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LabVIEW程序設(shè)計模式(二)—基本狀態(tài)機模式

作者: 時間:2017-01-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
狀態(tài)機是一種最為經(jīng)典的程序設(shè)計模式,在LabVIEW 7.1(含)之前它幾乎統(tǒng)治了大部分的LabVIEW主程序。最基本的狀態(tài)機結(jié)構(gòu)如圖 1所示。狀態(tài)是狀態(tài)機運行的經(jīng)脈,在開始使用狀態(tài)機模式撰寫程序時需要將應(yīng)用分為若干個狀態(tài)。下面以圖中的應(yīng)用為例說明基本狀態(tài)機的使用。
【應(yīng)用1】
前面板具有3個按鈕(Control)和1個波形顯示控件Chart(Indicator),功能分別是:
  1. 開始采集:Label是start,單擊后開始進行模擬數(shù)據(jù)采集程序(這里使用隨機數(shù)代替)。
  2. 關(guān)于:Label是dialog,單擊后彈出對話框以說明這個程序的版權(quán)、幫助等信息。
  3. 停止:Label是stop,單擊后停止程序的運行。
  4. Chart:用于顯示獲取的隨機數(shù)。
這是一個非常簡單的應(yīng)用,但是具有一定的代表性。根據(jù)要求,該應(yīng)用至少包含以下5種狀態(tài)結(jié)構(gòu)。
  1. Initial:初始化狀態(tài);
  2. Idle:空閑狀態(tài),用于響應(yīng)各種用戶界面操作;
  3. acquire:采集狀態(tài),用于持續(xù)模擬采集數(shù)據(jù);
  4. about:用于彈出關(guān)于和幫助對話框;
  5. stop:停止狀態(tài),退出循環(huán)并中止程序。

  1. 背面板

  1. 前面板
圖 1 基本的狀態(tài)機結(jié)構(gòu)背面板
仔細分析圖中的基本狀態(tài)機,可以看出狀態(tài)始終貫穿整個應(yīng)用程序,并由移位寄存器進行值的寄存和傳遞。當前狀態(tài)分支的結(jié)果將決定下一個狀態(tài),如圖中的Idle狀態(tài)。在這個狀態(tài)中,程序?qū)⒆詣訖z測前面板的三個按鈕是否被按下。如果start被按下,則進入acquire狀態(tài);如果dialog被按下,則進入about狀態(tài);如果stop被按下,則進入stop狀態(tài);否則如果沒有任何按鈕被按下,則仍然進入當前的Idle狀態(tài)繼續(xù)檢測。
在acquire狀態(tài)中,為了保證程序的重復采集使得下一個狀態(tài)仍然為acquire,但是這樣會導致程序無法停止(中斷采集)。于是需要在acquire狀態(tài)分支中加入stop的探測,如果stop被按下,則不再進入acquire狀態(tài)而直接進入stop狀態(tài)。
從應(yīng)用1可以看出,基本狀態(tài)機模式大體上能夠滿足主程序結(jié)構(gòu)的需要。該模式能夠很好地使得應(yīng)用程序的各個功能以狀態(tài)的方式有順序地執(zhí)行,并且保證了程序的可讀性(以狀態(tài)圖的方式顯示清晰明了)和擴展性(日后只需要擴展狀態(tài)即可擴展相應(yīng)的功能)。
事例中使用的是“string”型結(jié)構(gòu)來標記狀態(tài),事實上也可以使用其它的數(shù)據(jù)類型替換,如ring、numeric或enum。從嚴格意義而言,ring并不屬于一種數(shù)據(jù)類型,它只是一種特殊的numeric性,其性質(zhì)與numeric基本上一樣。盡管ring與enum控件從外觀上看是一樣的,如圖 2所示,但是它們實質(zhì)上是不同的。主要體現(xiàn)為以下7點。

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