第7章-數(shù)據(jù)記錄與回放

1、第7章 數(shù)據(jù)記錄與回放,數(shù)據(jù)記錄與回放概述 文本文件 電子表格文件 二進(jìn)制文件 數(shù)據(jù)記錄文件 波形文件 前面板數(shù)據(jù)記錄 測(cè)量文件 配置文件 TDM和TDMS文件操作,7-1 數(shù)據(jù)記錄與回放概述,數(shù)據(jù)的記錄與回放是測(cè)試系統(tǒng)必需的基本功能，采用文件的形式記錄與回放測(cè)試數(shù)據(jù)滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合的需要，具有方便靈活和成本低廉的特點(diǎn)。 LabVIEW支持多種數(shù)據(jù)格式的文件，用于測(cè)試數(shù)據(jù)的記錄與回放。對(duì)于海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與自動(dòng)化管理需要數(shù)據(jù)庫的支持，NI公司提供專門的工具包用于LabVIEW與數(shù)據(jù)庫鏈接。 本章主要介紹文件輸入輸出函數(shù)和VI的概念與應(yīng)用。,7-1 數(shù)據(jù)記錄與回放概述,文件輸入輸出函數(shù)是一組功能

2、強(qiáng)大、伸縮性強(qiáng)的文件處理工具。它們不僅可以讀寫數(shù)據(jù)，還可以移動(dòng)、重命名文件與目錄。創(chuàng)建電子表格格式的、由可讀的ASCII文本組成的文件，以及為了提高讀寫速度和壓縮率采用二進(jìn)制的格式寫入數(shù)據(jù)。,7-1-1 選擇數(shù)據(jù)記錄與回放的文件格式,1. 文本文件 ASCII字節(jié)流如果希望讓其他的軟件（譬如字處理程序或者電子表格程序）也可以訪問數(shù)據(jù)，就需要將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為ASCII格式。 缺點(diǎn)：空間大、速度慢、不能隨機(jī)訪問、精度損失問題。,7-1-1 選擇數(shù)據(jù)記錄與回放的文件格式,2. 二進(jìn)制文件 二進(jìn)制字節(jié)流這種文件的格式是最緊湊、最快速地存儲(chǔ)文件的格式。 必須把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制字符串的格式，還必須清楚地知道在

3、對(duì)文件讀寫數(shù)據(jù)時(shí)采用的是哪種數(shù)據(jù)格式。,7-1-1 選擇數(shù)據(jù)記錄與回放的文件格式,3. 數(shù)據(jù)記錄文件 這也是二進(jìn)制格式文件，它存儲(chǔ)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)最簡(jiǎn)單快捷，而且很容易隨機(jī)訪問數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)記錄文件類似于數(shù)據(jù)庫文件，因?yàn)樗梢园巡煌臄?shù)據(jù)類型存儲(chǔ)到同一個(gè)文件記錄中。每個(gè)記錄就是一個(gè)簇。,7-1-1 選擇數(shù)據(jù)記錄與回放的文件格式,4. 波形文件 專門用來存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)，這種文件包含了波形數(shù)據(jù)特有的一些信息，例如采樣起始時(shí)間、采樣間隔等。 5. 測(cè)量文件 一種以制表位分隔的文本文件，以.lvm為擴(kuò)展名，由Express VI存取，除了數(shù)據(jù)以外，還包括生成數(shù)據(jù)的日期、時(shí)間等信息。,7-1-1 選擇數(shù)據(jù)記錄

4、與回放的文件格式,6.TDM文件和TDMS文件 TDM(Technical Data Management技術(shù)數(shù)據(jù)管理)是NI公司為不同平臺(tái)之間交換技術(shù)信息定義的一種數(shù)據(jù)模型，它通過附加信息使數(shù)據(jù)查詢和管理更加方便。,7-1-2 數(shù)據(jù)記錄與回放的基本操作,LabVIEW記錄與回放數(shù)據(jù)包括三個(gè)基本步驟： 1、打開一個(gè)已存在的文件或創(chuàng)建一個(gè)新文件； 2、對(duì)文件讀或?qū)懀?3、關(guān)閉文件。,7-1-2 數(shù)據(jù)記錄與回放的基本操作,LabVIEW的文件操作還包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 文件或路徑的改名與移動(dòng)； 改變文件特征； 創(chuàng)建、修改與讀取系統(tǒng)設(shè)置文件； 記錄前面板對(duì)象數(shù)據(jù)；,7-1-3 文件輸入輸出函數(shù),

5、 讀取電子表格文件VI； 寫入電子表格文件VI； 關(guān)閉文件函數(shù)； 打開/創(chuàng)建/替換文件函數(shù)； 讀取文本文件函數(shù)； 寫入文本文件函數(shù)； 拆分路徑函數(shù)； 創(chuàng)建路徑函數(shù)； 存取TDM文件的Express VI； TDMS流函數(shù)子選板； 寫入測(cè)量文件Express VI； 讀取測(cè)量文件Express VI； 格式化寫文件函數(shù)； 掃描文件函數(shù)； 寫入二進(jìn)制文件函數(shù)； 讀取二進(jìn)制文件函數(shù)； 文件常量； 操作配置文件的VI子選板； 用于壓縮文件的VI子選板； 高級(jí)文件函數(shù),7-2 文本文件,操作,權(quán)限,7-2 文本文件,7-2 文本文件,7-2 文本文件,1.保存文本文件 簡(jiǎn)單示例1：將字符“ABCD”寫入

6、c:test.txt,7-2 文本文件,1.保存文本文件 簡(jiǎn)單示例2：將當(dāng)前日期和時(shí)間寫入c:test.txt,7-2 文本文件,1.保存文本文件 簡(jiǎn)單示例3：將PI=3.1415926保留4位小數(shù)并寫入c:test.txt,7-2 文本文件,1.保存文本文件 例：將100個(gè)隨機(jī)數(shù)存放到一個(gè)文本文件中，每個(gè)數(shù)據(jù)保留三位小數(shù)，且數(shù)據(jù)之間用兩個(gè)空格分隔。,7-2 文本文件,1.保存文本文件,7-2 文本文件,1.保存文本文件,7-2 文本文件,1.保存文本文件 格式化寫入文件,用于將字符串按照格式要求寫入文件。該VI打開這個(gè)文件、寫入數(shù)據(jù)，再關(guān)閉文件。,7-2 文本文件,1.保存文本文件 格式化寫

7、入文件,演示,7-2 文本文件,2.讀取文本文件,從指定文件中讀取指定個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)由“計(jì)數(shù)”參數(shù)確定。,7-2 文本文件,2.讀取文本文件,用于設(shè)定文件指針位置。該指針位置由起始位置和偏移量共同確定。,7-2 文本文件,2.讀取文本文件,演示,7-2 文本文件,2.讀取文本文件 舉例：,7-2 文本文件,2.讀取文本文件 舉例：,7-2 文本文件,2.讀取文本文件掃描文本文件,7-2 文本文件,2.讀取文本文件掃描文本文件,演示,7-3 電子表格文件,電子表格格式文件是種以特定格式存儲(chǔ)的文本文件。 將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到文件的最常見應(yīng)用之一是設(shè)置文本文件的格式以便在電子表格文件中打開它。大多

8、數(shù)電子表格文件用Tab鍵分割各列，而用EOL（段尾）分隔各行，如下圖所示。,7-3 電子表格文件,大多數(shù)電子表格文件用Tab鍵分割各列，而用EOL（段尾）分隔各行，如下圖所示。,7-3 電子表格文件,用一個(gè)電子表格程序（如 Excel）打開該文件可以看到下面這個(gè)表格。,7-3 電子表格文件,1.寫電子表格的文件,用于將由單精度數(shù)值組成的一維或者二維數(shù)組轉(zhuǎn)換成文本字符串，再將它寫入一個(gè)新建文件或者已有文件。該VI先打開或者新建文件，之后再關(guān)閉文件。它可以用于創(chuàng)建能夠被大多數(shù)電子表格軟件讀取的文本文件。,7-3 電子表格文件,1.寫電子表格的文件 舉例：如圖7-6，將10行2列數(shù)寫入.xls文件，

9、第1列為序號(hào)，第2列為隨機(jī)數(shù)。,演示,7-3 電子表格文件,2.讀電子表格文件,用于從某個(gè)文件的特定位置開始讀取指定行的內(nèi)容，再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)組。該VI先打開文件，之后再關(guān)閉文件。它可以用于讀取用文本格式存儲(chǔ)的電子表格文件。,7-3 電子表格文件,2.讀電子表格文件,演示,7-4 二進(jìn)制文件,7-4-1 保存二進(jìn)制文件,7-4 二進(jìn)制文件,7-4-1 保存二進(jìn)制文件 寫入二進(jìn)制文件函數(shù)簡(jiǎn)單用法,演示,7-4 二進(jìn)制文件,7-4-1 保存二進(jìn)制文件 寫入二進(jìn)制文件函數(shù)高級(jí)用法,演示,7-4 二進(jìn)制文件,7-4-2 讀取二進(jìn)制文件,7-4 二進(jìn)制文件,7-4-2 讀取二進(jìn)制文件 讀取二進(jìn)制文件函數(shù)

10、簡(jiǎn)單用法,演示,7-4 二進(jìn)制文件,7-4-2 讀取二進(jìn)制文件 讀取復(fù)雜數(shù)據(jù)的二進(jìn)制文件,演示,7-5 數(shù)據(jù)記錄文件,數(shù)據(jù)記錄函數(shù)子選板,7-5 數(shù)據(jù)記錄文件,保存數(shù)據(jù)記錄文件 下圖的程序?qū)?dāng)前系統(tǒng)時(shí)間、采樣率、和正弦波信號(hào)的數(shù)據(jù)保存為一個(gè)數(shù)據(jù)記錄文件。圖中橢圓框內(nèi)的部分用來創(chuàng)建文件路徑。圖中橢圓框以外的圖形代碼是保存數(shù)據(jù)記錄文件的程序代碼,演示,7-5 數(shù)據(jù)記錄文件,讀取數(shù)據(jù)記錄文件,演示,7-5 數(shù)據(jù)記錄文件,讀取的數(shù)據(jù)記錄,7-6 波形文件,保存波形文件 波形數(shù)據(jù)可以保存為數(shù)據(jù)記錄文件或電子表格文件。,演示,7-6 波形文件,讀取波形文件,演示,7-7 前面板數(shù)據(jù)記錄,LabVIEW可以

11、將程序前面板所有控件顯示的當(dāng)前數(shù)據(jù)值記錄下來。前面板數(shù)據(jù)保存在一個(gè)數(shù)據(jù)記錄文件中。 使用前面板數(shù)據(jù)記錄的方法可以把所有前面板對(duì)象當(dāng)前數(shù)據(jù)一次記錄下來。使用這種方法的好處是數(shù)據(jù)存取十分方便；但是它不能連續(xù)記錄數(shù)據(jù)，而且不能選擇數(shù)據(jù)記錄的對(duì)象。,7-7-1 記錄前面板數(shù)據(jù),記錄前面板數(shù)據(jù)的方法是使用菜單命令“操作結(jié)束時(shí)記錄”或“操作數(shù)據(jù)記錄記錄”,7-7-2 讀取前面板記錄數(shù)據(jù),1. 在前面板上讀取記錄的數(shù)據(jù) 讀取前面板數(shù)據(jù)最基本的方法是在原來的程序上把數(shù)據(jù)讀回來。在程序停止運(yùn)行后使用菜單命令“操作數(shù)據(jù)記錄獲取”，則前面板所有對(duì)象都顯示數(shù)據(jù)記錄文件中一條記錄的數(shù)據(jù)，并且前面板工具條會(huì)變?yōu)橄聢D所示。

12、,7-7-2 讀取前面板記錄數(shù)據(jù),2. 在程序中讀取前面板數(shù)據(jù)記錄,演示,7-8 測(cè)量文件,寫測(cè)量文件Express VI的配置對(duì)話框,7-8 測(cè)量文件,寫測(cè)量文件程序框圖 程序中用“寫入測(cè)量文件”Express VI把“仿真信號(hào)”Express VI生成的數(shù)據(jù)寫進(jìn)一個(gè)測(cè)量文件。,演示,7-9 配置文件,標(biāo)準(zhǔn)的Windows配置文件擴(kuò)展名為.ini。配置文件包含硬件或應(yīng)用程序參數(shù)配置的某些信息，用于啟動(dòng)時(shí)初始化。 配置文件是一種特定格式的文本文件。 文件分為一些段，段名不能重復(fù)；每段包含若干成對(duì)的鍵名與鍵值，鍵名表示配置項(xiàng)，鍵值表示對(duì)配置項(xiàng)的設(shè)置。在同一段內(nèi)，鍵名也不能重復(fù)。示例如下： Sec

13、tion 1 key1=value key2=value Section 2 key1=value key2=value,7-9 配置文件,讀配置文件 LabVIEW提供了一組配置文件操作的VI，在“編程文件I/O配置文件VI”函數(shù)子選板中。下面通過例子說明這些VI的應(yīng)用方法。下圖所示的程序可以讀出LabVIEW配置文件中關(guān)于前面板默認(rèn)字體的設(shè)置。,演示,7-9 配置文件,寫配置文件,演示,7-10 TDM和TDMS文件操作,TDM數(shù)據(jù)模型便于在LabVIEW、LabWindows/CVI等NI公司不同軟件開發(fā)平臺(tái)之間交換數(shù)據(jù)，也可以通過下載免費(fèi)的插件在Excel中加載和使用TDM數(shù)據(jù)；并且由

14、于TDM數(shù)據(jù)模型的層次化結(jié)構(gòu)和不同層次的屬性設(shè)置，非常方便數(shù)據(jù)的查詢。 在TDM數(shù)據(jù)模型中，每個(gè)文件有一個(gè)唯一的“根”和數(shù)目不限的“組”，每個(gè)組有數(shù)目不限的通道。允許用戶為根、組和通道添加數(shù)目不限的屬性。 TDM數(shù)據(jù)模型包括TDM和TDMS兩種格式的文件。,7-10 TDM和TDMS文件操作,TDM數(shù)據(jù)模型,7-10-1 TDM文件,TDM格式的文件包括一個(gè)后綴名為“.tdx”的數(shù)據(jù)文件和一個(gè)后綴名為“.tdm”的屬性文件。屬性文件是一個(gè)基于XML的文件。下圖為簡(jiǎn)單的保存TDM文件的例子,演示,7-10-1 TDM文件,“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式”可以選擇TDM文件或TDMS文件； “數(shù)據(jù)存儲(chǔ)參數(shù)”填寫默

15、認(rèn)的保存文件位置； “覆蓋選項(xiàng)”是打開數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方式,7-10-1 TDM文件,寫入數(shù)據(jù)配置 對(duì)話框,7-10-1 TDM文件,讀取TDM文件數(shù)據(jù),演示,7-10-1 TDM文件,讀取TDM數(shù)據(jù)配置對(duì)話框,7-10-2 TDMS文件,TDM流函數(shù)子選板,7-10-2 TDMS文件,寫TDMS文件,演示,7-10-2 TDMS文件,TDMS文件查看器,7-10-2 TDMS文件,讀TDMS文件,演示,7-10-2 TDMS文件,讀回的TDMS文件數(shù)據(jù),練習(xí)與思考,7.1 產(chǎn)生若干個(gè)周期的正弦波數(shù)據(jù)，以當(dāng)前系統(tǒng)日期和自己的姓名為文件名，分別存儲(chǔ)為文本文件、二進(jìn)制文件和電子表文件。 7.2 分別用Windows記事本、Excel和Lab