LabView

一 [L1/2] 数据传递

A Variable

用一个开关同时停止两个Loop循环

使用场景：

1. 初始化
2. 重写Controls数据
3. 同步控制平行loop

缺点：

1. 失去Data Flow先后顺序的可读性
2. 布尔原件只能试用switch类
3. Race Condition
4. Data Loss　如果两个循环以不同速率运行/因为循环内算法原因产生不同时间的延时。
5. 慢, 每一个变量都是一个副本，同时占用内存空间 （但是比 Property Node - Value 要快）

* Race Condition

同时运行的Data Flow：

防止方法：

1. 减少使用变量
2. 合理使用sequence结构，安排先后顺序
3. 一写一读/一写多读　

在单线程应用程序中，使用子程序级VI读出或者写入全局变量不会造成竞争状态，因为子程序级VI不与其它VI共享执行线程。在多线程应用程序中，子程序级不保证对全局变量的唯一访问，因为当另一个VI在另一个线程上运行时，它能够同时访问全局变量。

B Queue

平行的loop可以分为同步与异步。传递值也可以分为传递最终值和传递每一个值。如果只需要传递最终值，可以使用局部变量，比如开关。但如果需要传递每一个值，局部变量可能会导致数据丢失/重复。

使用Queue能很好的同步两个循环，并且避免数据丢失或重复。FIFO，允许在队尾队首进行插入操作。

优点：

1.　多个循环能很好的同步 2.　避免了数据丢失的可能 3.　不使用轮询机制，减少资源消耗

C Notifier

队列列无法实现一写多读，一个值入列后，只能被一次出列获取。Notifier可以广播一个变量，但是不能缓存值，只能传递最终值，即如果在第一次广播时刻，收听广播的循环挂起，第二次广播时才回来，那么第一次的值就会丢失。

二 [L3] 样式

代码结构样式

样式由大量开发者努力提升而来，有点是简单明确，可读性高，可维护性高。用状态机和producer-consumer的样式基本能解决大多数简单问题了。

Simple Design Pattern

单次运行的程序，多用于SubVI。操作快捷，结构简单，只需要点击开始运行程序即可。

General VI Pattern

开始 - 主程序 - 结束

开始负责初始化硬件，变量等。主程序使用循环，直到用户选择退出程序。结束负责关闭文件，删除任务等。

State Machine Pattern

开始 - 状态机- 结束

1. Polling State Machine Framework

1. Event-Based State Machine

   

Multiple Loop Design Patterns

注意一写多读/一写一读

1. Producer/Consumer Design Pattern

   

2. Event based Producer/Consumer Design Pattern with Error Handling

   1. Producer使用event机制向队列中增加元素，consumer使用dequeue获取元素。

   2. 如果producer出现error：

      1. guard进入error-case，在队列最前端插入stop-state
      2. consumer得到stop-state，进入stop-state，停止自身，并激活虚拟stop按钮（property node - value signal）
      3. producer激活stop-event，停止自身

   3. 如果在consumer中出现error：

      1. 通过shift register将error传递给下一个loop
      2. guard进入error-case，将状态机带入stop-state，停止自身，激活stop按钮
      3. producer激活stop-event，停止自身

   4. 下图是比较经典的结构，但有一个错误点：

      producer的error-guard的enque不应该连结error-in，如果连接，在error状态下enqueue不会触发。应该断开连结，并在出口处用merge error整合原始error和enqueue的error-out。

   

比较

功能全局变量样式

这一整个代码部分被叫做功能全局变量，而不仅仅只是一个“变量”。

1. 功能全局变量多为VI，常用的例子是Timer，可以作为SubVI供其他使用
2. 功能全局变量是不可重进入的，使用不初始化的位移寄存器。
3. 通常有一个动作(上图中:操作) 输入参数，用于指定VI执行的任务，即改变状态/Case。
4. 可以保护访问变量操作的关键代码，避免全局变量引起的竞态。相当于文本代码编程中只留下set方法来改变变量，需要改变变量时必须调用这个方法，这里时必须调用这个SubVI。LabVIEW的单线程SubVI无法同时被调用（确保一次只有一个调用者修改数据内容），所以避免了竞态。
5. 缺点是如果需要对变量进行新的操作，则需要增加状态/case。

错误处理样式

1. 错误处理

   用于显示错误弹窗，调整状态机代码至错误/关机状态

1. 错误生成

   使用 Error Ring / Errr Cluster

时间样式

1. Execution Timing：暂停这个循环的时间，使处理器处理其他事件
   1. wait ms
   2. wait unit next ms multiple
   3. Event based Producer without timeout
2. Software Control Timing：告知时间，不改变运行速度
   1. Elapsed Time
   2. Fuctional Timeout
   3. obtaining timestamp
      1. Tick Count ms
      2. High Resolution Relative Seconds
      3. Get Date/Time in Seconds

三 [L4] 用户界面

1 VI Server 面向对象/类

不是服务器的意思，是指提供了针对VI的服务。提供了允许用户动态控制前面板控件、VI和LabVIEW环境的一系列函数，也包括通过网络动态加载VI等(真·服务器)功能。

功能：

• 编程地控制前面板控件和VI (LabVIEW的编程指Block Diagram程序框图的图像编程)
• 动态加载和调用VI
• 本地运行/网络运行VI
• 编程地进入VI环境和编辑器

VI前面板控件具有面向对象的类架构。所有VI都具有可以通过VI服务器函数来读写的属性，也有可以被VI服务器函数调用的方法。

比如 布尔控件(开关) 是 图形对象类 - 控件类 - 布尔控件类 的成员。那么和文本编程一样，高级别的大类的属性和方法被子类继承，低级别的子类具有自己独特的属性和方法。

2 属性 Property Nodes

功能：

• 读写属性
• 在程序中自定义（如：当x大于50时显示按钮为红色）

Reference的Implicitly连接和Explicitly连接

如果需要传递一个值，那么有三种方法：

1. Data Flow连线
2. 局部变量：Local Variable
3. 属性-值：Property Node - Value

能用Data Flow尽量用，最差的选择就是Property Node - Value。

详细比较见：输入控件/显示控件、局部变量和值属性节点之间的区别

3 方法 Invoke Nodes

功能：

• 调用方法 （比如导出图表图片）

也分为Implicitly连接和Explicitly连接，输入有必须和可选。

4 Reference

1 连接属性/方法Node

Implicitly连接

• 属性/方法Node被直接关联到对应的控件，只能在同一个VI中使用。
• 由于没有连线，所以叫Implicitly。节点有颜色显示连接状态。

Explicitly连接

• explicitly的连接方式是可以到到SubVI中调用的, 当然也可以在同一个VI中使用。
• 有连线所以叫Explicitly。节点有小扳手/箭头。

建立用于Explicitly连接的Reference Terminal

• 和其他控件类似，Reference也有 Constant 和 Control/Indicator：

  • Constante会输出固定的refnum，并且只显示在程序框图界面中，连接的属性/方法节点的类Class和类型Type会被限制住。

    

  • Control/Indicator需要在前面板中添加，可以连接connector pannel，也就是说，可以传入/传出SubVI。

    

    

    • 类：低级或者高级 VI Server Class：可以限制/拓展接口输入的接纳程度，比如选择控件类还是布尔控件类。

      

    • 类型：Weakly typed或者Strictly typed

      • weakly不关心输入ref的data type，

      • strickly限制data type，接受程度取决于能否coercion。

      • 例：如果控件refnum选择为滑块，

        • 那么weakly的可以连结 any data type；
        • 而stricly只接受具体连接到的那一种，在这里是numeric的。stricly的图标上有红色五角星。

        

2 连接Reference Terminal

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