylem control na kontrolka (mimo ze to chyba to samo co wskaznik), zeby tekst brzmial bardziej swojsko

Kolorowe linie (w trybie schematu), to, najprościej mówiąc, kable. Tylko każdy kolor to inny typ danych. Typów jest kilka i każdy znający jakikolwiek inny język programowania jest w stanie wymienić parę (np integer, double, string, itp.). Naturalnie pojawiają się jeszcze inne, nigdzie indziej niespotykane typy, ale nie są one niczym specjalnym i łatwo jest się przyzwyczaić.

Znanie typów nie jest jednak tak ważne jak ich konwertowanie. Często zdarza się że jednym z większych problemów w programie jest przekonwertowywania dziwacznych typów.

Warto zauważyć, że pojedynczy kabel to najczęściej jedna wartość (jedna liczba), im grubszy kabel tym więcej komórek we wiązce.

Standardowe najczęściej używane kabelki:

• Kabel integer
• Kabel double (real itp.)
• Kabel string
• Kabel array złożony z 2x double
• Kabel bool (czyli true albo false)
• Kabel cluster, podobne do array, ale jednak coś innego
• Kabel error out
• Kabel visa resource name

Kolejna ważna rzecz to umiejętność używania funkcji. Funkcje to te pudełeczka w rożnych kształtach (najczęściej kwadraty, ale są również małe prostokąty, trójkąty itp). Trzeba wiedzieć ze maja one tzw porty. Do tych portów można podłączać kabelki (to jest cala filozofia programu w skrócie )
Są porty wejściowe i wyjściowe. Niektóre pudełeczka mają obydwa te rodzaje (większość chyba), niektóre maja tylko porty wyjściowe (np stałe liczbowe, wyjścia z urządzeń pomiarowych), lub tylko wejściowe (wyświetlacze na ekran, na interfejs).

Przykładowe proste funkcje:

• Funkcja add, podobna do subtract, multiply i divide
  Naturalnie funkcja posiada dwa wejścia i jedno wyjście, czyli x+y=z.
  Na przykładzie zesumowano dwa integery.
• Funkcja not
  Funkcja działa tylko dla bool. Zmienia true na false, lub false na true. Funkcja posiada tylko jedno wyjście i jedno wejście.
• Funkcja bool to (0,1)
  Przydatna funkcja zamieniająca zmienną bool na integer (czyli false na 0, a true na 1). Funkcja posiada tylko jedno wyjście i jedno wejście.
• Funkcja equal?
  Funkcja porównująca (2 wejścia). Sprawdza czy dane wejściowe sa równe (nieważne czy string, integer itp), na wyjściu podaje bool (true albo false).
  Na przykładzie porównano dwa stringi.
  Porównywanie stringa i integera jest chyba bez sensu gdyż nigdy nie będą identyczne (do sprawdzenia).
• Funkcja not equal?
  Funkcja porównująca (2 wejscia). Jeśli dane wejściowe są rózne, to true, jeśli są równe to false.
  Na przykładzie porównano dwa double.
• Funkcja build array
  Jest to bardzo prosta funkcja łącząca dwa kable jednego rodzaju w array (posiada jedno lub wiecej wejść). Czyli np połączenie integer i double jest możliwe, a połączenie integer i string nie.
  Funkcję wykorzystuje się do tworzenia wykresów (dane x i y) itp.
• Funkcja bundle
  Funkcja bundle działa podobnie do build array, jednak jest możliwe łączenie prawie dowolnych kabli (posiada jedno lub więcej wejść). Naturalnie zastosowania utworzonego cluster są inne niz array.

LabView jest to program, który pozwala nam pisać w języku G inne programy. Trudno nazwać LabView kompilatorem, lepiej chyba edytorem, ale to słowo też nie za bardzo pasuje. Napisane w LabView programy potrafią symulować różne (nawet bardzo skomplikowane, a nawet nieistniejące) urządzenia laboratoryjne.
Czyli zaczynając od miernika elektrycznego, poprzez oscyloskop, do skomplikowanych urządzeń takich jak sprzęt do analizy danych spektrometru masowego. Możliwości naszego programu-miernika zależą prawie tylko i wyłącznie od nas (od ilości czasu, chęci i pieniędzy).

Aby dokonać pomiaru np napięcia baterii i wyświetlenia go na ekranie komputera, po drodze napotykamy miejsce gdzie trzeba gdzieś te kable od baterii włożyć do kompa, żeby coś zmierzyć. Tu zaczynają sie niestety schody. Można skorzystać z miernika elektrycznego połączonego kablem COM z komputerem. Jest to dobre i niedrogie rozwiązanie w porównaniu z kupowaniem karty np PCI-6014 firmy National Instruments (ponad 1000zl). Miernik pozwala nam przyjemnie mierzyć napięcie, natężenie, opór i np temperaturę. Można przedstawić te dane na wykresie w zależności czasowej. Ale jeśli chce zmierzyć te dwie wartości na raz, to potrzebuje 2 mierniki, 2 kable COM… A jak chce mierzyć napięcie, natężenie i temperaturę na raz !
Dobra ale ten problem do rozwiązania pozostawiam wam i waszej pomysłowości

Co to LabView…

Pierwsza rzeczą którą należy zauważyć jest to ze każdy program-miernik (potem będę pisał program) składa sie z dwóch równoległych części (jak każde urządzenie). Czyli tego co widać z zewnątrz (interfejsu) i flaków (schematu)

Przykład interfejsu (program do obsługi pirometru Impac 140):

Schemat do powyższego programu:

Korzystając tylko z jednego z tych poziomów nigdy nie zbudujesz normalnego programu. Od razu zaznaczam że z natury lepiej jest zaczynać od poziomu schematu. Najpierw zajmujemy sie odczytaniem danych, odpowiednia obróbka (filtrowanie itp), dopiero a potem wyświetlaniem tego na ekranie i manipulowaniem.

Najważniejsze skróty klawiaturowe:

• CTRL+H !!!
  Bardzo ważny interaktywny help, pokazujący pomoc do wskazanego elementu, typ danych w kabelku oraz opis wejść/wyjść funkcji. Pomaga również przy niezgodności typów.
• CTRL+B
  Automatycznie oczyszcza urwane i niepodłączone kable.