1、 西安建筑科技大學(xué)（論文）設(shè)計(jì)總說(shuō)明美國(guó)國(guó)家儀器公司（National Instrunents Corpotion ，NI）認(rèn)為，虛擬儀器是由計(jì)算機(jī)硬件資源、模塊化儀器硬件和用于數(shù)據(jù)分析、過(guò)程通信及圖形用戶界面的軟件組成的測(cè)控系統(tǒng)，是一種計(jì)算機(jī)操縱的模塊化儀器系統(tǒng)。虛擬儀器技術(shù)為測(cè)試測(cè)量和自動(dòng)化領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)革新：虛擬儀器技術(shù)把現(xiàn)成即用的商業(yè)技術(shù)與創(chuàng)新的軟、硬件平臺(tái)相集成，從而為嵌入式設(shè)計(jì)、工業(yè)控制以及測(cè)試和測(cè)量提供了一種獨(dú)特的解決方案。使用虛擬儀器技術(shù)，工程師可以利用圖形化開(kāi)發(fā)軟件方便、高效的創(chuàng)建完全自定義的解決方案，以滿足靈活多變的需求趨勢(shì)。本次課程設(shè)計(jì)基于LABVIEW實(shí)現(xiàn)具有加減乘除以

2、及開(kāi)方等簡(jiǎn)單運(yùn)算功能的計(jì)算器，總體思路是數(shù)據(jù)的輸入，存儲(chǔ)，以及相應(yīng)運(yùn)算功能轉(zhuǎn)碼實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到數(shù)據(jù)運(yùn)算的目的。本次設(shè)計(jì)運(yùn)用條件結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)以及層疊式順序結(jié)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)具體的計(jì)算器功能，但只是簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，并不能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜多次的重復(fù)性運(yùn)算,對(duì)于這些問(wèn)題，我會(huì)繼續(xù)努力。目錄一總體設(shè)計(jì)思路3二前面板的設(shè)計(jì)以及變量的初始化操作42.1設(shè)計(jì)前面板操作42.2各個(gè)變量的初始化4三數(shù)據(jù)的輸入確定63.1 .數(shù)據(jù)輸入方式總體思路63.2數(shù)據(jù)19的輸入733數(shù)據(jù)0的輸入8四具體運(yùn)算功能的實(shí)現(xiàn)94.1加減乘除以及開(kāi)方功能實(shí)現(xiàn)94.2倒數(shù)功能實(shí)現(xiàn)114.3小數(shù)點(diǎn)的操作124.4停止功能實(shí)現(xiàn)13五設(shè)計(jì)總結(jié)14六參考文獻(xiàn)15

3、一總體設(shè)計(jì)思路首先進(jìn)行第一個(gè)數(shù)據(jù)的輸入，本次設(shè)計(jì)中定義了三個(gè)變量number1 number2、以及number3，首次按下的數(shù)據(jù)存入第一個(gè)number1中，并顯示，接著進(jìn)行運(yùn)算符號(hào)的鍵入，最后輸入第二個(gè)變量存入number2中，最后運(yùn)算并顯示在結(jié)果result中。具體流程圖設(shè)計(jì)如圖1-1注：由于設(shè)計(jì)問(wèn)題，輸錯(cuò)如果不進(jìn)行清零處理，會(huì)造成接下來(lái)的運(yùn)算錯(cuò)誤。 圖1-1總體流程圖二前面板的設(shè)計(jì)以及變量的初始化操作2.1設(shè)計(jì)前面板操作本次設(shè)計(jì)的計(jì)算器共設(shè)計(jì)22個(gè)鍵碼，分別為：09十個(gè)數(shù)字、小數(shù)點(diǎn)、正負(fù)號(hào)、加、減、乘、除、等號(hào)、倒數(shù)、根號(hào)、清零、退格、開(kāi)方和停止按鈕，還有一個(gè)數(shù)據(jù)顯示display。具體

4、設(shè)計(jì)如下，如圖2-1所示，其中簇中的鍵碼為21個(gè)。圖2-1計(jì)算器前面板2.2各個(gè)變量的初始化在運(yùn)行程序之前，首先對(duì)需要用到的變量進(jìn)行初始化，以免造成運(yùn)算出錯(cuò)或者紊亂，其具體初始化如下圖2-2所示。不同的變量初始化對(duì)應(yīng)不同的操作，變量的初始賦值至關(guān)重要，在整個(gè)程序設(shè)計(jì)中，可以使用變量的相關(guān)將一個(gè)可以類似使用的變量相關(guān)聯(lián)，變量越少，程序越易于控制。圖2-2變量初始化流程圖三數(shù)據(jù)的輸入確定3.1 .數(shù)據(jù)輸入方式總體思路首先，在前面板上建立一個(gè)簇，將各個(gè)鍵碼編入在后面板中通簇與數(shù)組的轉(zhuǎn)換，將簇中元素按產(chǎn)生的順序組成一個(gè)一維數(shù)組，這樣就實(shí)現(xiàn)了21鍵與數(shù)字(0-20)之間的對(duì)應(yīng)。每次按下一個(gè)鍵時(shí)，通過(guò)查找

5、出對(duì)應(yīng)的鍵并把結(jié)果(對(duì)應(yīng)的數(shù)字)連接到一個(gè)case結(jié)構(gòu)，然后執(zhí)行對(duì)應(yīng)case結(jié)構(gòu)中的程序，至此就完成了對(duì)一個(gè)鍵的感應(yīng)過(guò)程，其具體如圖3-1圖3-1 簇的建立及數(shù)據(jù)輸入圖（注：簇至數(shù)組轉(zhuǎn)換，將相同數(shù)據(jù)類型元素組成的簇轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)類型相同的一維數(shù)組 搜索一維數(shù)組，在一維數(shù)組中從開(kāi)始索引處開(kāi)始搜索元素。因?yàn)樗阉魇蔷€性的，所以調(diào)用該函數(shù)前不必對(duì)數(shù)組排序。找到元素后，LabVIEW會(huì)立即停止搜索。） 3.2數(shù)據(jù)19的輸入圖3-2 a 數(shù)字09輸入圖圖3-2 b 數(shù)字09輸入圖(注：將輸入字符串和一維字符串?dāng)?shù)組連接成輸出字符串。對(duì)于數(shù)組輸入，該函數(shù)連接數(shù)組中的每個(gè)元素。右鍵單擊函數(shù)，從快捷菜單中選擇添加輸入

6、，或調(diào)整函數(shù)大小，均可向函數(shù)增加輸入端數(shù)值至十進(jìn)制數(shù)字符串轉(zhuǎn)換，將數(shù)字轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)組成的字符串，至少為寬度個(gè)字符，如有需要，還可適當(dāng)加寬。如數(shù)字為浮點(diǎn)數(shù)或定點(diǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)換之前將被舍入為64位整數(shù)。) 33數(shù)據(jù)0的輸入圖3-3a 數(shù)字0輸入圖圖3-3b 數(shù)字0輸入圖四具體運(yùn)算功能的實(shí)現(xiàn)4.1加減乘除以及開(kāi)方功能實(shí)現(xiàn)圖4-1減法實(shí)現(xiàn)圖圖4-2除法實(shí)現(xiàn)圖圖4-3乘法實(shí)現(xiàn)圖圖4-4加法實(shí)現(xiàn)圖圖4-5開(kāi)方實(shí)現(xiàn)圖4.2倒數(shù)功能實(shí)現(xiàn)圖4-6倒數(shù)實(shí)現(xiàn)圖（注：分?jǐn)?shù)/指數(shù)字符串至數(shù)值轉(zhuǎn)換，從偏移量位置開(kāi)始，將字符串中的下列字符：0-9、加號(hào)、減號(hào)、e、E、小數(shù)點(diǎn)（通常是句點(diǎn)）解析為工程、科學(xué)或分?jǐn)?shù)格式的浮點(diǎn)數(shù)，在數(shù)

7、字中返回。連線板可顯示該多態(tài)函數(shù)的默認(rèn)數(shù)據(jù)類型。數(shù)值至小數(shù)字符串轉(zhuǎn)換，將數(shù)字轉(zhuǎn)換為小數(shù)（分?jǐn)?shù)）格式的浮點(diǎn)型字符串，至少為寬度個(gè)字符，如有需要，還可適當(dāng)加寬。連線板可顯示該多態(tài)函數(shù)的默認(rèn)數(shù)據(jù)類型）4.3小數(shù)點(diǎn)的操作圖4-7a小數(shù)點(diǎn)操作實(shí)現(xiàn)圖圖4-7b小數(shù)點(diǎn)操作實(shí)現(xiàn)圖判斷已輸入的數(shù)據(jù)中是否含有小數(shù)點(diǎn)，若不含有，則執(zhí)行程序，將數(shù)據(jù)和小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行連接，如圖a，若其中已經(jīng)含有，則不進(jìn)行數(shù)據(jù)和小數(shù)點(diǎn)的連接操作，如圖b。4.4停止功能實(shí)現(xiàn)圖4-8a 停止功能實(shí)現(xiàn)圖圖4-8b 停止功能實(shí)現(xiàn)圖五設(shè)計(jì)總結(jié) 此次設(shè)計(jì)應(yīng)用labview的多種結(jié)構(gòu)以及控件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單計(jì)算器的功能，但是設(shè)計(jì)并不十分完善，例如實(shí)現(xiàn)運(yùn)算時(shí)只能實(shí)現(xiàn)

8、簡(jiǎn)單的一次加減運(yùn)算，如果一次計(jì)算結(jié)束后沒(méi)有進(jìn)行清零處理，會(huì)造成運(yùn)算結(jié)果錯(cuò)誤，所以只是簡(jiǎn)單的計(jì)算。由于設(shè)計(jì)是先進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入再進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算操作，所以輸入的如果不是數(shù)據(jù)線輸入，就會(huì)造成運(yùn)算結(jié)果出錯(cuò)。停止和顯示是單獨(dú)放在簇外面進(jìn)行處理，當(dāng)遇到停止按鈕按下時(shí)，首先文本提示，再確定是否進(jìn)行停止計(jì)算器操作。本次課程設(shè)計(jì)，開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候我只是簡(jiǎn)單的以為只要運(yùn)用一個(gè)函數(shù)編輯器進(jìn)行加減乘除設(shè)計(jì)，然后調(diào)用子VI再編輯面板就可以了，但經(jīng)過(guò)上網(wǎng)找資料，才發(fā)現(xiàn)每個(gè)數(shù)字鍵或者運(yùn)算符鍵的對(duì)應(yīng)并不是一件簡(jiǎn)單的事，經(jīng)過(guò)資料搜集以及討論，我們才明白原來(lái)鍵碼的確定十分復(fù)雜，開(kāi)始我把文本顯示放在簇中，會(huì)出現(xiàn)連線錯(cuò)誤，后來(lái)就把文件顯示和停止直接放在簇外進(jìn)行設(shè)計(jì)了，可能面板會(huì)比較繁瑣一點(diǎn)，我以后會(huì)努力改進(jìn)的。還有此次課程設(shè)計(jì)中也遇見(jiàn)了很多的問(wèn)題，運(yùn)用了很多的結(jié)構(gòu)，后面板的設(shè)計(jì)經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，諸多的結(jié)構(gòu)以及初始化值的確定都出現(xiàn)了很多的錯(cuò)誤，經(jīng)過(guò)這次課設(shè)，學(xué)到了很多老師上課書(shū)本沒(méi)有涉及到的東西，譬如小數(shù)點(diǎn)的輸入確定，用的是字符串的連接控件實(shí)現(xiàn)，我還深切地體會(huì)到可能身邊很小的一個(gè)點(diǎn)也會(huì)讓自己的處境變得柳暗花明，所以，我以后一定會(huì)努力觀察，細(xì)心設(shè)計(jì)，不斷試著嘗試新的東西去學(xué)習(xí)，還