LabView 7.1

1
LabView 7.1
2
LabView

• Vývojový systém (full development package)
• Base package bez knihovny Advanced Analysis,
• obsahuje knihovny GPIB, RS232, Data Acquisition,
  a Base Analysis
• Advanced analysis library (rozšírené analyzacní
  knihovny)
• statistika, lineární algebra, operace s poli,
  generování signálu, zpracování signálu, digitální
  filtry, okénkové funkce.
• Lze jej dále doplnit o
• prekladac aplikací (application builder)
• SQL toolkit pro podporu databázi,
• PID regulátor, Control Toolbox,
• VXI knihovna apod.

3
Program virtuální nástroj (VI)

• programové struktury
• sekvence (sequence)
• prepínac (case)
• cyklus FOR (for-loop)
• autoindexace vstupních a výstupních tunelu
  (možnost vypnutí)
• cyklus WHILE
• pole (array), struktury (clucter)
• události (events)
• lokální, globální promenné, konstanty
• matematický výraz
• polymorfizmus
• property
• subVi (vlastní, vnitrní) (soubory, I/O zarízení,
  filtry, mat. operace,)
• Aplikaci lze uchovat samostatne (.vi soubor),
  nebo sdružovat více aplikací (.llb soubor)

4
Cásti virtuálního nástroje

• Celní panel (front panel)
• Ovládací a indikacní prvky (controls)
• ikona a konektor
• Blokové schéma (block diagram)
• grafické vyjádrení programu (functions)

5
Nástroje pro práci
Výber zmena pozice
popisovac
ovladac
scrooling
propojovac
spojovac
výber barvy dle objektu
pop-up menu
sonda
barva
spojovac - space bar
breakpoint
run
stop
Svítí-li žárovicka Labview pri vykonávání
zobrazuje svoji cinnost v blokovém schématu
výber - single click
výber - double click
krokování
nastavení textu
výber - triple click
pauza
Opakované spuštení
6
Ikona, konektor, komentáre

• Front panel
• Ikona
• obrázek symbolizující VI nástroj
• Konektor
• interface pro navázání VI nástroje s okolím

7
Datové typy, signály.
8
Pop-up menu, property

• Umožnuje rychlé pripojení prvku k objektu.
• create/(constatnt,control,indikator)
• Zmena objektu na jiný.
• replace/
• Prístup k property vlastnostem.
• create/property node
• Vyhledání prvku na panelu.
• Vyhledání vlastních lokálních promených.
• Zmena datového typu a rozsahu hodnot.
• representation/typ
• formatprecision

9
Programové struktury

• Sekvence (složena z rámcu)
• Umelé vytvorení posloupnosti provádená príkazu.
• Jednotlivé rámce sekvence se provádejí poporade
  (0, 1, 2).
• Zobrazen je vždy jen jede rámec.
• Vstup do rámce tunelem (jeden vstup muže být
  napojen na více bloku ruzných rámcu)
• Výstup z rámce tunelem (jeden blok jeden tunel)
• Prepínac (case)
• Vetvení programu, dle podmínky do dvou ci více
  vetví
• Terminál pro pripojení testovací podminky

10
Programové struktury

• For-loop cyklus
• Pro známý pocet opakování
• Automatická indexace vstupního/výstupního kanálu
  i
• Vypnuto vstupem je pole v každém kroku,
  výstupem je skalár po ukoncení celého cyklu.
• Zapnuto vstupem je prvek na indexu i, výstupem
  je pole výsledku jednotlivých pruchodu.
• Rychlost provádení cyklu lze ovlivnit vložením
  bloku Wait Until Next ms Multiple.
• Pro zprístupnení hodnot z mynulých pruchodu
  slouží posuvné registry.

11
Programové struktury

• While-loop cyklus
• Opakování dáno testovanou podmínkou (true
  opakuj)
• Rychlost provádení cyklu lze ovlivnit vložením
  bloku Wait Until Next ms Multiple.
• Pro zprístupnení hodnot z minulých pruchodu
  slouží posuvné registry.
• Event structure
• Provádení rámce pri vybrané události.

12
Provádení bloku operace

• Asynchronní provádení
• bloku muže být spušteno simultánne spolu s
  dalšími bloky tj. strídavé provádení malých úseku
  kódu pridelováním kapacity CPU. LabVIEW obsahuje
  plánovac pro víceúlohoví beh, který prerušuje
  vykonávání kódu bloku, který má k dispozici
  všechna svá vstupní data, a prepíná na vykonávání
  kódu dalšího bloku, který má rovnež k dispozici
  všechna vstupní data.
• Radic priority prideluje kódu daného bloku
  kapacitu CPU na dobu, která odpovídá jeho
  priorite, potom prerazuje tento blok na konec
  fronty, kterou obhospodaruje. Z této fronty je
  blok vyrazen po dokoncení své cinnosti.
• Asynchronne se provádejí bloky odpovídající
  strukturám, vstupne/výstupním funkcím, casovacím
  funkcím a uživatelem definovaným subVI.
• Code Interface Nodes (CINs) a všechny výpocetní
  funkce jsou provádeny synchronne. Kód bloku je
  prováden bez prepínání na provádení jiných bloku
  a teprve po jeho dokoncení je kapacita CPU
  predána pro provádení jiných bloku.
• Existuje pet úrovní priority 0, 1, 2, 3 a
  subroutine.
• Nejnižší úroven priority je úroven 0,
• Nejvyšší prioritou je priorita subroutine, která
  je v nekterých ohledech speciální. Beží-li
  nekterý VI s prioritou subroutine, žádný jiný
  nebude spušten, dokud se tento nedokoncí.
  Provádení techto bloku je tedy sekvencní.

13
Provádení bloku operace

• Reentrantní provádení bloku znamená, že je možné
  provádet nekolikanásobne volaný blok paralelne.
  (každé volání takovéhoto bloku totiž vytvárí
  separátne kopii dat) užitecné ve trech prípadech
  
• jestliže VI obslužného programu rídí a komunikuje
  s fyzickým prístrojem a musí rídit nekolik
  identických prístroju
• jestliže VI ceká specifikovaný casový interval
  nebo dojde k vypršení nastaveného casu
• jestliže VI obsahuje data, která nemohou být
  sdílena s jinými položkami tohoto VI,
• Reentrantní provádení VI se povoluje nastavení VI
  Setup...
• Príklad viz. 1

14
DLL

• Pro volání funkcí z DLL souboru musíme mít k
  dispozici
• konkrétní dll soubor ),
• jména funkcí v DLL,
• pocet a typy argumentu ve fci s návratový typem,
• volací konvence (C, stdcall).
• tyto informace získáme z prototypu funkcí v
  hlavickovém souboru .h
• void MyFunction(int32 a, double b, char string,
  uInt32 arraysize, int16 dataarray)
• b je pointer na jedno realné císlo (8B float),
• string je pointer na retezec
• dataarray je pointer na pole 16b celých císel

15

• include main.h"
• include ltwindows.hgt
• include ltstdio.hgt
• include ltstdlib.hgt
• include "math.h"
• define true 1
• define false 0
• DLLIMPORT int GetSphereSAandVol(double radius,
  double sa, double vol)
• if(radius lt 0)
• return false //return false (0) if radius is
  negative
• sa GetSA(radius)
• vol GetVol(radius)
• return true
• DLLIMPORT double GetSA(double radius)
• return 4 M_PI radius radius

• main.h
• DLLIMPORT int GetSphereSAandVol(double radius,
  double sa, double vol)
• DLLIMPORT double GetSA(double radius)
• DLLIMPORT double GetVol(double radius)

16
DLL, advanced functions
Blok pro volání fce z dll souboru
CIN Code Interface Node
call library function node
Vstupní zarízení (joystick, klávesnice, myš,)
I/O port
Jestli je funkce v DLL schopná paralelního
zpracování (threadsafe) lze zvolit
Reentrant (žlutá/oranžová barva)
WIN registry
Výber fce z DLL
DLL soubor
Manipulace s daty pretypování, posuvy,
presouvání, rozdelování,
Synchronizace semafory, fronta,
Nastavení typu argumentu nebo návratové hodnoty
funkce
pridávání argumentu pro postupné vytvorení
prototypu fce
Volací konvence
17
Vytvorení DLL v LabView

• Vytvoríme VI prístroj,
• pridelíme terminálu vstupy/výstupy,
• uložíme a uzavreme.
• Otevreme nový VI
• v tools
• Build application or shared library (DLL)

18
Vytvorení DLL v LabView
Výber VI prístroje
Výber DLL/EXE
Identifikátor fce
Jména exportovaných funkcí z VI do DLL souboru.
Volací konvence
Jméno výsledného DLL
Argumenty fce
Nastavení argumentu
Zdrojový a cílový adresár
Prototyp fce
Po vytvorení všech prototypu funkcí z VI
prístroje, zvolit BUILD - provede kompilaci a
vytvorí výsledný .DLL, .h a .lib soubor v
cílovém adresári.
19
Použití DLL z LabView v C

• include ltstdio.hgt
• include ltstdlib.hgt
• //include "SharedLib.h"
• include "windows.h"
• double C 0
• double F 25
• HANDLE fH 0
• double (f_to_c2)(double DegF)
• int main(int argc, char argv)
• printf("Nacteni DLL knihovny\n")
• fH LoadLibrary("SharedLib.dll")
• printf("Jeji handle jest d\n",fH)
• if (fH 0)
• MessageBox(NULL,"Chyba pri nacteni
  DLL","Chyba", MB_OK)
• return 1

20
CIN

• CIN (Code Interface Node)
• Blok zprístupnující C/C kód pro LabView
• V C kódu musíme zahrnout hlavickový soubor
  extcode.h (v adresári /LabWiew/cintools)
• include "extcode.h"
• LabView volá funkce standardizovaného rozhraní
• funkce které mají konkrétní identifikátory,
  návratovou hodnotu a parametry
• MgErr CINRun(volitelné parametry_dle I/O bloku)
  // pri každém provedení bloku CIN
• MgErr CINProperties(int32 prop, void data) //
  nastaveni CIN
• MgErr CINLoad(RsrcFile reserved) // provede se
  pri nactení CIN
• CINSave, CINUnload, CINAbort, CINInit,
  CINDispose.
• Dále je možné využívat v kódu další vnitrní fce
  LabView, typy,
• (viz. manuál ve formátu pdf, dostupný z nápovedy
  k CIN bloku)
• Na rozdíl od bloku pro DLL se parametry pro blok
  CIN volitelne pridají pri tvorbe programu, poté
  se vygeneruje príslušná šablona pro C/C.

21
Blok CIN se roztáhne tak, aby obsahoval
potrebný pocet terminálu (parametru)

• Terminály mohou být
• obousmerné
• vstupní
• výstupní

Terminálum priradíme konkrétní signály
Vytvoríme šablonu pro C/C
22
CIN

• Do vytvorené šablony doplníme náš kód.
• Následne je potreba vygenerovat .lsb soubor
• http//zone.ni.com/devzone/conceptd.nsf/webmain/3
  1DAB548C369B2C6862567C8006D8FC9
• Vytvoríme nový projekt DLL
• Nastavíme kompilátor
• Multithreaded DLL, zarovnávání císel po 1B,
  konvence volání funkcí C.
• Adresár cintools pridat do cesty pro vyhledávání
  include souboru
• Do projektu priradit tyto soubory
• Cin.obj, Labview.lib, Lvsb.lib, Lvsbmain.def
• Vytvoríme príkaz pro vlastní sestavení .lsb
  souboru
• Build commands
• "ltCintools_pathgt\lvsbutil" "(TargetName)" -d
  "(WkspDir)\(OutDir)
• Output files
• "(OutDir)(TargetName).lsb
• Spustíme kompilaci

23
CIN

• Po naprogramování a úspešném preložení projektu
  DLL získáme požadovaný soubor .lsb
• V preloženém DLL nejsou slinkovány fce CINXxxx
  (neuvedeme include nas_soubor.c v hlavním
  souboru DLL)
• .lsb soubor je sestaven pomocí programu lvsbutil
• .lsb nacteme do bloku CIN pomocí pop-up okna Load
  Code Resource

Z funkce CINProperties získal LabView informaci o
kódu, jenž je threadsafe (žlutá barva) a je možné
k tomuto objektu pristupovat paralelne.
24
Simulation module

• Všechny bloky ze simulacního modulu musí být na
  simulacní smycce nebo simulacním subVI
• Lineární (diskrétní i spojité) systémy lze
  zadávat pomocí prenosu, stavového prostoru, pólu
  a nul
• Nelineární systémy je nutné sestavit pomocí bloku
• Zrcadlové obrácení bloku pomocí položky
  kontextového menu bloku Reverse terminals
• Pokud je na vstupu derivace skok, dojde k
  zastavení simulace
• Pri použití bloku nepatrících do simulacního
  modulu dochází k neocekávanému chování

Simulation module
25
SubVI

• Zprehlednení blokového schématu
• Znovupoužití vytvoreného schématu
• Vytvorení z aktuálního výberu pomocí nabídky Edit
  - Create subVI
• Výstupy/vstupy vytvoreného subVI odpovídají
  propojeným výstupum/vstupum z/do výberu použitého
  pro vytvorení subVI
• Uložené subVI se vloží pomocí funkce Select a VI

Select a VI
26
Reference

• 1 http//vlab.fme.vutbr.cz/
• 2 http//www.physics.muni.cz/cermak/index.php
• 3 http//zone.ni.com/zone/jsp/zone.jsp
• Communicating with a Real-Time Engine
• http//zone.ni.com/devzone/devzone.nsf/webcategori
  es/80B108310397CDE886256B5D00798294
• Programming Event Response Applications
• http//zone.ni.com/devzone/devzone.nsf/webcategori
  es/B8486B92B6C187B486256B5D007A8C43
• Programming Control Applications
• http//zone.ni.com/devzone/devzone.nsf/webcategori
  es/98B00EDB9735ECB386256B5D007A86D0
• Using External Code
• http//zone.ni.com/devzone/devzone.nsf/webcategori
  es/69AC4D47BD54298A86256AB7006AB23C
• Hardware Input and Output
• http//zone.ni.com/devzone/devzone.nsf/webcategori
  es/9B7EBE009FDF14718625688B00731D38