تكنىلىجيا قسم الحاسىب والمهن الصناعية تطبيقات برمجية الكترونية مقدمة عن برنامج LabView م.محمد األسمر الفصل الثاني 2012 م
مقدمة فى LabVIEW الهدف : التعرف على بيئة.LabVIEW المحتويات : Virtual 1( ما هى Instruments وما هى عناصرها. شريط االدوات فى.Front Panel 2( التعرف على 3 (التعرف على شريط االدوات فى.Block Diagram. Tools Palette.Controls Palette.Function Palette 4( التعرف على 5( التعرف على 6( التعرف على 7( التعرف على كيفية تحميل مثال و تنفيذه. )8 المصدر. ما هى Virtual Instruments.Instruments (VIs تسمى البرنامج المصممة بلغة LabVIEW باسم Virtual( وهى ملفات ذات امتداد.vi و تتكون VIs من ثالث عناصر اساسية : وهى The Front Panel و The Block Diagram و The Icon and.connectors Pane : The Front Panel )1 هى واجهة البرنامج.
بواسطة Controls و. Indicators و يتم بناء The Front Panel
: Controls و push buttons و dials هى وحدات االدخال فى VI مثل knobs و غيرها. و هى تماثل وحدات االدخال فى االجهزة االلكترونية الحقيقية. :Indicators هى وحدات االخراج او االظهار فى VI مثل graphs و leds و غيرها. و هى تماثل وحدات االخراج و االظهار فى االجهزة االلكترونية الحقيقية.
و ما يحدث فى البرنامج انه تنتقل البيانات من Controls الى Block Diagram ليتم تنفيذ كود البرنامج عليها ثم تظهر النتائج من Block Diagram الى. Indicators : The Block Diagram )2 هو كود البرنامج الذى يتم تصميمه بالرسم.
terminal لكل Control او Indicator موجود فى Front Panel فى. The Block Diagram يوجد بالمقابل له Control هذ 1 terminal يوضع تلقائيا فى Diagram Block.Front Panel فى Indicator بمجرد وضع او وعند حذف اى Control به تلقائيا. او Indicator من Front Panel يحذف terminal الخاص Control وال تستطيع حذف terminal اال بحذف او Indicator المقابل له.
terminals يحتوى The Block Diagram باالضافة الى على SubVIs دوال و )Functions( و ثوابت و هياكل بيانية )Structures( ووصالت )Wires( التى تكون مسار البيانات. : The Icon and Connector Pan)3. لكل VI يوجد Icon تظهر فى الطرف االعلى على اليمينمن النافذة هذة Icon يمكن ان تحتوى على رسم او كتابة او كالهما.
VI تمثل VI عندما تستخدم كداله فى اخرى و تسمى VI المستخدمة عندئذ باسم هذة Icon.SubVI SubVI : Connectors Pane هى عبارة عن مجموعة وصالت تبين و تحدد طريقة وصل فى.Diagram Block
و تعتبر هذة الوصالت هى المداخل و المخارج لل. SubVI SubVI VI تكمن قوة LabVIEW فى VI اخرى. فى الهيكل البنائى لبرامجه. حيث ان كل يمكن ان تكون و ال يوجد حد SubVI معين لعدد الموجودة فى.VI
يستخدم فى تنفيذ و تصميم. VI شريط االدوات فى Front Panel. لتنفيذ البرنامج. وتكون هكذا. اذا كان هناك خطأ فى البرنامج تظهر هكذا للتنفيذ المستمر للبرنامج حتى توقف البرنامج او الضغط عليه مرة اخرى و يظهر اثناء التنفيذ المستمر للبرنامج هكذا. لوقف البرنامج نهائيا وفى الحال وهى متاحة فقط اثناء تنفيذ البرنامج. لوقف تنفيذ البرنامج مؤقتا و يسكمل تنفيذ البرنامج بالضغط عليه مرة اخرى. Block ملحوظة : فى حالة الوقف المؤقت يظهر LabVIEW.Diagram مكان توقف الرنامج فى اللون الحجم نوع الخط. قائمة منسدله لتغيير خصائص النصوص المكتوبة : قائمة منسدله لمحاذاة الوحدات مع بعضها. قائمة منسدله لتنظيم المسافات بين الوحدات. قائمة منسدله لترتيب الوحدات التى فوق بعضها فهى تحدد من يظهر فى االمام ومن يكون فى الخلف. شريط االدوات فى Diagram Block بالضغط عليها يتم استعرض كيف يتم تنفيذ البرنامج وكيفية انتقال البيانات و. : Highlight تظهر بهذا الشكل وبها تستطيع ان تدخل فى subvi او الهياكل : Step Into لتنفيذ البرنامج خطوة واحدة. التكرارية )loops( لتنفيذها خطوة خطوة. : Step Over لتنفيذ البرنامح خطوة واحدة مع كل ضغطة مع اعتبار ان SubVI او Loop تنفذ فى خطوة واحدة دون الدخول فيها.
او SubVI : للخروج من loop فى خطوة واحدة. Step Out Tools Palette لوحة االدوات يتم فتحها من: Show Tools Palette>> Window Palette Tools وهى عبارة عن مجموعة االدوات االساسية فى بيئة LabVIEW لتصميم و اختبارو تنفيذ. VI
Controls او نص مكتوب. وعادة ما تستخدم اثناء تنفيذ : لتغيير قيم Operating Tool البرنامج. : الختيار و تحريك و تغير حجم الوحدات.)Objects( : لتحرير اى نص او عمل نص فى اى مكان. Positional Tool Labeling Tool : لربط الوحدات فى.Diagram Block Wiring Tool : تماثل الضغط بالزر اليمن للمؤشر. Object Shortcut Menu : Tool لعمل انزالق للنافذة بدون استخدام شريط االنزالق. Scrolling : لعمل نقطة توقف يتوقف عندها البرنامج عن التنفيذ. تستخدم فى اختبار Breakpoint البرنامج. : Probe Tool تستخدم لعمل نقطة عرض بيانات )Probe( لعرض القيم اثناء تنفيذ الرنامج الختباره او معالجة اخطأه. : الخذ قيم اللون من اى موضع فى النافذة ليتم استخدامه بواسطة Color Copy Tool.Coloring Tool : لتلوين الوحدات. Coloring Tool Controls palette لوحة ادوات التحكم : يتم فتحها من Front Panel نافذة Controls palette Show >>Window
CONTROLS ALL يمكن ايضا ان تفتح بالضغط بالزر االيمن للفأرة على نافذة Front. Panel
ثم بالمؤشر على Controls All Functions Palette لوحة الدوال : يتم فتحها من نافذة Block Diagram Functions palette Show >>Window
Palette Functions لوحة الدوال
يمكن ايضا ان تفتح بالضغط بالزر االيمن للفأرة على موضع فى نافذة.Block Diagram ثم بالمؤشر على Functions All
تحميل و تنفيذ برنامج
انشاء وتحرير واختبارVI الجزء االول انشاء VI Tools Pallette )لوحة االدوات( : Show >>Window كما علمنا من الدرس السابق اننا نحصل على Tools Palette.Tools Palette من ويمكن ان يكون اختيار االداة باحدى طريقتين : : Automatic يقوم LabVIEW بتغير االداة تلقائيا الى االداة المناسبة..Tools Palette يقوم المبرمج بأختيار االداة التى يريدها بالضغط على االداة فى :Manual لجعل االختيار Automatic او Manual نضغط ايقونة Automatic Tool.Tools Palette الموجودة اعلى Selection كما ذكرنا فى الدرس السابق انه: تتكون VI من ثالث عناصر اساسية :
The Icon and Connector و Diagram The Block و The Front Panel. Pane : Panel The Front اوال : Controls Front Panel يتم بناء The بواسطة و. Indicators.Front Panel على Indicators وتستخدم لوحة Controls لوضع Controls و Indicators سوف نعرض بعض امثلة Controls و االكثر استخداما. :1( Numeric Controls And Indicators من اكثر الوحدات التى تستخدم. Numeric Control ) و القيمة و اسهم Label ويحتوى Numeric Control لتغيير تلك القيمة. على عدة خصائص مثل العنوان ( وقيمة Numeric Control يستطيع مستخدم البرنامج تغيرها اثناء تنفيذ البرنامج الدخال القيم للبرنامج.
Indicator Numeric ) و القيمة. Label ويحتوى Numeric Indicator على عدة خصائص مثل العنوان ( وقيمة Numeric Indicator ال يستطيع ان يغيرها المستخدم اثناء تنفيذ البرنامج انما تتغير من خالل.Block Diagram لتغيير قيمة Numeric Control. Operating Tool يمكن استخدام االسهم بواسطة
او بالضغط نقرتين على قيمة Control بواسطة Labeling Tool ثم كتابة القيمة الجديدة. ثم ضغط مفتاح >ENTER< او Operating Tool ToolBar او بالضغط على اى مكان الموجود فى االعلى الضغط على االيقونة خارج.Control :Boolean Controls and Indicators )2 ) تستخدم الدخال و اظهار القيم الثنائيةTrue او False و هى تماثل المفاتيح Switches( والمفاتيح الضاغطة ( Buttons )Push و.LEDs و من اكثر الوحدات استخداما Vertical Toggle Switch و.Round LEDs ملحوظة : يمكن تغيير خصائص Indicators و Controls بالضغط الزر االيمن للماوس على الوحدة سواء كانت Indicator او Control فتظهر لنا قائمة منسدله فيها ما يمكن تغيره.
ثانيا : Diagram : The Block The Block Diagram يتكون من ثالث عناصر Nodes و Terminals و Wires )وصالت او الروابط (.
:Nodes هى اى وحدة )Object( فى Diagram Block بعملية ما اثناء تنفيذ البرنامج. لديها مداخل او مخارج او كلهما و تقوم و انواع Nodes هى : الدوال و SubVI و الهي اكل البيانية )Structures(. الدوال : وهى دوال اساسية جاهزة مبنية فى بيئة.LaBVIEW ويمكن الحصول عليها من.Functions Palette
مثال: : SubVI
وهى VI مبنية مسبقا تستخدم فى Block Diagram الخاص ب VI اخرى وهى تماثل Subroutine فى لغات البرمجة االخرى. الهياكل البيانية :)Structures( وهى عناصر تحكم فى العمليات مثل :Terminals or Control Terminal وهى نوعان Indicator: و Terminals Node : Indicator or Control Terminal كما اوضحنا من قبل لكل Control او Indicator موجود فى Front Panel بالمقابل له Terminal فى. The Block Diagram يوجد Control Data Type وهذا Terminal له الخاص بال او.Indicator و Data Type القيمة. يحدد نوع البيانات و ايضا كل من السعة التخزينية للقيمة و بالتالى مدى هذة ولكل Data Type لون معين.
: Node Terminals لكل Node يوجد لها Connector Pane عبارة عن مجموعة وصالت تبين و تحدد طريقة وصلها أى اماكن االدخال و االخرج الخاص ب.Node هذة الوصالت هى Node Terminals ولعرض Connector pane الخاص ب Node نضغط بالزر االيمن Node للماوس على ثم نختار Terminals >> Visible items
Wires )وصالت او الروابط ) : هى مسارت البيانات بين وحدات ( Diagram.Object( The Block يتصلWire )رابط ) لدوال او.SubVI بمصدر وحيد للبيانات و لكن يمكن ان يصل هذة البيانات لكثر من مدخل
لكل رابط لون و شكل و سمك يعتمد على نوع البيانات ( Type ) Data الخاصة بالرابط. اللون مصفوفة ذات بعدين مصفوفة ذات بعد واحد ) Scalarوحيد القيمة( الرابط نوع رقمى (Numeric) برتقالى )رقم عشرى ) (floating point) ازرق )رقم صحيح ) Integer
ثنائى (Boolean) اخضر وردى نص( String ) ثالثا( : Dataflow Programming البرمجة المعتمدة على تدفق البيانات. يعتمد تنفيذ برامج LabVIEW على تدفق البيانت او.Dataflow تنفذ Node فورا عندما تكون البيانات جاهزة على مداخلها. و عند انتهاء تنفيذ Node النواتج فورا على مخارجها لتكون جاهزة لل Node التالية لها فى مسار تدفق البيانات. تخرج وذلك عكس لغات البرمجة االخرى التى تعتمد على Control Flow حسب ترتيب كتابتها فى البرنامج. حيث تنفذ التعليمات تباعا مثال: برنامج يقوم بجمع رقمين ثم يقوم بطرح 50 من حاصل الجمع. نالحظ ان البيانات جاهز على مدخلى دالة الجمع )X وY ( لذلك تنفذ دالة الجمع تلقائيا. وبعد انتهاء تنفيذ دالة الجمع يخرج الناتج على مخرج دالة الجمع لتكون البيانات جاهزة على مدخلى دالة الطرح )حاصل الجمع و الثابت 50( لذلك تنفذ دالة الطرح و بعد تنفيذها يخرج الناتج من مخرج دالة الطرح الى اداة االظهار. Z اى ان دالة الطرح ال تنفذ اال عندما تقوم دالة الجمع بجمع الرقمين وتخرج الناتج الى دالة الطرح. مثال 2: كما بالشكل يوجد جزئ ين مستقلين احدهما يبدأ بدالة الجمع واالخر يبدأ بدالة القسمة.
نالحظ ان البيانات جاهزة على مداخل دالة الجمع و ايضا البيانات جاهزة على دالة القسمة فأى منهما ينفذ اوال.حقيقا ال نعلم فالجزئ ين مستقلين عن بعضهما تماما. اذا البد من طريق تحدد من سينفذ اوال ثم الذى يليه