LabVIEW实验简易计算器

虚拟仪器实验--简易计算器设计

一、实验目的

1 .熟悉LabVIEW的编程环境，了解其特点。

2 .学会用LabVIEW实现简单的程序设计，了解图形化编程的方法和步骤。

3 .掌握数据对象类型、数组、簇的概念和其他基本函数，以及它们之间如何进行相互转化。

4 .掌握LabVIEW中一些函数和结构的用法。

二、实验要求

编写标准计算器，实现基本的加、减、乘、除等功能，能进行简单的计算，完成源程序的编写和功能测试。

三、实验设备

安装LabVIEW的计算机。

四、实验内容

4.1

计算器功能介绍

1.

可以实现加、减、乘、除、求倒、开根、正弦等运算。

2.

可以实现连续运算。

3.

对错误输入可以借助Backspace键进行删除；运算完成后可以借助C键释放内存。

4.

对误操作进行屏蔽，如在一个数中只可能输入一个小数点。

5.

运算结果可以精确到小数点后第6位。

4.2

程序变量设置及说明

进入主程序，首先判断输入是数字、运算符、等号还是撤销（或清除）。

1.

输入为数字。将输入数字转换为字符并连接到原数据后显示组合后的字符串，保存该字符串。

2.

输入为运算符。判断运算符的类型，当运算符为“+”、“-”、“*”、“/”时，调用上一运算符，并保存此次输入的运算符，同时显示运算结果并保存相应的结果数据；当运算符为“/x”、“sqrt”、“sin”时，直接对此时输入的数据进行相应的倒数、开方、正弦运算。

3.

输入为等号。执行之前保存的运算符，显示运算结果，同时结束该运算，返回初始状态。

4.

输入为Backspace或C键。Backspace键可以删除前一输入数据或运算符；C键可以清除数据并释放内存。

简易计算器程序设计框图见图1。

图1程序设计框图

4.2.1主要程序编写及说明：

1 .输入0处理显示程序模块

判断Display是否是0，如果是则显示“0”，如果不是则用连接字符串函数输出显示，并相应的赋给inputl或input2。

2 .小数点处理显示程序模块

1

利用全局变量（布尔型）zeroflag作为小数点指示标志，默认为F。当有小数点输入时，将zeroflag置为T,当再次有小数点键入时不执行操作，由此可以避免小数点的重复错误输入。

图2小数点处理显示程序

3 .四则运算程序模块

对于连续运算，当运算符按下时，先根据输入数来判断当前输入的是numl还是num2,当是numl时，表明现在只是输入了第一个被操作数，还没有输入任何运算符号，所以不作任何处理；当输入是num2时表明前面有运算符号输入此时进行相应的加减乘除等运算，每次运算结束将结果赋给numl。

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图3四则运算程序

4 .等号运算程序模块

当有等号按下时利用一维数组搜索函数Search1DAarry返回索引值“18”，进行运算结果显示；当有加减乘除运算符号按下时，返回相应的索引值，判断input2是否为空，若为空的话则表明display中显示的数是运算结果或者是输入的1

被操作数，此时不作运算，将输入数置1,操作符号赋值；当num2不为空表示display中显示的是操作数，已有一个运算符号被按下，但没有按“=”号，所以不进行运算，此时先执行前一步运算，然后再给操作符号赋新值。

图4等号运算程序

5 .开方、倒数及三角函数运算程序模块

这两个程序模块都是对当前输入数进行的处理，直接对display中的数进行运算，然后通过判断input2是否为空，将结果赋给inputl或input2显示便可。

6 .Backspace键运算程序模块

利用字符串长度(stringlenghth)函数求出当前输入数的长度，然后减去一位，将得到的子字符串赋给inputl或input2显示。

1

display

display

numlflag

numl

图5Backspace运算程序

7.C运算程序模块

C键就是“Clear"，程序初始化，把空字符串赋给numl和num2,各判断标

志置位。

zeiFQflag

numl

nunriiltflag

mLmri2

曲rtflzg

signflag

display

图6C运算程序

8.运算结果小数点后零的处理子模块

首先将显示的数字转换成F-格式字符串，将字符串取反，用SearchSplitstring取小数点前面的字符，然后通过While循环判断小数点后无效的0的个数，最后

通过stringsubset得到去零后的数。

五、功能测试

在LabVIEW上编写计算器程序，可以实现以下功能。

1.显示功能测试

能正确显示数字，如输入23.9，计算器显示正常。

1

Backspaceimm

图7显示数字

ace、C功能测试

测试Backspace.C键功能。Backspace键可实现撤销功能，C键可实现程序复位。

3 .基本功能测试

测试"+”、“一”、“X”、“/”等运算功能，能正确显示结果。

4 .小数点处理程序测试

测试按下多个小数点时只显示第一个小数点，其他小数点不会被显示。

5 .Sqrt、1/x与sin功能测试

测试“sqrt”、“1/x”、“sin”功能。当负数求sqrt时或0求1/x时，显示“输入错误”，其他值时能正确显示结果。测试sin函数功能时，输入弧度值，显示结果正确。

6 .连续运算测试

通过测试，计算器可以实现连续运算。如按下10+10+10时，可以正确显示结果30。

7 .去零程序测试

通过测试，功能正常，未显示整数和小数点后多余的零。

8 .其他功能测试

开方与求倒均是针对屏幕上的内容进行；对于反复按下运算符，计算器将对屏幕上的内容反复进行计算。

计算器前面板如下图所示：

1

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图8计算器前面板

六、总结

通过实验课的学习，熟悉了LabVIEW编程环境，掌握了数据对象的类型与操作、数组和簇的概念与使用，以及LabVIEW中一些数学函数及结构的用法，切实体会到基于LabVIEW平台编程方法的优点，图形化的编程方式更是简单易学，易于上手。

通过LabVIEW平台可以进行简单的程序设计，如跑马灯的实现。此次设计了简易计算器，由于时间紧迫，对LabVIEW模块功能的理解还不够深刻，掌握的还不够熟练，设计出的计算器功能还有很多不足。如：程序运行时只能对首次输入的数据进行运算，否则运算结果会不正确；进行混合运算时没有优先级；编写的程序有些繁琐等。

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