哈尔滨工业大学CVI实验实验二.docx

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哈尔滨工业大学CVI实验实验二

实验二

1．任务

编写一个函数发生器，要求:

能够通过用户界面选择产生正弦波、三角波、锯齿波、方波等函数波形

用曲线图控件绘制用户选择的波形。

2．实验步骤

步骤1：

根据要实现的功能，设计如图2-1所示的用户界面，其具体控件属性设置如表2-1所示。

图2-1最终用户界面

表2-1主要控件的基本属性列表

控件类型

ConstantName

属性设置

面板

Panel

PANEL

命令按钮

CommandButton

QUITBUTTON

CallbackFunction

QuitCallback

Lable

__Quit

曲线图控件

Graph

GRAPH1

Control

Mode

Indicator

DataMode

Retain

Lable

波形显示

下拉列表控件

Ring

WAVEFORM

CallbackFunction

WaveFormChooseCB

Label

波形选择

Label/Value

Pairs

Label

无

Value

0

Label

正弦波

Value

1

Label

三角波

Value

2

Label

锯齿波

Value

3

Label

方波

Value

4

步骤2：

生成代码框架。

选择Code→Generate→AllCode,生成代码框架，接着添加自定义函数show_wave进行显示。

/*下拉列表控件“波形选择”对应的回调函数*/

intCVICALLBACKWaveFormChooseCB（intpanel,intcontrol,intevent,

void*callbackData,inteventData1,inteventData2）

{

switch（event）

{

caseEVENT_COMMIT:

show_wave（）;

break;

}

return0;

}

然后，在函数show_wave内添加如下代码。

voidshow_wave（void）

{

intwaveForm;/*波形选择变量*/

doubleample=5.0;/*幅度*/

doublephase=0.0,waveData[POINTS]；/*相位和波形数据变量*/

doublesampleRate=10000.0,freq=100.0;/*采样率和频率变量*/

GetCtrlVal（panelHandle,PANEL_WAVEFORM,&waveForm）;

switch（waveForm）

{

case0:

/*无波形*/

DeleteGraphPlot（panelHandle,PANEL_GRAPH1,-1,VAL_IMMEDIATE_DRAW）;/*清除所画曲线*/

break;

case1:

/*正弦波*/

SineWave（POINTS,ample,freq/sampleRate,&phase,waveData）;

break;

case2:

/*三角波*/

TriangleWave（POINTS,ample,freq/sampleRate,&phase,waveData）;

break;

case3:

/*锯齿波*/

SawtoothWave（POINTS,ample,freq/sampleRate,&phase,waveData）;

break;

case4:

/*方波*/

SquareWave（POINTS,ample,freq/sampleRate,&phase,50.0,waveData）;

break;

}

if（waveform）/*先判断是否选择了波形*/

{

DeleteGraphPlot（panelHandle,PANEL_GRAPH1,-1,VAL_IMMEDIATE_DRAW）;

PlotWaveform（panelHandle,PANEL_GRAPH1,waveData,POINTS,VAL_DOUBLE,1.0,0.0,0.0,1.0/sampleRate,VAL_THIN_LINE,VAL_EMPTY_SQUARE,VAL_SOLID,1,VAL_RED）;/*画出波形*/

}

}

代码中的函数意义及调用方法如下

（1）函数DeleteGraphPlot清除所画曲线，调用路径为：

Library→UerInterfaceLibrary→Controls/Graphs/StripCharts….→GraphsandStirpCharts→DeleteGraphPlot

其参数设置见图2-2。

（2）函数SineWave，TriangleWave，SawtoothWave，SquareWave分别为正弦波，三角波，锯齿波和方波生成函数。

它们都在Library→AdvancedAnalysisLibrary→SignalGeneration目录下获得，其参数设置如图2-3~2-6所示。

（3）函数PlotWaveform，画曲线图函数，调用路径为：

Library→UerInterfaceLibrary→Controls/Graphs/StripCharts….→GraphsandStirpCharts→PlotWaveform，

其参数设置见图2-7。

图2-2DeleteGraphPlot函数面板

图2-3正弦波生成函数面板

图2-4三角波生成函数面板

图2-5锯齿波生成函数面板

图2-6方波生成函数面板

图2-7PlotWaveform函数面板

步骤3：

运行程序。

选择Run→Debugex1_dbg.exe。

选做：

任务：

波形的频率幅度可调；

用曲线图控件绘制波形频谱。

步骤1：

根据功能需要，我们添加一曲线图控件和两数值控件，其具体设置如表2-2所示。

表2-2添加控件的基本属性列表

控件类型

ConstantName

属性设置

曲线图控件

Graph

GRAPH2

Control

Mode

Indicator

DataMode

Retain

Lable

频谱显示

数值控件

Numeric

AMPLE

CallbackFunction

ChangeAmpleCB

Lable

幅度

FREQ

CallbackFunction

ChangeFreqCB

Lable

频率

最终界面如图2-8所示。

图2-8最终用户界面

完成用户界面后，编写回调函数ChangeAmpleCB和ChangeFreqCB，注意把其事件改为EVENT_VAL_CHANGED，其代码如下。

/*数值控件AMPLE对应的回调函数*/

intCVICALLBACKChangeAmpleCB（intpanel,intcontrol,intevent,

void*callbackData,inteventData1,inteventData2）

{

switch（event）

{

caseEVENT_VAL_CHANGED:

/*事件不是EVENT_COMMIT*/

show_wave（）;

break;

}

return0;

}

/*数值控件FREQ对应的回调函数*/

intCVICALLBACKChangeFreqCB（intpanel,intcontrol,intevent,

void*callbackData,inteventData1,inteventData2）

{

switch（event）

{

caseEVENT_VAL_CHANGED:

show_wave（）;

break;

}

return0;

}

然后还需要对show_wave函数作如下改动：

voidshow_wave（void）

{

intwaveForm;

doubleample;

doublephase=0.0,waveData[POINTS],filterData[POINTS],specData[POINTS];

doublesampleRate=10000.0,freq;

doublecutoff_freq=3000.0;/*设置截止频率*/

GetCtrlVal（panelHandle,PANEL_WAVEFORM,&waveForm）;

GetCtrlVal（panelHandle,PANEL_AMPLE,&le）;/*获得幅度值*/

GetCtrlVal（panelHandle,PANEL_FREQ,&freq）;/*获得频率值*/

switch（waveForm）

{

case0:

DeleteGraphPlot（panelHandle,PANEL_GRAPH1,-1,VAL_IMMEDIATE_DRAW）;

break;

case1:

SineWave（POINTS,ample,freq/sampleRate,&phase,waveData）;

break;

case2:

TriangleWave（POINTS,ample,freq/sampleRate,&phase,waveData）;

break;

case3:

SawtoothWave（POINTS,ample,freq/sampleRate,&phase,waveData）;

break;

case4:

SquareWave（POINTS,ample,freq/sampleRate,&phase,50.0,waveData）;

break;

}

if（waveform）

{

DeleteGraphPlot（panelHandle,PANEL_GRAPH1,-1,VAL_IMMEDIATE_DRAW）;

PlotWaveform（panelHandle,PANEL_GRAPH1,waveData,POINTS,VAL_DOUBLE,1.0,0.0,0.0,1.0/sampleRate,VAL_THIN_LINE,VAL_EMPTY_SQUARE,VAL_SOLID,1,VAL_RED）;

Bw_LPF（waveData,POINTS,sampleRate,cutoff_freq,5,filterData）;/*低通滤波*/

Copy1D（filterData,POINTS,specData）;/*复制数据*/

Spectrum（specData,POINTS）;/*进行功率谱分析*/

DeleteGraphPlot（panelHandle,PANEL_GRAPH2,-1,VAL_IMMEDIATE_DRAW）;

PlotWaveform（panelHandle,PANEL_GRAPH2,specData,POINTS,VAL_DOUBLE,1.0,0.0,0.0,sampleRate/POINTS,VAL_THIN_LINE,VAL_EMPTY_SQUARE,VAL_SOLID,1,VAL_RED）;/*画出信号的功率谱*/

}

}

上面代码中的函数意义及调用方法如下

（1）函数Bw_LPF

巴特沃兹低通滤波器函数，其调用路径为：

Library→AdvancedAnalysisLibrary→SignalProcessing→IIRDigitalFilters→One-stepFiltersFunctions→LowpassButterworth,其参数设置见图2-8。

（2）函数Copy1D

数组拷贝函数，其调用路径为：

Library→AdvancedAnalysisLibrary→ArrayOperations→1DOperations,其参数设置见图2-9。

（3）函数Spectrum

功率谱函数，其调用路径为：

Library→AdvancedAnalysisLibrary→SignalProcessing→FrequencyDomain→PowerSpectrum,其参数设置见图2-10。

图2-8Bw_LPF函数面板

图2-9Copy1D函数面板

图2-10Spectrum函数面板

最后，保存并运行程序。