【正文】 的數(shù)量必須匹配輸入簇中元素的數(shù)量。連線簇接線端時(shí)，“捆綁”。 捆綁 簇是要改變值的簇。 m 維數(shù)組如維數(shù)大小的乘積大于輸入數(shù)組元素的數(shù)量，函數(shù)將用 n 維數(shù)組的默認(rèn)數(shù)據(jù)類型填充新數(shù)組。如維數(shù)大小為 0，函數(shù)將創(chuàng)建空字符串。 重排數(shù)組維數(shù) n 維 數(shù)組可以是任何類型的 n 維數(shù)組。 子字符串如偏移量大于字符串的長度，或長度小于等于 0，則值為空。長度必須為數(shù)值。 字符串中第一個(gè)字符的偏移量為 0。 圖 黑線數(shù)據(jù)及黑線圖像顯示程序框圖 其中： 截取字符串 字符串是輸入字符串。 色碼表是與數(shù)據(jù)數(shù)組映射的兩種顏色。其前面板如圖 所示。 黑線數(shù)據(jù)及黑線圖像顯示 黑線數(shù)據(jù)即賽道信息，因?yàn)橘惖涝趯?shí)際中就是一條黑線，所以在此用黑線表示。 數(shù)據(jù)比特的值介于 5 和 8 之間，默認(rèn)值為 8。 波特率是傳輸速率，默認(rèn)值為 9600。 VISA 資源名稱指定要打開的資源。 超時(shí)設(shè)置讀取和寫入操作的超時(shí)值，以毫秒為單位。 0xA 是換行符 \n 的十六進(jìn)制表示。 終止符通過調(diào)用終止讀取操作。如值為 TRUE（默認(rèn)），VI_ATTR_ASRL_END_IN 屬性將被設(shè)置為識別終止符。 初始化設(shè)置的程序框圖如圖 所示。若用奇校驗(yàn)，則當(dāng)接收端收到這組代碼時(shí)，校驗(yàn)“ 1”的個(gè)數(shù)是否為奇數(shù)，從而確定傳輸代碼的正確性。根據(jù)被傳輸?shù)囊? 組二進(jìn)制代碼的數(shù)位中“ 1”的個(gè)數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)來進(jìn)行校驗(yàn)。 數(shù)據(jù)比特是輸入數(shù)據(jù)的位數(shù)。 波特率是指數(shù)據(jù)信號對載波的調(diào)制速率，它用單位時(shí)間內(nèi)載波調(diào) 制狀態(tài)改變的次數(shù)來表示，其單 位是波特（ Baud）。其前面板如圖 所示。系統(tǒng)仿真流程圖如圖 所示。 3）加載賽車信息 系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)定好加載功能，我們可以在數(shù)據(jù)加載選項(xiàng)中選擇自己的賽車信息并加載到系統(tǒng)中。主要包括寬度，高度，放大倍數(shù)，黑線的掩碼和色碼。 初始化 初始化主要包括串口選擇，波特率設(shè)置，數(shù)據(jù)比特設(shè)置，奇偶位設(shè)置和停止位設(shè)置。 完成該系統(tǒng)的開發(fā)，首先要對系統(tǒng)的功能進(jìn)行總體分析，羅列出該系統(tǒng)應(yīng)該具備的功能，然后進(jìn)行前面板設(shè)計(jì)，進(jìn)而完成程序框圖設(shè)計(jì)，最后經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試和不斷的完善，來最終實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。前面板上添加的按鈕在程序框圖中都有圖標(biāo)顯示，程序框圖設(shè)計(jì)則是為前面板上添加的按鈕賦予其應(yīng)有的功能，并且將各個(gè)按鈕的功能聯(lián)系起來，使其能夠完成我們所需要的功能。 智能車仿真系統(tǒng)的開發(fā)主要分為前面板設(shè)計(jì)和程序框圖設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)分析功能模塊 利用軟件對智能車進(jìn)行仿真，可以把仿真中記載智能車運(yùn)行過程的主要數(shù)據(jù)記錄出來，這是軟件比實(shí)際運(yùn)行調(diào)試的另一個(gè)好處，在實(shí)際運(yùn)行過程中，我們只能通過觀測智能車是否能夠完成比賽任務(wù)和完成比賽時(shí)間的長短來定性的判斷控制算法的 好壞，不能精確的分析智能車的設(shè)計(jì)方案中出現(xiàn)的問題，如控制參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)膯栴}。仿真程序的設(shè)計(jì)步驟如 圖 所示。首先，賽道文件調(diào)入程序?qū)惖罃?shù)據(jù)文件的讀取，加載賽道數(shù)據(jù)到仿真環(huán)境，成為智能車仿真運(yùn)行的基礎(chǔ)，然后調(diào)入智能車文件程序，程序會根據(jù)賽道的起始點(diǎn)自動調(diào)整智能車，使其以最佳的姿態(tài)停在賽道上 [12]。該模塊是對智能車的基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，在軟件環(huán)境中建立起智能車的外觀模型，這些參數(shù)包括車的長度，車的寬度，輪距，軸距，轉(zhuǎn)向參數(shù)，對于給定的智能車，這些基本參數(shù)是相同且不可改變的，為了使軟件更通用，軟件也對這些基本 參數(shù)進(jìn)行了可寫操作，為了在更換了智能車的情況下也可以用它來仿真。創(chuàng)建賽道的流程圖如圖 所示。選擇創(chuàng)建賽道就要求用戶自行定制新的賽道 [10]。這樣就可以在仿真環(huán)境里建立起一個(gè)虛擬賽道。賽道段總體上分為兩類，直線段和弧線段，直線段信息為端點(diǎn)，弧線段信息為俯視旋轉(zhuǎn)方向、角度和半徑信息。 賽道的生成是以賽道段為單位的，所謂賽道段就是具有同種形狀的賽道，比如，只是直線賽道，那就認(rèn)為為一個(gè)賽道段，一個(gè)直線末端連一個(gè)半徑為 米的角度為 180 的弧，則認(rèn)為為兩個(gè)賽道段，對于弧線，不同的半徑認(rèn)為是在不同的賽道段上。用戶可以在系統(tǒng)中自行設(shè)計(jì)不同的賽道，然后保存為文件，在仿真時(shí)將其調(diào)用即可 [8]。 LabVIEW 平臺的特 點(diǎn) LabVIEW 平臺的特點(diǎn)可歸結(jié)為以下幾個(gè)方面： 基于圖形化的編程方式，其編程十分簡潔方便，是真正的工程師 的語言； 提供豐富的數(shù)據(jù)采集、分析及存儲的庫函數(shù)； 提供傳統(tǒng)的程序調(diào)試手段，如單步執(zhí)行、設(shè)置斷點(diǎn)，同時(shí)提供設(shè)置探針、顯示數(shù)據(jù)流動畫等獨(dú)具特色的調(diào)試方法； 繼承傳統(tǒng)編程語言結(jié)構(gòu)化和模塊化的優(yōu)點(diǎn)，這對于建立復(fù)雜應(yīng)用和代碼的可重用性來說是至關(guān)重要的； 囊括了 PCI, GPIB, PXI, VXI, RS232/485, USB 等各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù)，使不懂總線標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)者也能驅(qū)動不同總線標(biāo) 準(zhǔn)接口設(shè)備與儀器； 提供大量與外部代碼或軟件進(jìn)行鏈接的機(jī)制，諸如 DLL 動態(tài)鏈接庫 、 DDE 共享庫 、 ActiveX 等； 具有強(qiáng)大的 Inter 功能，支持常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，方便網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程測量儀器的開發(fā)。子模板，從中選擇 Global Variable 并放置在程序的后面板上，在后面板上生成圖標(biāo)，雙擊圖標(biāo)便可以打開編輯窗口，在這里可以編輯該全局變量。 局部變量通常用于程序內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳遞，對于程序之間的數(shù)據(jù)傳遞就無能為力了，而全局變量可以解決在 LabVIEW 的程序間數(shù)據(jù)傳遞的問題。從某種意義上講，局部變量是它所代表的對象的替身，可以用于傳遞這個(gè)對象的數(shù)據(jù)。第一種方式是直接在函數(shù)模板中的 Structure 子模板中選擇 Local Variable，并放置在后面板上，形成一個(gè)還沒有被賦值的局部變量，圖標(biāo)為回。 局部變量主要用于在程序內(nèi)部傳遞數(shù)據(jù)，它既可以作為控制量向其他對象傳遞數(shù)據(jù)，也可以作為顯示量接收其他對 象傳遞過來的數(shù)據(jù)。另外，僅僅依靠連線也無法進(jìn)行兩個(gè) VI 程序之間的數(shù)據(jù)交換。 圖 用于數(shù)值型對象與其他類型對象之間數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的函數(shù) 量和全局變量 LabVIEW 通過數(shù)據(jù)流 驅(qū)動的方式來控制程序的運(yùn)行，在程序中用連線連接多個(gè)控件以交換數(shù)據(jù)。例如用于數(shù)值型對象與其他對象之間進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的函數(shù)位于函數(shù)模板中的 Numeri 子模板中，如圖 所示。 型間的轉(zhuǎn)換 由于程序設(shè)計(jì)的具體需要，有些時(shí)候需要進(jìn)行數(shù)據(jù)類型間的轉(zhuǎn)換，將一 種數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為另一種數(shù)據(jù)類型。 v0 通道號數(shù)據(jù)類型 用來指明 LabVIEW 中設(shè)備的 v0 通道號。 波形數(shù) 據(jù)類型 波形數(shù)據(jù)類型是 LabVIEW 中用來存儲波形數(shù)據(jù)的一種數(shù)據(jù)類型。 簇?cái)?shù)據(jù)類型 和數(shù)組不同的是，在 LabVIEW 中“簇”可以用來存儲不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)。 路徑數(shù)據(jù)類型 在 LabVIEW 中，以包含數(shù)據(jù)類型成員及其數(shù)量的句柄來存儲數(shù)據(jù)。 數(shù)組數(shù)據(jù)類型 在 LabVIEW 中，數(shù)組的概念是一組相同數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的集合。 布爾型數(shù)據(jù)類型 在 LabVIEW 中，布爾型數(shù)據(jù)采用一個(gè)字節(jié) C8 位 的空間來存儲數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)類型的精度和占用內(nèi)存的大小因操作系統(tǒng)而異。又分成實(shí)數(shù)雙精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)和復(fù)數(shù)雙精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)兩種。又分成實(shí)數(shù)單精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)和復(fù)數(shù)單精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)兩種。又可以分成有符號長整型 取值范圍為 2147483648 ~2147483647 和無符號長整型 取值范圍為 0~4294967295 。又可以分成有符號字節(jié) 取值范圍為 32768~32767 和無符號字節(jié)型 取值范圍為0~65535 。又可以分成有符號字節(jié) 取值范圍為 128~127 和無符號字節(jié)型 取值范圍為 0~255 。因而，從圖表邊框的顏色就可以分辨其數(shù)據(jù)類型 [7]。根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同，控制量和顯示量劃分為 數(shù)值型，布爾型、字符串型、數(shù)組型、簇型、波形數(shù)據(jù)以及動態(tài)數(shù)據(jù)類型等多種數(shù)據(jù)類型，各種類型之間可以通過一些函數(shù)和 VI 進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，以使用程序的需要。 LabVIEW 中的基本數(shù)據(jù)類型據(jù)類型。 19 Tutorial 示教課程 包括 LabV1EW 示教程序。Sound 圖形與聲音 包括 3D、OpenGL、聲音播放等功能模塊。 17 Application Control 應(yīng)用控制 包括動態(tài)調(diào)用 VI,標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行程序的功能函數(shù)。Vision 運(yùn)動與景像 15 Mathematics 數(shù)學(xué) 包括統(tǒng)計(jì)、曲線擬合、公式框節(jié)點(diǎn)等功能模塊，以及數(shù)值微分、積分等數(shù)值計(jì)算工具模塊。 13 Instrument I/O 儀器輸入 /輸出 包括 GPIB 488, 、串行、 VXI 儀器控制的程序和函數(shù)，以及 VISA 的操作功能函數(shù)。 10 Data Acquisition 數(shù)據(jù)采集 包括數(shù)據(jù)采集硬件的驅(qū)動，以及信號調(diào)理所需的各種功能模塊。Dialog 時(shí)間和對話框 包括對話框窗口、時(shí)間和出錯(cuò)處理函數(shù)等。 7 Comparison 比較 包括各種比較運(yùn)算函數(shù)，如大于、小于、等于。 6 Cluster 簇 包括簇的處理函數(shù)，以及群常數(shù)等。 4 String 字符串運(yùn)算 包含各種字符串操作函數(shù)、數(shù)值與字符串之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及字符‘串 常數(shù)等。 2 Vumeric 數(shù)值運(yùn)算 包括各種常用的數(shù)值運(yùn)算，還包括數(shù)制轉(zhuǎn)換、三角函數(shù)、對數(shù)、復(fù)數(shù)等運(yùn)算， 以及各種數(shù)值常數(shù)。子模板中包括的對象，在功能方面用文字簡要介紹 個(gè)別不常用的子模塊未包含 [6]，如表 所示。函數(shù)模板如圖 所示。該模板上的每一個(gè)頂層圖標(biāo)都表示一個(gè)子模板。 15 User Controls 用戶控制 用戶自定義的控制和顯示。 13 Decorations 裝飾 用于給前面板進(jìn)行裝飾的各種圖形對象。 9 Refnum 參考數(shù) 10 Digilog controls 數(shù)字控制 數(shù)字控制 11 Classic Controls 經(jīng)典控制 經(jīng)典控制，指以前版本軟件的面板圖標(biāo)。 8 vo 輸入 /輸出功能 輸入 /輸出功能。 7 Ringamp。 5 Listamp。 4 Arrayamp。 3 Stringamp。 2 Boolean 布爾量 邏輯數(shù)值的控制和顯示。 表 控件面板的圖標(biāo)、名稱及功能 圖標(biāo) 子模板名稱 功能 1 Numeric 數(shù)值量 數(shù)值的控制和顯示。 圖 控件模板 控件模板包括如下所示的一些子模板。每個(gè)圖標(biāo)代表一類子模板。它也顯示出對象的前景色和背景色。 9 Get Color 顏色提取 使用該工具來提取顏色用于編輯其他的對象。 8 Probe Data 數(shù)據(jù)探針 可在框圖程序內(nèi)的數(shù)據(jù)流線上設(shè)置探針。 6 Scroll Windows 窗口漫游 使用該工具就可以不需要使用滾動條而在窗口中漫游。如果聯(lián)機(jī)幫助的窗口被打開時(shí)，把該工具放在任一條連線上，就會顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。 當(dāng)創(chuàng)建自由標(biāo)簽時(shí)它會變成相應(yīng)形狀。當(dāng)它用于改變對象的連框大小時(shí)，會變成相應(yīng)形狀。 表 工具模板圖標(biāo)、名稱及功能 圖標(biāo) 名稱 功能 1 Operate Value 操作值 用于操作前面板的控制和顯示。 圖 工具模板 當(dāng)從 Windows 菜單下選擇了 Show HelpWindow 功能后，把工具模板內(nèi)選定的任種工具光標(biāo)放在流程圖程序的子程序 SubVI 或圖標(biāo)上，就會顯示相應(yīng)的幫助信息。當(dāng)從模板內(nèi)。 板 Tools Palette 具模板如圖 所示，該模板包含各種用于創(chuàng)建、修改 LabVIEW 中的對象，并可對 VI 程序進(jìn)行調(diào)試。 LabVIEW 的操作模板 在 LabVIEW 的用戶界面上，應(yīng)特別注意它提供的操作模板，包括工具 Tools 模板、控制 Eontrols 模板和函數(shù) FuionS 模板 [5]。 將整個(gè)程序劃分為若干模塊，每個(gè)模塊用一個(gè)或者幾個(gè)子 VI 實(shí)現(xiàn)，易于程序的編寫和維護(hù)。 圖 隨機(jī)信號發(fā)生器的流程圖 與子程序 和其他編程語言一樣，在 LabVIEW 中也存在子程序的概念，在 LabVIEW 中的子程序被稱作子 VI。如果將 VI 與標(biāo)準(zhǔn)儀器相比較，那么前面板上的東西就是儀器面板上的東西，而流程圖卜的東西相當(dāng)于儀器箱內(nèi)的東西。圖 是一個(gè)隨機(jī)信號發(fā)生器的流程圖，從中可以看到流程圖中包括了前面板上的開關(guān)和隨機(jī)數(shù)顯示器的連線端子，還有一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的函數(shù)及程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)。 圖 前面板界面 流程圖提供 VI 的圖形化源程序，在流程圖中對 VI 編程，以控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出功能。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，用戶通過控制量 例如用戶輸入數(shù)據(jù)的文本框以及一些按鈕、開關(guān)燈 輸入數(shù)據(jù)和控制程序的運(yùn)行，而顯示量 例如顯示波形的示波器控件燈 則主要用于顯示程序運(yùn)行的結(jié)果。 VI 是由圖標(biāo)、連線以及框圖構(gòu)成的應(yīng)用程序，有 Front Panel 前面板 、 Block Diagram 后面 板 以及圖標(biāo) /連結(jié)器 Icon Connector 三部分構(gòu)成。 它主要的方便就是，一個(gè)硬件的情況下，可以通過改變軟件，就可以實(shí)現(xiàn)不同的儀器儀表的功能，非常方便快捷，是相當(dāng)于軟件即硬件。 利用 LabVIEW，可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，它是一個(gè)真正的 32 位編譯器。 虛擬儀器實(shí)際上是一個(gè)按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)