ASVT Материалы / основы_labview_1_упражнения_

9. Использование переменных

Упражнение 9-3. Bank VI

Цель упражнения

Устранение состязаний в VI.

Описание

Вы должны найти и разрешить проблему с ПО банковского сервера. Банковский сервер должен быстро обрабатывать запросы от многих источников. Для увеличения эффективности сервер использует два параллельных цикла – один для обработки пополнений счета (Deposit Amount), а другой – снятия денег со счета (Withdrawal Amount). Проблема состоит в том, что некоторые запросы на пополнение или снятие денег теряются, поэтому баланс получается неправильным.

Определение условий возникновения состязаний

1.Откройте Bank.vi, находящийся в папке Exercises>\LabVIEW Core 1\Bank.

2.Запустите VI.

3.Выполните операции пополнения счета, снятия денег со счета и обе одновременно, чтобы ознакомиться с программой.

4.Установите Deposit Amount равным 20 и Withdrawal Amount равным

10.

5.Откройте блок-диаграмму выполняющегося Bank VI.

6.Разместите блок-диаграмму Bank VI так, чтобы вы могли ее видеть, работая при этом с интерфейсом пользователя.

7.Разрешите подсветку выполнения блок-диаграммы, щелкнув Highlight Execution.

8.Нажмите кнопку Simultaneous Transactions и наблюдайте за кодом во время выполнения. Баланс должен увеличиться на 10.

Обратите внимание, что или пополнение, или снятие теряются, отчего баланс или увеличится на 20, или уменьшится на 10.

9.Остановите VI.

Вы нашли проблему – это состязание во фрагменте кода, обрабатывающем пополнение и снятие денег с одного и того же счета. Хотя вы можете увидеть эту проблему, включив подсветку выполнения, в нормальном режиме работы ошибка будет возникать нерегулярно.

9. Использование переменных

Устранение условий возникновения состязаний

Устраните условия возникновения состязаний, защитив критические фрагменты кода с помощью семафора. В VI критические фрагменты кода – те, что находятся в структуре Sequence.

1.Сохраните Bank VI под именем Bank with Semaphores.vi в папке

<Exercises>\LabVIEW Core 1\Bank

2.Используйте семафоры для защиты критических фрагментов кода, как показано на рисунке 9-9.

Рисунок 9-9. Банк с семафором

Добавьте Obtain Semaphore Reference VI слева от циклов While.

Подключите Obtain Semaphore Reference VI в соответствии с рисунком 9-9.

Добавьте Acquire Semaphore VI для цикла Deposit Handler слева от структуры Sequence.

Добавьте второй Acquire Semaphore VI для цикла Withdrawal Handler

слева от структуры Sequence.

Подключите Acquire Semaphore VI, как показано на рисунке 9-9.

Добавьте Release Semaphore VI для цикла Deposit Handler справа от структуры Sequence.

Добавьте второй Release Semaphore VI для цикла Withdrawal Handler

справа от структуры Sequence.

9.Использование переменных

Подключите Release Semaphore VI в соответствии с рисунком 9-9.

 Добавьте Release Semaphore Reference VI справа от циклов While.

Подключите Release Semaphore Reference VI в соответствии с рисунком 9-9. Обратите внимание, что Release Semaphore Reference VI требует только ссылку на семафор.

3.Сохраните VI.

4.Повторите действия, описанные в разделе Определение условий возникновения состязаний, для проверки усовершенствованногоVI.

5.Когда закончите упражнение, закройте VI.

Конец упражнения 9-3

9. Использование переменных

Заметки

Приложение А. Анализ и обработка числовых данных

Задание 3

Вы записываете данные о температуре и давлении. Раз в неделю вы готовите отчет для вашего менеджера с сопоставлением трендов температуры и давления во время грозы.

Оперативный Автономный Программный Интерактивный

Задание 4

Вы выполняете исследование нагружения моста. Во время часа пик вы должны также записать данные о вибрации моста. Часом пик считается время, когда более 100 автомобилей проезжают по мосту за 5 минут.

Количество проезжающих по мосту автомобилей регистрирует датчик.

Оперативный Автономный Программный Интерактивный

Ответы на эти задания приведены на следующей странице.

Приложение А. Анализ и обработка числовых данных

Задание 1

Оперативный анализ Программный анализ

Оперативный анализ определяет скорость линии и интенсивность отказов.

Программный анализ определяет, когда изменять скорость линии.

Задание 2

Оперативный анализ Интерактивный анализ

Пользовать указывает VI, когда применять фильтр, это означает, что анализ интерактивный. Однако, поскольку фильтрация выполняется сразу же после запроса пользователя, анализ оперативный.

Задание 3

Автономный анализ

Сопоставление данных может происходить в любой момент, необязательно в ходе сбора данных. Анализ обычно выполняется программно. Однако без дополнительной информации вы не можете определить, целесообразен ли программный или интерактивный анализ.

Задание 4

Программный анализ

VI использует датчик для определения часа пик и немедленно начинает записывать дополнительные данные. Поскольку нет информации о том, как анализируются данные, вы не можете определить целесообразность оперативного или автономного анализа.

Конец упражнения A-1

Приложение А. Анализ и обработка числовых данных

Заметки

Приложение В. Основы измерений

2. Запустите VI и поварьируйте значения элементов управления.

Рисунок B-1. Лицевая панель VI Resolution

Чтобы запустить VI, щелкните по кнопке Run.

Оставьте значения элементов управления по умолчанию.

График красного цвета показывает действительный входной синусоидальный сигнал. График белого цвета показывает сигнал на выходе АЦП. Обратите внимание на то, что белый график является грубым представлением входного сигнала. Очевидно, что заданный вес младшего разряда 0.25 В позволяет представить только 8 дискретных уровней сигнала.

Измените значение элемента управления Resolution (ADC).

Вы увидите, что представление сигнала становится более качественным по мере улучшения разрешающей способности АЦП.

Установите разрешающую способность 3 бита.

Измените значение элемента управления Device Input Range.

Обратите внимание, что диапазон слишком широкий, разрешающая способность неэффективно делит диапазон измеряемого сигнала. Если диапазон слишком маленький, часть сигнала обрезается.

Пробуйте дальше изменять значения элементов управления до тех пор, пока не осознаете важность каждого из них.

Важно добиться того, чтобы диапазон измеряемого сигнала как можно лучше совпадал с диапазоном допустимых значений на входе устройства сбора данных.

3.С помощью VI Resolution определите вес единицы младшего разряда для входного сигнала, который изменяется в диапазоне ±0.8 В при использовании DAQ-устройства с разрешающей способностью 16 бит. Примите допущение, что подобран такой коэффициент усиления, при котором диапазон допустимых напряжений на входе устройства используется эффективно.

Вес единицы младшего разряда: