LabVIEW TM Core 2 Manuale del Corso Versione del software del corso 2011 Edizione Agosto 2011 Codice 325292C-0115 LabVIEW Core 2 Manuale del Corso Copyright 1993 2011 National Instruments Corporation. Tutti i diritti riservati. In base alle norme sul copyright, questa pubblicazione non può essere riprodotta o trasmessa in alcuna forma, elettronica o meccanica, incluso fotocopie, registrazione, conservazione in un sistema informativo, o traduzione completa o parziale, senza il preventivo consenso scritto di National Instruments Corporation. National Instruments rispetta la proprietà intellettuale altrui, e richiediamo ai nostri utenti di fare altrettanto. Il software NI è protetto da copyright e dalle leggi in materia di proprietà intellettuale. Qualora il software NI sia usato per riprodurre software o altro materiale appartenente a terze parti, potrete usare il software NI solo per riprodurre materiali che potete utilizzare secondo i termini e condizioni delle licenze applicabili o di altre previsioni legali. For components used in USI (Xerces C++, ICU, HDF5, b64, Stingray, and STLport), the following copyright stipulations apply. For a listing of the conditions and disclaimers, refer to either the USICopyrights.chm or the Copyrights topic in your software. Xerces C++. This product includes software that was developed by the Apache Software Foundation (http://www.apache.org/). Copyright 1999 The Apache Software Foundation. All rights reserved. ICU. Copyright 1995 2009 International Business Machines Corporation and others. All rights reserved. HDF5. NCSA HDF5 (Hierarchical Data Format 5) Software Library and Utilities Copyright 1998, 1999, 2000, 2001, 2003 by the Board of Trustees of the University of Illinois. All rights reserved. b64. Copyright 2004 2006, Matthew Wilson and Synesis Software. All Rights Reserved. Stingray. This software includes Stingray software developed by the Rogue Wave Software division of Quovadx, Inc. Copyright 1995 2006, Quovadx, Inc. All Rights Reserved. STLport. Copyright 1999 2003 Boris Fomitchev Marchi CVI, LabVIEW, National Instruments, NI, ni.com, il logo della società National Instruments ed il logo raffigurante l Aquila costituiscono marchi di National Instruments Corporation. Si prega di rivolgersi a Trademark Information presso ni.com/trademarks in relazione agli altri marchi di National Instruments. The mark LabWindows is used under a license from Microsoft Corporation. Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation in the United States and other countries. Altri nomi di prodotti o di aziende qui menzionati sono marchi o nomi commerciali di proprietà delle rispettive aziende. I membri del National Instruments Alliance Partner Program sono entità commerciali indipendenti da National Instruments e non hanno relazioni di agenzia, partnership, joint-venture o associazione con National Instruments. Brevetti Per i brevetti che coprono i prodotti/la tecnologia National Instruments, si prega di fare riferimento alla fonte appropriata: a Help»Patents nel vostro software, al file patents.txt nei vostri documenti, o a National Instruments Patent Notice su ni.com/patents.
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Contenuti Guida per lo studente A. Certificazione NI...v B. Descrizione del corso...vi C. Prerequisiti...vii D. Installazione del software per il corso...vii E. Obiettivi del corso...viii F. Convenzioni adottate nel corso...ix Lezione 1 Tecniche comuni di progettazione A. Design pattern...1-2 B. Design pattern Single Loop...1-3 C. Design pattern Multiple Loop...1-7 D. Temporizzazione di un Design Pattern...1-12 Lezione 2 Tecniche di sincronizzazione A. Notifier...2-2 B. Code...2-3 Lezione 3 Programmazione a eventi A. Eventi...3-2 B. Programmazione event-driven...3-3 C. Avvertenze e raccomandazioni...3-12 D. Design pattern Event-Based...3-12 Lezione 4 Gestione degli errori A. Importanza della gestione degli errori...4-2 B. Individuazione e report di errori...4-2 C. Errori e Warning...4-3 D. Range dei codici di errore...4-5 E. Gestori di errore...4-5 Lezione 5 A. Property Node...5-2 B. Invoke Node...5-4 C. Architettura del VI Server...5-5 D. Control Reference...5-6 National Instruments Corporation iii LabVIEW Core 2 Manuale del Corso
Contenuti Lezione 6 Tecniche di file I/O A. Formati dei file...6-2 B. File binari...6-5 C. File TDMS...6-12 Lezione 7 Migliorare un VI esistente A. Refactoring del codice ereditato...7-2 B. Problematiche tipiche del refactoring...7-4 C. Confronto di VI...7-7 Lezione 8 Creazione e distribuzione di applicazioni A. Preparazione dei file...8-2 B. Specifiche di distribuzione...8-3 C. Sviluppo dell applicazione e dell installer...8-5 Appendice A Informazioni e risorse aggiuntive Glossario LabVIEW Core 2 Manuale del Corso iv ni.com
Argomenti 5 Quando scrivete dei programmi, spesso dovete cambiare gli attributi degli oggetti del pannello frontale programmaticamente. Per esempio, potreste voler rendere invisibile un oggetto fino ad un certo punto dell esecuzione del programma. In LabVIEW, potete utilizzare VI Server per accedere alle proprietà e ai metodi degli oggetti del pannello frontale. Questa lezione spiega i Property Node, gli Invoke Node, i VI Server e i control reference. A. Property Node B. Invoke Node C. Architettura del VI Server D. Control Reference National Instruments Corporation 5-1 LabVIEW Core 2 Manuale del Corso
A. Property Node I Property Node accedono alle proprietà di un oggetto. In alcune applicazioni, potreste voler modificare programmaticamente l aspetto degli oggetti del pannello frontale in risposta a certi dati di ingresso. Per esempio, se l utente inserisce una password non valida, potreste volere che cominci a lampeggiare un LED rosso. Un altro esempio è il cambiamento di colore di una traccia su un chart. Quando i dati sono al di sopra di un certo valore, potreste voler mostrare una traccia rossa invece di una verde. I Property Node vi consentono di apportare queste modifiche programmaticamente. Potete anche utilizzare i Property Node per ridimensionare gli oggetti del pannello frontale, nascondere parti del pannello frontale, aggiungere cursori ai grafici e così via. I Property Node di LabVIEW sono molto potenti e hanno diversi usi. Fate riferimento al LabVIEW Help per maggiori informazioni sui Property Node. Creazione di Property Node Quando create una proprietà da un oggetto del pannello frontale cliccando con il tasto destro sull oggetto, selezionando Create»Property Node e selezionando una proprietà dal menu rapido, LabVIEW crea un Property Node sul diagramma a blocchi implicitamente collegato all oggetto del pannello frontale. Se l oggetto ha un etichetta, il Property Node ha la stessa etichetta. Potete cambiare l etichetta dopo aver creato il nodo. Potete creare più Property Node per lo stesso oggetto del pannello frontale. Uso dei Property Node Quando create un Property Node, esso inizialmente ha un terminale che rappresenta una proprietà che potete modificare per il corrispondente oggetto del pannello frontale. Utilizzando questo terminale del Property Node, potete o impostare (scrivere) la proprietà o acquisire (leggere) lo stato attuale di quella proprietà. Per esempio, se create un Property Node per un controllo numerico digitale utilizzando la proprietà Visible, compare una piccola freccia sul lato destro del terminale Property Node, ad indicare che state leggendo quel valore della proprietà. Potete cambiare l azione in scrittura cliccando con il tasto destro sul terminale e selezionando Change To Write dal menu rapido. Il collegamento di un valore booleano False al terminale della proprietà Visible causa la scomparsa del controllo numerico dal pannello frontale quando il Property Node riceve i dati. Il collegamento di un valore booleano True causa la ricomparsa del controllo. LabVIEW Core 2 Manuale del Corso 5-2 ni.com
Figura 5-1. Uso dei Property Node Per ottenere informazioni sulla proprietà, cliccate con il tasto destro sul nodo e selezionate Change All to Read dal menu rapido. Per impostare informazioni sulla proprietà, cliccate con il tasto destro sul nodo e selezionate Change All to Write dal menu rapido. Se una proprietà è in sola lettura, nel menu rapido Change to Write è opaco. Se la piccola freccia sul Property Node è a destra, state ottenendo il valore della proprietà. Se la piccola freccia sul Property Node è a sinistra, state impostando il valore della proprietà. Se il Property Node in Figura 5-1 è impostato su Read, quando va in esecuzione dà un valore True se il controllo è visibile oppure un valore False se è invisibile. Suggerimento Alcune proprietà sono in sola lettura, come la proprietà Label, o in sola scrittura come la proprietà Value (Signaling). Suggerimento basso. Per aggiungere terminali al nodo, cliccate con il tasto destro sull area bianca del nodo e selezionate Add Element dal menu rapido o utilizzate lo strumento Positioning per ridimensionare il nodo. Quindi, potete associare ogni terminale Property Node ad una diversa proprietà dal suo menu rapido. I Property Node eseguono ciascun terminale in ordine dall alto verso il Alcune proprietà utilizzano i cluster. Questi cluster contengono diverse proprietà a cui potete accedere utilizzando le funzioni del cluster. Scrivere su queste proprietà come un gruppo richiede la funzione Bundle e leggere da queste proprietà richiede la funzione Unbundle. Per accedere alle proprietà bundled, selezionate All Elements dal menu rapido. Per esempio, potete accedere a tutti gli elementi nella proprietà Position selezionando Properties»Position»All Elements dal menu rapido. National Instruments Corporation 5-3 LabVIEW Core 2 Manuale del Corso
B. Invoke Node Tuttavia, potete anche accedere agli elementi del cluster come proprietà individuali, come mostrato in Figura 5-2. Figura 5-2. Proprietà con uso dei cluster Per fare pratica con i concetti di questa sezione, completate l Esercizio 5-1. Gli Invoke Node accedono ai metodi di un oggetto. Utilizzate l Invoke Node per effettuare azioni, o metodi, su un applicazione o VI. Diversamente dal Property Node, un singolo Invoke Node esegue solo un singolo metodo su un applicazione o VI. Potete selezionare un metodo utilizzando lo strumento Operating per cliccare sul terminale del metodo oppure cliccando con il tasto destro sull area bianca del nodo e selezionando Methods dal menu rapido. Potete anche creare un Invoke Node collegato implicitamente cliccando con il tasto destro su un oggetto del pannello frontale, selezionando Create»Invoke Node e selezionando un metodo dal menu rapido. Il nome del metodo è sempre il primo terminale nell elenco di parametri nell Invoke Node. Se il metodo restituisce un valore, il terminale del metodo visualizza il valore restituito. Altrimenti, il terminale del metodo non ha un valore. L Invoke Node elenca i parametri dall alto in basso con il nome del metodo in alto e i parametri opzionali, che sono opachi, in basso. Metodi di esempio Un esempio di un metodo comune a tutti i controlli è il metodo Reinitialize to Default. Utilizzate questo metodo per reinizializzare un controllo sul suo valore di default in qualche punto del vostro VI. La classe VI ha un metodo simile chiamato Reinitialize All to Default. LabVIEW Core 2 Manuale del Corso 5-4 ni.com
C. Architettura del VI Server La Figura 5-3 è un esempio di un metodo associato alla classe Waveform Graph. Questo metodo esporta l immagine waveform graph sulla clipboard o su un file. Figura 5-3. Invoke Node per il metodo Export Image Per fare pratica con i concetti di questa sezione, completate l Esercizio 5-2. Il VI Server è una tecnologia indipendente dalla piattaforma, orientata agli oggetti che fornisce accesso programmatico a LabVIEW e ad applicazioni LabVIEW. Il VI Server svolge molte funzioni; tuttavia, questa lezione si concentra sull uso del VI Server per controllare gli oggetti del pannello frontale e modificare le proprietà di un VI e di LabView. Per capire come usare il VI Server, è utile comprendere la terminologia ad esso associata. Terminologia della programmazione oggetti La programmazione ad oggetti si basa su oggetti. Un oggetto è un membro di una classe. Una classe definisce cosa è in grado di fare un oggetto, quali operazioni può effettuare (metodi) e quali proprietà ha, come colore, dimensione e così via. Gli oggetti possono avere metodi e proprietà. I Metodi effettuano un operazione, come la reinizializzazione dell oggetto al suo valore di default. Le Proprietà sono gli attributi di un oggetto. Le proprietà di un oggetto potrebbero essere le sue dimensioni, colore, visibilità e così via. National Instruments Corporation 5-5 LabVIEW Core 2 Manuale del Corso
Boolean Stop D. Control Reference Classi dei controlli Gli oggetti del pannello frontale di LabVIEW ereditano proprietà e metodi da una classe. Quando create un controllo Stop, esso è un oggetto della classe Boolean e ha proprietà e metodi associati a quella classe, come mostrato in Figura 5-4. Control Boolean Sub-Class Example Property: Boolean Text Stop Object Visible: Yes Reinitialize to Default: No Boolean Text: Stop Control Class Example Property: Visible Example Method: Reinitialize to Default Array Array Sub-Class Example Property: Number of Rows Figura 5-4. di classe Boolean Classe dei VI I controlli non sono gli unici oggetti in LabVIEW ad appartenere ad una classe. Un VI appartiene alla classe dei VI (VI Class) e ha associate ad essa le sue proprietà e i suoi metodi. Per esempio, potete utilizzare i metodi della classe dei VI per interrompere un VI, per sistemare la posizione del pannello frontale e per prendere un immagine del diagramma a blocchi. Potete utilizzare le proprietà della classe dei VI per cambiare il titolo di un pannello frontale, per acquisire le dimensioni del diagramma a blocchi e per nascondere il pulsante Abort. Un Property Node creato dall oggetto del pannello frontale o dal terminale del diagramma a blocchi è un Property Node collegato implicitamente. Questo significa che il Property Node è collegato all oggetto del pannello frontale. Cosa succede se dovete inserire i vostri Property Node in un subvi? In tal caso gli oggetti non sono più posizionati sul pannello frontale del VI che contiene i Property Node. In questo caso avete bisogno di un Property Node collegato esplicitamente. Potete creare un Property Node collegato esplicitamente collegando un riferimento ad un Property Node generico. Se state realizzando un VI che contiene diversi Property Node o se state accedendo alla stessa proprietà per più controlli e indicatori differenti, potete inserire il Property Node in un subvi ed utilizzare i control reference LabVIEW Core 2 Manuale del Corso 5-6 ni.com
per accedere a quel nodo. Un control reference è un riferimento ad uno specifico oggetto del pannello frontale. Questa sezione mostra un modo di utilizzo dei control reference. Fate riferimento all argomento Controlling Front Panel Objects del LabVIEW Help per maggiori informazioni sui control reference. Creazione di un subvi con i Property Node Come mostrato in Figura 5-5, il modo più semplice per creare Property Node collegati esplicitamente è quello di completare i seguenti passi: 1. Create il vostro VI. 2. Selezionate la porzione del diagramma a blocchi che dovrà essere inclusa nel subvi, come mostrato nella prima parte della Figura 5-5. 3. Selezionate Edit»Create SubVI. LabVIEW crea automaticamente i control reference necessari per il subvi. 4. Personalizzate e salvate il subvi. Come potete vedere nella seconda parte della Figura 5-5, il subvi utilizza l icona di default. Oggetti selezionati per creare il subvi Pannello frontale del subvi creato. Uso di Edit»Create SubVI Figura 5-5. Uso di Edit»Create SubVI per creare control reference. La Figura 5-6 mostra il subvi creato. Osservate che sono stati creati i controlli Control Refnum sul pannello frontale ed essi sono stati collegati ad un Property Node del diagramma a blocchi. Diagramma a blocchi del subvi creato Figura 5-6. Sub VI creato utilizzando Edit»Create SubVI National Instruments Corporation 5-7 LabVIEW Core 2 Manuale del Corso
Nota Una stella rossa sul controllo Control Reference indica che il refnum è di tipo strictly typed. Fate riferimento alla sezione Strictly Typed and Weakly Typed Control Refnums dell argomento Controlling Front Panel Objects del LabVIEW Help per informazioni aggiuntive sui control reference di tipo weakly e strictly typed. Creazione di control reference Per creare un control reference per un oggetto del pannello frontale, cliccate con il tasto destro sull oggetto o sul suo terminale del diagramma a blocchi e selezionate Create»Reference dal menu rapido. Potete collegare questo control reference ad un generico Property Node. Potete passare il control reference ad un subvi utilizzando un terminale control refnum. Uso dei control reference L impostazione delle proprietà con un control reference è utile per impostare la stessa proprietà su più controlli. Alcune proprietà si applicano a tutte le classi dei controlli, come nel caso della proprietà Disabled. Alcune proprietà sono applicabili solamente ad alcune classi di controlli, come ad esempio la proprietà Lock Boolean Text in Center. L esempio seguente mostra come realizzare un VI che utilizzi un control reference nel subvi per impostare lo stato Enable/Disable di un controllo sul pannello frontale del VI principale. 1 2 1 VI principale 2 SubVI Figura 5-7. Control Reference LabVIEW Core 2 Manuale del Corso 5-8 ni.com
Il VI principale invia al subvi un riferimento per il controllo numerico digitale insieme ad un valore zero, uno o due dal controllo enumerated. Il subvi riceve il riferimento per mezzo del Ctl Refnum sul suo pannello frontale. Quindi il riferimento viene passato al Property Node. Siccome ora il Property Node è collegato al controllo numerico nel VI principale, il Property Node può modificare le proprietà di quel controllo. In questo caso il Property Node modifica lo stato enabled/disabled. Osservate come appare il Property Node nel diagramma a blocchi. Non potete selezionare una proprietà in un Property Node generico finché non viene scelta una classe. La classe viene scelta collegando un riferimento al Property Node. Questo è un esempio di un Property Node collegato esplicitamente. Non è collegato ad un controllo finché il VI non viene mandato in esecuzione e viene passato un riferimento al Property Node. Il vantaggio di questo tipo di Property Node consiste nella sua natura generica. Siccome esso non ha un collegamento esplicito ad un controllo, può essere riutilizzato per molti controlli differenti. Questo Property Node generico si trova nella palette Functions. Scelta del Control Type Quando aggiungete un Control Refnum al pannello frontale di un subvi, avete successivamente bisogno di specificare la VI Server Class del controllo. Questa definisce il tipo di control reference che accetterà il subvi. Nell esempio precedente, era stato scelto Control come tipo di VI Server Class, come mostrato nella Figura 5-7. Questo consente al VI di accettare un riferimento ad ogni tipo di controllo del pannello frontale. Tuttavia, potete definire una classe più specifica per il refnum per rendere il subvi più restrittivo. Per esempio, potete selezionare Digital come classe e il subvi potrà accettare solo riferimenti a controlli numerici della classe Digital. La selezione di una classe più generica per un control refnum gli consente di accettare un numero maggiore di oggetti, ma limita le proprietà disponibili a quelle che si applicano a tutti gli oggetti che il Property Node può accettare. Per selezionare una classe di controlli specifica, cliccate con il tasto destro e selezionate Select VI Server Class»Generic»GObject»Control dal menu rapido. Quindi selezionate una specifica classe di controlli. Creazione di proprietà e metodi con la finestra Class Browser Potete utilizzare la finestra Class Browser per selezionare una libreria di oggetti e creare una nuova proprietà o un nuovo metodo. National Instruments Corporation 5-9 LabVIEW Core 2 Manuale del Corso
Completate i seguenti passaggi per creare una nuova proprietà o un nuovo metodo utilizzando la finestra Class Browser. 1. Selezionate View»Class Browser per visualizzare la finestra Class Browser. 2. Dal menu a tendina della libreria Object, selezionate una libreria. 3. Selezionate una classe dal menu a tendina Class. Utilizzate i seguenti pulsanti per scorrere le classi. Cliccate sul pulsante Select View per passare da una vista alfabetica ad una vista gerarchica delle voci del menu a tendina Class e dell elenco Properties and Methods. Cliccate sul pulsante Search per lanciare la finestra di dialogo Class Browser Search. 4. Dall elenco Properties and Methods nella finestra Class Browser, selezionate una proprietà o un metodo. La proprietà o il metodo che avete selezionato compare nella finestra Selected property or method. 5. Cliccate sul pulsante Create oppure sul pulsante Create Write per collegare un nodo con la proprietà o col metodo selezionato al vostro cursore e aggiungere il nodo al diagramma a blocchi. Il pulsante Create crea una proprietà di lettura o un metodo. Questo pulsante diventa opaco quando selezionate una proprietà di sola scrittura. Per creare una proprietà di scrittura, cliccate sul pulsante Create Write. Il pulsante Create Write diventa opaco quando selezionate un metodo o una proprietà di sola lettura. Potete anche trascinare una proprietà o un LabVIEW Core 2 Manuale del Corso 5-10 ni.com
metodo dall elenco Properties and Methods direttamente sul diagramma a blocchi. 6. Ripetete i passaggi da 2 a 5 per qualsiasi altra proprietà o metodo che volete creare e aggiungere al diagramma a blocchi. Per fare pratica con i concetti di questa sezione, completate l Esercizio 5-3. National Instruments Corporation 5-11 LabVIEW Core 2 Manuale del Corso
Autovalutazione: Quiz 1. Per ognuno dei seguenti elementi, determinate se operano in una classe VI o in una classe Control. Format and Precision Blinking Reinitialize to Default Value Show Tool Bar 2. Avete un control refnum di ChartGraph, mostrato a sinistra, in un subvi. Quale dei seguenti control reference potreste collegare al terminale control refnum del subvi? (risposte multiple) a. Control reference di un XY graph b. Control reference di un array numerico c. Control reference di un waveform chart d. Control reference di un controllo booleano National Instruments Corporation 5-13 LabVIEW Core 2 Manuale del Corso
Autovalutazione: Risposte ai quiz 1. Per ognuno dei seguenti elementi, determinate se operano in una classe VI o in una classe Control. Format and Precision: Control Blinking: Control Reinitialize to Default Value: Control Show Tool Bar: VI 2. Avete un control refnum GraphChart, mostrato a sinistra, in un subvi. Quali control reference potreste collegare al terminale control refnum del subvi? a. Control reference di un XY graph b. Control reference di un array numerico c. Control reference di un waveform chart d. Control reference di un controllo booleano National Instruments Corporation 5-15 LabVIEW Core 2 Manuale del Corso
Nota LabVIEW Core 2 Manuale del Corso 5-16 ni.com