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  • LabVIEW编程
    2022-06-02 21:51:43

    LabVIEW编程规范

    编写LabVIEW程序应该遵循哪些规范,使得编写的程序在运行效率、可读性和可维护性方面得到显著提高?

    和本文编程语言类似,在LabVIEW中设计程序框图时也应该养成良好的编程习惯,使得设计出的图形化程序外观美观、便于理解,以便提高工作效率,减少不必要的失误。而且编写的程序很有可能在后期因为增加新的功能、优化程序执行效率等原因需要对其进行修改,这时候美观整洁的框图、模块化的VI、简洁的代码会使修改工作变得很简单。想反,混乱的连线、拥挤不堪的控件和不好的编程样式会使得修改一个程序有时候变得异常艰难,甚至导致所有开发工作重头开始。因此,如果在一开始设计程序的时候就遵循一些良好的编程规范,那么程序的可读性和可维护性就会高得多,这将起到事半功倍的效果。在本系统开发过程中,同样遵循一些基本的原则:

    1、前面板、程序框图中控件的对齐。LabVIEW中提供了控件的对齐工具栏,包括左右居中对齐,控件等间距分布、统一控件的长度和宽度等,利用对齐工具栏,可以将前后面板的控件以非常有序的方式组织起来。如图1中前面板控件采用右对齐并且控件之间等间距放置,程序框图中输入控件右对齐,并尽量保持控件垂直方向等间距。

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    图1 :控件对齐

    2、LabVIEW是基于数据流的,框图中的连线表示数据流的走势方向。因此节点间连线应清晰直观,尽量使用从左到右,自上而下的方式进行布局。而且要尽量避免不必要的弯曲连线,避免在结构边框下或重叠的对象之间进行连线,因为这些连线的部分连线段可能会被遮挡而影响程序的可读性。对于长距离的走线,应该添加文字注释。图2为框图走线整理前后对比:

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    图2:优化框图连线

    图3中为长距离走线加上必要的文字注释:

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    图3:为长距离走线加上文字注释

    3、为每一部分实现特定功能的框图结构添加有意义的注释,如图4所示,While循环、Case结构每一分支对应的使用场合:

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    图4:为Case结构每一分支添加注释

    4、给每个子VI一个明确的图标,并且在其属性的Documentation一栏描述该VI的用途。图标一般采取文字加图形的方式。图5为一些子VI示范图标:

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    图5:给每个子VI明确的图标

    给每个VI的Documentation一栏加上描述信息,如图6所示:

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    图6:给VI添加描述信息

    5、在程序的适当位置添加错误处理,也可以对可预见的错误进行自定义,这样既增强程序的稳定性,也可以方便问题的快速定位和排查。尽量通过错误输入输出簇来控制代码的先后顺序,而避免使用顺序结构。图7表示在程序的各个不同功能部分添加自动错误处理:

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    图7:自动错误处理

    图8表示对可预见的错误进行自定义错误处理:

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    图8 用户自定义错误处理

    图9中用错误簇代替顺序结构来控制数据流的先后顺序:

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    图9 用错误簇控制代码执行顺序

    6、尽量使主VI的框图简洁,当涉及到对主VI的前面板控件多处属性修改而占用较大框图面积时,通过传引用的方式将这一部分代码放在子VI中进行。如图9(a)中将Table控件的引用传入子VI,在子VI中修改Table控件属性如图9(b):

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    图9:通过引用修改控件属性

    7、优化VI运行性能。有几个常用的工具可以分析所编写程序的性能,如VI性能与内存使用工具(VI Performance and Memory)、显示缓冲区分配(Show Buffer allocations)、VI整体评估工具(VI Metrics),使用这些工具使你对编写的程序有一个整体的把握,如内存分配是否合理、前面板控件是否过多、是否使用了过多的属性结点、是否存在大数组的强制类型转换、是否某个子VI存在明显的耗时代码等等。

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    图10:VI性能与内存使用工具

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    图11:显示缓冲区分配

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    图12:VI评估工具

    另外还有一些LabVIEW编程规范,如簇的使用尽量采用严格自定义类型、避免程序框图过大超过整个屏幕、用条件For循环代替While循环、严格控制局部变量和全局变量的使用、避免GUI轮循等。合理使用这些编程规范,对于编写大型程序,提高程序的可读性和可维护性具有非常重要的意义。

    更详细的内容,参加如下附件的介绍。

    LabVIEW、LabVIEW开发、LabVIEW编程、LabVIEW程序

    上文中提到的例子和资料,均在word中的附件里,可点击下载。进一步了解,可联系们。

    LabVIEW编程规范 - 北京瀚文网星科技有限公司 (bjcyck.com)

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