实验三 LabVIEW编程的数组和簇与图形显示
（一）LabVIEW编程的数组和簇
一、实验目的
1．掌握如何创建、使用数组；数组函数的功能和应用，掌握它们的区别以及相应操作。 2．掌握如何创建、使用簇；簇函数的功能和应用，掌握它们的区别以及相应操作。 二、实验原理
1．数组是一些具有相同类型的元素组成的集合。数组包含两方面的内容：元素和维数。数组中的元素可以是数字、布尔、字符、路径、波形和簇等数据类型。一个数组可以是一维或者多维，如果必要，每维最多可有231-1个元素。可以通过数组索引访问其中的每个元素。数组元素不能是数组、图表或者图形。
LabVIEW提供了很多用于操作数组的功能函数，位于函数Functions?数组Array中。其中包括创建数组、初始化数组、数组大小、数组子集、索引数组等。 ? 创建数组：用于根据标量值或者其他的数组创建一个数组。 ? 初始化数组：创建所有元素值都相等的数组。 ? 数组大小：返回输入数组中的元素个数。 ? 数组子集：选取数组或者矩阵的某个部分。 ? 索引数组：用于访问数组中的某个元素。
建立数组的步骤如下：
1）从数组和类子模板（Controls-All Controls-Array & Cluster）上选中数组，放置在前面板中，此时为数组空壳，可以向里边添加（用拖拽的方法）数字、布尔、字符等数据类型的控制器或指示器，来建立相应的数组控制器和指示器。此时可以看到数组上有两个显示窗口：
? 标号显示窗：标号从0开始，每单击一次“增加”键，标号显示值顺序递增。这个标号
就是数组元素的序号；对于一个含n个元素的数组，其标号为0～n-1。
? 元素显示窗：用来显示元素的数值。数组中的元素按序号排列。数组元素的查找按行/列标号进行。
2）右键单击标号窗口，弹出一个快捷菜单，选择Add Dimension来增加数组的维数。 2．簇（Cluster）是另一种数据类型，它的元素可以是不同类型的数据。它类似于C语言中的structure。使用簇可以把分布在框图中各个位置的数据元素组合起来，这样可以减少连线的拥挤程度，减少子VI的连接端子的数量。
簇相当于一个容器，容器中的元素可以是各种不同的数据类型。也就是说，可以在一个簇中放置控制模板上的各种控件，如数字控件、布尔控件、数组控件等，但是不能将输入控件和输出控件同时放入其中。因此，在编辑流程图时，可以减少连线数以及连线的节点数，最终简化流程图。它有多个输入，一个输出。
要建立簇，可以选择控制模板中数组和类子模板上的Cluster，将其调入前面板。向类控件中放入元素，即将控制模板中的相应控件放入其中，俗称把元素“捆绑”在一起。 ? 捆绑（Bundle）数据
Bundle功能将分散的元件集合为一个新的簇，或允许你重置一个已有的簇中的元素。可以用位置工具拖曳其图标的右下角以增加输入端子的个数。
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最终簇的序是取决于被捆绑的输入的顺序。右图中Bundle图标中部的Cluster端子用于用新元素重置原簇中的元素。
? 分解（Unbundle）簇
Unbundle是Bundle的逆过程，它将一个簇分解为若干分离的元素。如果要对一个簇分解，就必须知道它的元素个数。LabVIEW还提供一种可以根据元素的名字来捆绑或分解簇的方法。
右键单击簇控件的边缘，弹出快捷菜单，如图3-1。其中： Reorder Controls In Cluster：用于设置类控件中各元素的排列顺序，这个排列顺序是输出信号顺序，如图3-2所示。在Cluster输出1和输出2两个簇控件中，元素输出的排列顺序不一样。
AutoSizing：右键单击该选项后，出现如图3-3所示的菜单，选择相应的选项，可自动调节类控制的边框大小及排列方式。
图3-1 簇控件快捷菜单
Properties：用来定义类控件的一些属性，如“AutoSizing”，改变标签的名称，是否显示标签等内容及填入描述信息。属性页将前面板的属性特征集中到了一些简单的配置对话框中。
数组和簇的区别如下：
? 簇可以包含不同的数据类型，而数组仅可以包含相同的数据类型； ? 簇具有固定的大小。 三、实验内容
1．练习数组的基本创建。利用循环的自动索引功能创建一个装有10个随机数的一维数组，并计算数组元素的平方和，同时求出该数组索引为3、长度为2的子数组。要求前面板显示该一维数组及平方和结果、输出的子数组。
图3-2 Reorder Controls In Cluster设置
图3-3 AutoSizing设置
2．编辑下列VI，理解一维数组和二维数组的产生，存为Two Dimensional Array Demo.vi。
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3-4 Two Dimensional Array
3．创建一个VI，实现将输入控件值与输入数组合并连接起来生成新的数组。该VI使用数组大小和初始化数组两函数来创建维数合适的新数组，并将新数组的所有元素初始化为1。最后，VI计算两新数组间的差，并将结果显示在前面板中。前面板和基本程序框图组成如图3-5所示，最后将该VI保存为Practice with Arrays .vi文件。
图3-5 Practice with Arrays前面板和程序框图
4．创建由一个控件簇和一个显示簇所组成的VI。要求输入控件数值加一，开关二反相，显示簇同时进行相应的显示。前面板组成如图3-6，最后将该VI保存为Cluster.vi文件。
图3-6 Cluster前面板和程序框图
五、实验报告要求
1．调试编辑以上VI，按顺序打印以上VI的前面板与程序框图后，贴在实验报告上；实验报告中要求详细说明设计步骤要点。
2．心得体会及其它。
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