labview循環(huán)-移位寄存器妙用

1． For循環(huán)位于函數→編程→結構→For循環(huán)，如圖：

從圖中可以看到，For循環(huán)有兩個(gè)端子
計數端子：要執行循環(huán)的次數，可用于For循環(huán)內部的循環(huán)計數
重復端子：已執行循環(huán)的次數，可用于For循環(huán)內部的重復計數
For循環(huán)應用舉例：產(chǎn)生10個(gè)隨機數，并把最后一個(gè)顯示出來(lái)。
步驟如下:
1． 放置一個(gè)數值顯示控件到前面板，并改名為隨機數。
2． 放置For循環(huán)到程序框圖，如圖：

3．放置隨機數函數到程序框圖，并連線(xiàn)4．計數端子上單擊右鍵，選擇創(chuàng  )建常量，并輸入10，如圖：

5．運行程序，便可在前面板上看到結果。 6．因為程序的運行的速度非?？?，我們無(wú)法一個(gè)一個(gè)地看清所產(chǎn)生的10個(gè)隨機數，我們可以在程序框圖中添加時(shí)間延遲控件。它位于函數→編程 →定時(shí)→時(shí)間延遲，如圖：

7． 放置它到程序框圖上，選擇延遲的時(shí)間，即兩次循環(huán)之間的時(shí)間間隔。如圖：

8． 將時(shí)間設置為1.000，點(diǎn)擊確定即可，再運行程序就可從前面板上看到所產(chǎn)生的隨機數了。

移位寄存器

移位寄存器用于For循環(huán)或While循環(huán)中從一個(gè)迭代傳輸數據到下一個(gè)迭代，它由循環(huán)垂直邊框上一對反向相反的端子組成，在邊框上單擊右鍵，選擇添加移位寄存器，就可進(jìn)行添加。如圖：

右端子（帶向上箭頭的矩形）在每完成一次迭代后存儲數據，移位寄存器將上次迭代的存儲數據在下一次迭代開(kāi)始時(shí)移動(dòng)到左端子（具有向下箭頭的矩形）上。移位寄存器可存儲任何數據類(lèi)型，包括數字，布爾，字符串和數組，但連接到同一個(gè)寄存器端子上的數據必須是同一類(lèi)型。移位寄存器的類(lèi)型與第一個(gè)連接到其端子之一的對象數據類(lèi)型相同。

下面是1＋2＋3＋4＋…＋100的程序，如圖：

說(shuō)明：進(jìn)行第一次運算的是0+0，For循環(huán)中的重復端子是從0開(kāi)始計數，移位即寄存器在沒(méi)有初始化的情況下，默認的數值是0，所以第一次運算的是0+0，第二次運算的是寄存器的0與重復端子的1相加，所以循環(huán)要進(jìn)行101次。而計數端子輸出的數據始終是101。
移位寄存器的初始化：移位寄存器的初始化是非常必要的，因為只要用戶(hù)不退出VI，移位寄存器便可記錄上次運算完時(shí)的結果，所以上面的程序在第二次執行時(shí)輸出的結果不是5050，而是10100！添加初始化即可，如圖：

下面在舉幾個(gè)復雜一點(diǎn)的例子。

例一：計算一組隨機數的最大值和最小值

1. 新建一個(gè)VI，在前面板上放置一個(gè)波形圖標，它位于新式→圖形→波形圖表，用它來(lái)記錄產(chǎn)生的隨機數。同時(shí)在前面板上放置兩個(gè)數值顯示控件“最大值”和“最小值”，用來(lái)顯示隨機數中的最大值和最小值。
2. 在程序框圖中，放置一個(gè)For循環(huán)，設置循環(huán)次數為50次。單擊邊框選擇添加兩個(gè)移位寄存器，分別初始化為0和1。
3. 放置隨機數函數和最大最小值函數與程序框圖中，其中最大最小值函數位于編程→比較→最大值與最小值。然后連線(xiàn)。如圖：

運行，便可在前面板上看到結果，如圖：

例二：計算

1. 在前面板上放置一個(gè)數值輸入控件“階次n”和一個(gè)數值顯示控件“求和結果”
2. 在程序框圖上放置兩個(gè)For循環(huán)嵌套結構，外層循環(huán)的計數端口與“階次n”連接，輸出是各個(gè)數的階乘所組成的一個(gè)數組。它的重復端子加1作為內層循環(huán)的循環(huán)次數，內層循環(huán)利用一個(gè)移位寄存器實(shí)現階乘運算，移位寄存器的初始值設為1。
3. 同樣在程序框圖的右邊在放置一個(gè)For循環(huán)結構，它的計數端子沒(méi)有任何連接數據，使用的是自動(dòng)索引功能。這個(gè)循環(huán)的作用是對由階乘所組成的一個(gè)數組進(jìn)行索引，對索引出的各個(gè)元素進(jìn)行求和計算，最后將計算結果輸出給“求和結果”。
4. 完成連線(xiàn)，如圖：

運行結果如圖：

例三：計算自然對數中底數e的近似值。

算法：

步驟:

1. 新建一個(gè)VI,打開(kāi)前面板,添加兩個(gè)數字顯示控件,分別表示”近似值e”和“臨界階次N”。
2. 切換到程序框圖，放置一個(gè)While循環(huán)，將條件端子的條件改為“真時(shí)停止”。在它內部再放置一個(gè)For循環(huán)，計數端子與While循環(huán)結構的重復端子加1后連接。右擊For循環(huán)邊框，添加移位寄存器，并初始化為1，For循環(huán)結構的功能是計算各個(gè)數的階乘。
3. 計算各個(gè)數階乘的倒數，添加倒數函數，它位于函數→編程→數值→倒數。
4. 添加比較函數，將它的階乘的倒數與10^-5比較，比較結果連接到While循環(huán)結構的條件端子上，如果小于則返回“真”，停止循環(huán)，否則返回“假”繼續循環(huán)。
5. 由于While循環(huán)默認的是不能夠自動(dòng)索引功能，而程序中需要累加保存每次計算的階乘，這就需要在輸出通道上選擇“啟用索引”，實(shí)現自動(dòng)索引，將各個(gè)元素累加成為一維數組。
6. 在程序框圖右邊再添加一個(gè)For循環(huán)，它的功能是進(jìn)行自動(dòng)索引求和，需要主機的是它的移位寄存器被初始化為1，這是由近似算法所決定的。將輸出結果送給“近似值e”。
7. 完成連線(xiàn)，并運行程序。如圖：

運行結果，如圖：

例四：實(shí)現對隨機數進(jìn)行平滑濾波。通過(guò)對4個(gè)連續的隨機數求其平均值來(lái)實(shí)現。

1. 新建一個(gè)VI，在前面板上放置兩個(gè)波形圖表，一個(gè)為“原始波形”，一個(gè)為“濾波后波形”。
2. 在程序框圖上放置一個(gè)While循環(huán)，在邊框添加一個(gè)移位寄存器，然后在左邊的寄存器上單擊右鍵，選擇“添加元素”，一共添加3個(gè)。如圖：
3. 
4. 添加隨機數產(chǎn)生函數，并添加符合運算，將連續產(chǎn)生的4個(gè)隨機數相加，相加的結果除以4。
5. 放置循環(huán)定時(shí)函數，定義循環(huán)時(shí)間為100ms。
6. 完成連線(xiàn)，在While循環(huán)的條件端子處添加輸入控件。如圖：

運行結果：