3.3 Формування блок - схеми віртуального приладу на функціональній панелі

3.3.1 Складання блок - схеми віртуального приладу починається з виведення на функціональну панель структури Цикл з фіксованим числом ітерацій – For Loop, Рисунок 3.11. Ця структура працює аналогічно оператору циклу з заданим числом кроків ітерацій - count N.

Такі структури представляють собою вузли, які керують процесом виконання операцій заданої блок – схеми певну кількість разів.

Рисунок 3.11 - Вигляд структури Цикл з фіксованим числом ітерацій - For Loop на функціональній панелі

3.3.2 Виклик структури Цикл з фіксованим числом ітерацій - For Loop здійснюється з функціональної панелі за шляхом: Functions\Structures\For Loop (1,3). Для цього треба натиснути ПКМ на вільному місці функціональної панелі. На екрані виникає меню Функції – Functions. В ньому обрати піктограму Структури (1.1) - Structures (1,1). Відкривається додаткове меню Структури – Structures, в якому обрати піктограму елементу Цикл з фіксованим числом ітерацій (1,3) - For Loop (1,3). Не відпускаючи ЛКМ перетягнути обраний елемент на функціональну панель. Структуру можливо розтягнути до необхідних розмірів, якщо зачепити ЛКМ за кут структури і тримати кнопку мишки натиснутою.

3.3.3 Структура Цикл з фіксованим числом ітерацій - For Loop виконує код всередині його границь (підпрограму) деяке число ітерацій (count). Це число дорівнює величіні, яка введена у Термінал числа ітерацій N (count terminal) Рисунок 3.12 а). Число відліків встановлюють, при подачі певного значення з зовні циклу на Термінал числа ітерацій. Якщо підключити до цього терміналу значення 0, то цикл не буде виконуватися. Крім того, структура вміщує Термінал (генератор) рахівника ітерацій і (iteration terminal), Рисунок 3.12 б), він визначає поточне число завершених ітерацій циклу; 0 – під час першої ітерації, 1 – під час другої і так далі до N -1, де N – кількість виконань циклу, яка задана.

а) б)

Рисунок 3.12 – Елементи структури Цикл з фіксованим числом ітерацій - For Loop: а) Термінал числа ітерацій N (count terminal); б) Термінал (генератор) рахівника ітерацій і (iteration terminal)

3.3.4 Елемент Цифрові Константи - Numeric Constant, якій показано на Рисунок 3.12 а) у вигляді блакитного квадратика з цифрою, яка визначає кількість ітерацій. Константу викликають на функціональну панель натиснувши ПКМ на вільному місці функціональної панелі. Виникає меню Функції – Functions. В ньому обрати піктограму Цифрові (1,2)– Numeric (1,2). В меню Цифрові – Numeric слід обрати елемент Цифрові Константи (5,1) - Numeric Constant (5,1). Він буде виконувати функції Генератора ітерацій і.

3.3.5 Після викликання константи її значення записують у прямокутник, на Рисунку 3.12 а), це 10 і з’єднують з рахівником. При і= N процес операцій у петлі зупиняється.

3.3.6 Структура Формульний вузол – Formula Node не впливає на потік даних програми. Вона є вікном зі змінними розмірами для введення алгебраїчних формул безпосередньо у блок діаграму.

3.3.7 Виклик структури Формульний вузол – Formula Node здійснюється з функціональної панелі за шляхом: Functions\Ctructs & Constants\Formula Node (2,1). Для цього треба натиснути ПКМ на вільному місці функціональної панелі. На екрані виникає меню Функції – Functions. В ньому обрати піктограму Структури (1.1) - Structures (1,1).В меню Структури – Structures обрати піктограму елементу Формульний вузол (2,1) – Formula Node (2,1). Не відпускаючи ЛКМ перетягнути обраний елемент на функціональну панель і розмістити її всередині структури Цикл з фіксованим числом ітерацій - For Loop. Структуру Формульний вузол можливо розтягнути до необхідних розмірів. Після цього в середину формульного вузла вводять необхідний аналітичний вираз

3.3.8 Для введення параметрів аналітичних виразів призначені Вхідні і Вихідні термінали структури Формульний вузол. Їх обирають натисканням ПКМ на границі вузла і обрання опції Додати ввід – Add Input або Додати вивід – Add Output у контекстному меню, Рисунок 3.13. Коли термінали вводу і виводу створені, треба надати їм назви змінних, які використовуються у математичному виразі. Пам’ятайте, що ім’я змінної чутливе до регістру літер. Та що кожний рядок у формульному вузлі повинен закінчуватися крапкою з комою (;). Введіть математичні вирази (2.2) в середину формульного вузла на функціональній панелі.

Рисунок 3.13 – Контекстне меню для вибору опцій Додати ввід – Add Input або Додати вивід – Add Output

3.3.9 Навести курсор мишки на ліве вертикальне ребро структури Формульний вузол. Натиснути ПКМ і з розгорнувшогося меню, Рисунок 4.22, викликати елемент Додати ввід – Add Input. На лівому вертикальному ребрі структури виникає помаранчевий прямокутник з тонких ліній.

3.3.10 Відразу ж з клавіатури набрати його назву у відповідності до системи рівнянь (2.2). У даному випадку це буде „Q”.

3.3.11 Аналогічним чином створити на лівому вертикальному ребрі структури Формульний вузол ще шість елементів Додати ввід – Add Input та назвати їх відповідно вхідним параметрам формули (2.2).

3.3.12 Викликати і розмістити на правому вертикальному ребрі структури Формульний вузол у відповідності три елемента Додати вивід – Add Output.

3.3.13 Структура Цикл з фіксованим числом ітерацій – For Loop вміщує елемент Термінал (генератор) рахівника ітерацій і (iteration terminal), Рисунок 3.12 б), він визначає поточне число завершених ітерацій циклу; 0 – під час першої ітерації, 1 – під час другої і так далі до N -1, де N – кількість виконань циклу, яка задана.

Для того, щоб у систему рівнянь на вводилися значення, які дорівнюють нулю, а Термінал (генератор) рахівника ітерацій і (iteration terminal) починав свій підрахунок не з нуля, а з одиниці було створено наступну блок схему, Рисунок 3.14.

Рисунок 3.14 – Фрагмент блок схеми, якій показує яким чином зробити, щоб Термінал (генератор) рахівника ітерацій і (iteration terminal) починав свій підрахунок не з нуля, а з одиниці

3.3.14 За допомогою ПКМ викликати на функціональну панель меню Функції - Functions. В ньому обрати піктограму Цифрові (1,2) - Numeric (1,2). Відкривається додаткове меню Цифрові – Numeric.

3.3.15 У підменю, яке відкрилося обрати піктограму Додати (1,1) - Add (1,1). Не відпускаючи ЛКМ перемістити елемент Додати (1,1) - Add (1,1) на функціональну панель і розмістити його у лівій нижній частині блок – схеми між структурами Цикл з фіксованим числом ітерацій – For Loop і структурою Формульний вузол – Formula Node, Рисунок 3.14

3.3.16 Знову викликати меню Функції - Functions. В ньому обрати піктограму Цифрові (1,2) - Numeric (1,2). Відкривається додаткове меню Цифрові – Numeric. У додатковому меню обрати піктограму Числова Константа (5,1) - Numeric Constant (5,1) і не відпускаючи ЛКМ перетягнути елемент на функціональну панель. Розмістити елемент Числова Константа над елементом Термінал (генератор) рахівника ітерацій і (iteration terminal) структури Цикл з фіксованим числом ітерацій – For Loop, Рисунок 3.14

3.3.17 З’єднати елементи Числова Константа (5,1) - Numeric Constant (5,1) і Термінал (генератор) рахівника ітерацій і (iteration terminal) з елементом Додати (1,1) - Add (1,1), а вихід останнього з входом і Формульного Вузла. Вхід і на структурі Формульний Вузол стане синього кольору.

3.3.18 Функція Побудова масиву - Build Array має два типи вводу: для масиву і для елементу масиву. Таким чином, за допомогою цієї функції створюють масив одночасно з масиву даних і зі скалярних елементів. Ввід для масиву зображується у вигляді двох квадратиків з крапками всередині. Ввід скалярної величини показано пустим квадратиком. В залежності від того, який тип даних підключається ввід цієї функції автоматично адаптується до вхідного елементу, чи то скаляр, чи то масив.

3.3.19 Блок – схема функції Побудова масиву - Build Array на функціональній панелі показана на Рисунку 3.15

Рисунок 3.15 – Зображення блок – схеми функції Побудова масиву - Build Array на функціональній панелі

3.3.19 На функціональну панель цю функцію викликають за наступним алгоритмом. За допомогою ПКМ викликати на функціональну панель меню Функції - Functions. В ньому обрати піктограму Масив (2,2) - Array (2,2)

3.3.20 Відкривається додаткове меню Масив - Array. В ньому обрати піктограму Побудова масиву (2,2) - Build Array (2,2), і не відпускаючи ЛКМ перетягнути елемент Побудова масиву - Build Array на функціональну панель та розмістити його праворуч в центрі поза структурою Цикл з фіксованим числом ітерацій - For Loop, Рисунок 3.16 . Натиснути ЛКМ.

3.3.21 У меню Палітра інструментів – Tools Palette обрати піктограму Котушка (2,1)– Connect Wire (2,1). Курсор мишки змінить вигляд на котушку. Провести необхідні з’єднання цих елементів, як показано на Рисунку 3.16. Тобто з’єднати проводами Вихідні тунелі Формульного вузла і Виходи структури Цикл з фіксованим числом ітерацій - For Loop. Після цього з’єднати проводами Виходи структури Цикл з фіксованим числом ітерацій - For Loop і Вхідні елементи функції Побудова масиву - Build Array.

Рисунок 3.16 – Фрагмент блок –схеми, на якому показано побудова масиву функцій рішення системи рівнянь та з’єднання функції Побудова масиву - Build Array

3.3.22 Функція Перетворення масиву – Transpose 2D Array, Рисунок 3.17, перебудовує елементи двомірного масиву таким чином, що двомірний масив [і, j] стає перетвореним масивом [j, і]. Двовимірний масив може бути будь якого типу.

Рисунок 3.17 - Функція Перетворення масиву – Transpose 2D Array

3.3.23 На функціональну панель цю функцію викликають за наступним алгоритмом. За допомогою ПКМ викликати на функціональну панель меню Функції - Functions. В ньому обрати піктограму Масив (2,2) - Array (2,2)

3.3.24 Відкривається додаткове меню Масив - Array. В ньому обрати піктограму Перетворення масиву (4,1) – Transpose 2D Array (4,1), і не відпускаючи ЛКМ перетягнути елемент Перетворення масиву – Transpose 2D Array на функціональну панель та розмістити його праворуч функції Побудова масиву - Build Array.

3.3.25 З’єднати вихід функції Побудова масиву - Build Array зі входом функції Перетворення масиву (4,1) – Transpose 2D Array (4,1). При вірному з’єднанні провід буде мати вигляд помаранчевої товстої подвійної лінії, що підтверджує можливість передачі даних 2D масиву.

3.3.26 Функція конвертує (перетворює) ввід Числове значення до формату з плаваючою комою - Number To Fractional String, Рисунок 3.18. Входи функції Номер -Number, Ширина - Width, і Точність – Precision визначають відповідно числове значення, кількість позицій для запису числа і точність, тобто кількість знаків після коми. Вони повинні бути скалярами. Якщо значення з плаваючою комою, функція округлює їх до найближчого цілого числа.

Рисунок 3.18 – Піктограма функції Числове значення до формату з плаваючою комою - Number To Fractional String

3.3.27 Для виведення функції Числове значення до формату з плаваючою комою - Number To Fractional String необхідно натиснути ПКМ на вільному місці функціональної панелі. Виникає меню Функції – Functions.

3.3.28 У цьому меню обрати піктограму Рядки (2,2) - String (2,2), виникає додаткове меню Рядки - String, у якому слід обрати піктограму функції Перетворення числової у строкову(2,6) - String/Number Conversion (2,6).

3.3.29 Виникає додаткове меню Перетворення числової у строкову - String/Number Conversion. У цьому меню обрати піктограму функції Числове значення до формату з плаваючою комою (1,4) - Number To Fractional String (1,4) і не відпускаючи ЛКМ перетягнути піктограму на функціональну панель.

3.3.30 Викликати на функціональну панель дві Числові константи. Першу зі значенням 8 і розмістити ліворуч від функції Числове значення до формату з плаваючою комою - Number To Fractional String. Ця числова константа буде визначати ширину Стовпчика у вісім позицій для занесення результатів розрахунку у Таблицю 1. Друга Числова константа зі значенням 5 розміщується під першою і визначає кількість знаків після коми у результатах розрахунку. Алгоритм виведення Числових констант на функціональну панель наведений вище.