LabVIEW 关于定时的研究

对于LabVIEW中用于定时的两个最常用的vi就是Wait (ms).vi 以及 Wait Until Next ms Multiple，本文将用实际例子来讲述这两个vi的区别。不想看后面的详细讨论的可以只看下面几个结论即可： 

1. 如果想实现定周期While循环时，需要用Wait(ms).vi而不是Wait Until Next ms Multiple.vi
2. Wait(ms).vi在与代码并行时可以保证整个运行时间为设定值，这个功能一般都会以为是Wait Until Next ms Multiple.vi的特性
3. Wait Until Next ms Multiple.vi 并非想象中那么好用，它会造成不少的问题，至少第一次的运行时间无法保证为设定值。
4. 在代码执行时间没超过设定值时，两者可以通过编程实现大致相同的功能，但是当代码执行时间很大时，两者的处理方法是截然不同的。

一．Wait (ms)

 
   对于Wait (ms) 这个vi来说需要分两部分来讨论，即它是被顺序地放入代码中还是并行地放入代码中，这两种方式的不同将导致它起的作用完全不同。
 （1）顺序模式
   看一下附带程序中的Wait Sequence Demo 1.vi ，在一个While循环中，首先用Time Delay.vi延时0.05s，然后顺序地使用Wait (ms).vi，设为20ms。
 
   最后运行后的结果如下图，循环的周期在70ms左右。
 
   从结果中可以得知，在顺序模式中，Wait (ms).vi是实打实地延时了所设定的时间，如果其他顺序中的代码耗了时间后，那整个循环的时间就是代码时间+延时的时间。即使在此例中将Time Delay换成一些其他消耗一定时间的code后结果也是一样。

 （2）并行模式
  当在并行模式时，在不是跑Real-Time时，Wait (ms)这个vi竟然是能保证整个循环周期是所设定的值，我们看下面的例子（Wait Parallel Demo 1.vi），程序如下：
 
    循环中有n多Wait(ms).vi，运行后的结果是循环周期是20ms，因此可以初步得出结论，对于Wait(ms).vi与其他代码并行时，它会保证整个部分的运行时间是所设定的值（millisecondes to wait）。
 
    如果还不很确定的话可以看下面一个例子（Wait Parallel Demo 2.vi）：整个程序的循环中有一个Code.vi这样一个小vi，它的作用就是运行一堆代码从而占据一段时间（可调）。Results中有两条曲线，白线表示的是代码的运行时间，红线表示的是整个循环的运行时间。 
 
    运行后，我们将Loop Num设小一点，比如5，以保证代码的执行时间小于20ms，得到下面的结果曲线，可以看到，当代码时间不大于设定时间值时，整个循环周期保证为设定值。
 
    我们再将Loop Num增大，使代码执行时间大于20ms，从而得到下面的结果曲线，即循环周期跟着代码的时间走了。
 
    那么我们大致知道了Wait(ms).vi在并行时的特性了，那么在下面的框图中可以很明显地推断出循环周期是50ms。
 

二．Wait Until Next ms Multiple

 
       要比较好的解释这个vi，需要知道系统（至少Windows里有）中有一个millisecond timer这样一个计时器，这个vi跟这个计时器有着千丝万缕的关系。
       简单来说，这个vi将一直等到ms timer得到输入值的整数倍才结束，通过下面的example，将会更好的理解（Wait Until Demo 1.vi）。程序中，首先输入50ms给Wait Until，计算第一次Wait Until花的时间，再输入50ms，同样地计算出第二次Wait Until花的时间。
 
       运行完程序后，得到大致下面的结果：
 
        每次运行的结果都不相同，但是可以看到，第一次Wait Until所花的时间总不是50ms，而第二次花的时间肯定是50ms，并且Timer Value两次一般都是50ms的倍数；出现这样的情况是这样来解释：首先，在程序运行的时候，系统的Timer值并不会正好是50的倍数，假设为10450935，那么程序在运行了15ms后Timer达到10450950（50的倍数）从而结束第一个Wait Until；在之后又进入第二个Wait Until，在达到后一个50的倍数（10451000）后完成。
       因此，如果将Wait Until并行地放在While循环中时，可能会出现两个问题，首先是它的第一次的周期就是不确定的。如下面的例子（Wait Until Parallel Demo 1.vi）：

       将按钮调在Wait Until和Wait，运行程序后，得到下面的对比结果：
  
　　可以看到，在用Wait Until时，第一次（即第二个值）都达不到20ms，但用Wait时，第一次就能保证在20ms，这是由于程序刚开始时Timer值不是整数倍导致。
       用Wait Until Next ms Multiple.vi的第二个问题见下面的链接，讲得也很清楚了：http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/4120
       最后再看一个例子，当Wait Until放在顺序模式中时，大致可以起到Wait的并行模式的作用，但是在代码时间超过设定值时，两者还是有着很大的区别。
 
     当将Loop Num设大后，代码执行时间超过了20ms，此时得到的结果如下图，执行周期达到了40ms，这也证明了一旦代码时间超过设定值后，Wait Until就会一直等到下一个设定值的整数倍才能结束。