LabVIEW中的錯(cuò)誤處理

LabVIEW做為一個(gè)編程開(kāi)發(fā)平臺(tái)，和其它的文本編程環(huán)境一樣，當(dāng)我們編寫的程序變得很大時(shí)，為了能在調(diào)試的時(shí)候快速的定位問(wèn)題，也為了能在最終用戶使用時(shí)，對(duì)于突發(fā)的錯(cuò)誤或者可預(yù)知的錯(cuò)誤能夠通過(guò)一定的處理進(jìn)行糾正或關(guān)閉應(yīng)用程序，避免錯(cuò)誤的進(jìn)一步發(fā)生。這就需要LabVIEW開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，能夠合理的使用一種錯(cuò)誤處理策略。這篇文章中，我們將會(huì)給大家介紹一些LabVIEW中的基本的和高階的錯(cuò)誤處理技巧，提高應(yīng)用程序魯棒性。 默認(rèn)的，LabVIEW是會(huì)進(jìn)行自動(dòng)錯(cuò)誤處理的。這表現(xiàn)在當(dāng)程序執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)（如加載文件失?。?，程序會(huì)掛起，LabVIEW會(huì)自動(dòng)彈出錯(cuò)誤對(duì)話框，并高亮導(dǎo)致錯(cuò)誤產(chǎn)生的子VI或函數(shù)模塊。在LabVIEW中可以通過(guò)：1）工具>>選項(xiàng)>>程序框圖>>錯(cuò)誤處理：該分支下有兩個(gè)選項(xiàng)可以決定是否使能自動(dòng)錯(cuò)誤處理；2）對(duì)于單個(gè)VI，文件>>VI屬性>>執(zhí)行：該分支下可以選擇是否對(duì)當(dāng)前VI關(guān)閉自動(dòng)錯(cuò)誤處理。 如果希望程序在執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)能給出更有意義的提示信息，我們可以使用自定義錯(cuò)誤處理。首先評(píng)估一下該應(yīng)用中，有可能會(huì)出現(xiàn)哪些錯(cuò)誤，并給這個(gè)錯(cuò)誤賦特定的錯(cuò)誤代碼（error code）和描述信息（description）。LabVIEW預(yù)留了以下錯(cuò)誤代碼供用戶自定義錯(cuò)誤使用：-8999到-8000，5000到9999，500000到599999。比如：在一個(gè)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中，需要監(jiān)測(cè)外部信號(hào)的幅值，當(dāng)幅值大于8V時(shí)，我們可以定義該錯(cuò)誤碼為6000，并通過(guò)General Error Handler函數(shù)彈出相應(yīng)對(duì)話框。（參考basic error handling.vi）圖1.通用錯(cuò)誤處理 上述這種方式，如果程序很大時(shí)，為了不遺漏掉各部分可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤，我們需要不斷的放置General Error Handler函數(shù)，并給它不斷的配置“用戶自定義代碼”和“用戶自定義描述信息”，時(shí)間長(zhǎng)了，就難于維護(hù)，而且很難面面俱到，而且增大代碼的體積和占用配圖的空間。有沒(méi)有一種全局的方式呢？答案是肯定的，在LabVIEW中通過(guò)：工具>>高級(jí)>>編輯錯(cuò)誤代碼，彈出錯(cuò)誤代碼編輯對(duì)話窗口，可以新建或修改現(xiàn)有的文件。在錯(cuò)誤編輯窗口中可以添加自定義錯(cuò)誤代碼和相應(yīng)的文本描述信息。如果是新建的文件，點(diǎn)擊Save按鈕時(shí)會(huì)彈出對(duì)話框提示保存，文件名稱必須是xxx-errors.txt，xxx是用戶可以自由命名部分。xxx-errors.txt文件的存放目錄必須在：盤符:Program FilesNational InstrumentsLabVIEW 2011user.liberrors目錄下（這里以LabVIEW 2011為例，其中盤符為L(zhǎng)abVIEW所在的安裝目錄），如果沒(méi)有errors目錄，可以手動(dòng)創(chuàng)建。xxx-errors.txt文件在LabVIEW關(guān)閉并重啟后才生效。圖2. 錯(cuò)誤代碼編輯對(duì)話窗口 到這里的時(shí)候，如果只是一個(gè)人在孤獨(dú)的寫程序，那么通過(guò)xxx-errors.txt文件對(duì)自定義錯(cuò)誤代碼進(jìn)行管理就基本上能滿足一個(gè)LabVIEW開(kāi)發(fā)者在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的要求了。但是在很多情況下，我們開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序最終可能會(huì)在其它計(jì)算機(jī)上部署或運(yùn)行，或者要共享給其他開(kāi)發(fā)人員，那怎么使得xxx-errors.txt得以復(fù)用。 如果是把源代碼共享給另一個(gè)開(kāi)發(fā)人員，只需要從原來(lái)的計(jì)算機(jī)上將xxx-errors.txt文檔拷貝到對(duì)方計(jì)算機(jī)上的相應(yīng)目錄：盤符:Program FilesNational InstrumentsLabVIEW 2011user.liberrors下即可。如果是生成Executable文件，那么在Executable的屬性配置窗口的高級(jí)頁(yè)面中，勾選上“拷貝錯(cuò)誤代碼文件”，這樣在生成Executable時(shí)，會(huì)自動(dòng)將”盤符:Program FilesNational InstrumentsLabVIEW 2011user.liberrors”下所有的xxx-errors.txt復(fù)制到”C:Program FilesNational InstrumentsSharedLabVIEW Run-Time2011errors”目錄下（這里以LabVIEW 2011為例，該路徑為L(zhǎng)abVIEW Run-Time的目錄）。圖3. Executable的屬性配置窗口 但這只是在原來(lái)的計(jì)算機(jī)上做了一次復(fù)制，要在目標(biāo)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，除了拷貝Executable文件，必須將xxx-errors.txt文件手動(dòng)拷貝到目標(biāo)計(jì)算機(jī)的LabVIEW Run-time目錄下。大家可能會(huì)有疑問(wèn)，要是這樣的話，那圖3中的勾選項(xiàng)還有什么用！確實(shí)，如果只是在目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行Executable，是否勾選上都無(wú)所謂。但是當(dāng)我們勾選上之后，進(jìn)一步生成安裝文件時(shí)，在安裝文件的屬性配置窗口的附加安裝頁(yè)面中，勾選上LabVIEW Run-time Engine，這樣安裝文件中將會(huì)包含LabVIEW Run-time Engine，而xxx-errors.txt在之前生成Executable時(shí)已經(jīng)拷貝到LabVIEW Run-time Engine目錄下了，也將包含在Installer中，所以在目標(biāo)計(jì)算機(jī)上安裝Installer時(shí)，就不再需要手動(dòng)拷貝xxx-errors.txt文件了。 好了，到這里為止?；A(chǔ)知識(shí)我們介紹完了，接下來(lái)我們介紹對(duì)于可預(yù)見(jiàn)的錯(cuò)誤，是否可以選擇直接忽略，或者前幾次嘗試忽略直到該特定錯(cuò)誤出現(xiàn)很多次后才通知用戶需要糾正該錯(cuò)誤了；是否可以對(duì)重要的錯(cuò)誤進(jìn)行存檔；當(dāng)主VI中多個(gè)線程時(shí)，如果某一個(gè)線程出錯(cuò)，如何保證其它線程進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖瘴埠笸瑯觾?yōu)雅的退出，避免一錯(cuò)再錯(cuò)。這里我編寫了一個(gè)參考VI，我們將詳細(xì)介紹：圖4.項(xiàng)目文件概覽 打開(kāi)Error Handling in LabVIEW.vi的程序框圖，其包含三個(gè)循環(huán)，分別是Producer loop，Consumer loop，Display Loop。Producer loop用于響應(yīng)用戶事件，并通過(guò)隊(duì)列通知Consumer loop執(zhí)行相應(yīng)的操作；Display loop用于對(duì)前面板顯示控件進(jìn)行更新。圖5.項(xiàng)目原理圖 Error Handling in LabVIEW.vi中關(guān)于錯(cuò)誤處理部分最核心的VI是Error Module.vi。它其實(shí)是一個(gè)功能全局變量，包含Initialize，Handle Errors和Report Errors三個(gè)分支。Initialize分支中定義好哪些錯(cuò)誤代碼是直接被忽略的，哪些錯(cuò)誤代碼是允許出現(xiàn)若干次，并且為了實(shí)現(xiàn)在主VI Error Handling in LabVIEW.vi的任何一個(gè)循環(huán)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，所有的其它循環(huán)也能夠退出，在Initialize分支中將分別獲取三個(gè)循環(huán)中的相應(yīng)隊(duì)列引用或用戶事件引用。圖6.Error Module模塊圖7. Initialize分支 先介紹一下Error Handling Info簇控件，它包含兩個(gè)數(shù)組。數(shù)組Ignore中定義的Error Code即我們希望Error Module.vi直接忽略的；Retry是簇?cái)?shù)組，每個(gè)簇中包含三個(gè)元素：Code即我們希望出錯(cuò)后重試的代碼，Retry times為允許出錯(cuò)的次數(shù)，Current Iteration記錄了該特定錯(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生的次數(shù)（在主VI中不要設(shè)置，讓它為0）。我們希望當(dāng)Current Iteration < Retry times時(shí)，如果該錯(cuò)誤出現(xiàn)，我們可以忽略該錯(cuò)誤，但是Current Iteration值加1。對(duì)于本次測(cè)試，主VI給Error Module.vi的傳遞的參數(shù)如下，我們將在后面看到，5556的錯(cuò)誤將被直接忽略，而5557的錯(cuò)誤第三次出現(xiàn)時(shí)程序?qū)棾鰧?duì)話框提示出錯(cuò)。圖8. Error Handling Info簇控件信息 Error Module.vi中最重要的是Handle Errors分支，簡(jiǎn)單的說(shuō)，它其實(shí)是包含兩層條件結(jié)構(gòu)嵌套，三種處理情況。1）錯(cuò)誤直接被忽略；2）錯(cuò)誤符號(hào)Retry的條件；3）錯(cuò)誤不能被預(yù)處理，將錯(cuò)誤存檔。圖9. Handle Errors分支 當(dāng)錯(cuò)誤不能被預(yù)處理時(shí)，將錯(cuò)誤存檔后，我們調(diào)用General Error Handler函數(shù)，這樣就會(huì)彈出錯(cuò)誤對(duì)話框，對(duì)話框中包含xxx-errors.txt文件中定義好的描述信息。除了將錯(cuò)誤存檔，在程序中同時(shí)通過(guò)元素入隊(duì)列、產(chǎn)生用戶事件使得主VI中的Consumer loop，Display loop和Producer loop都能夠優(yōu)雅的退出。 接下來(lái)我們來(lái)看一下程序的測(cè)試：圖10.主VI前面板1.點(diǎn)擊Acquire按鈕，將獲取波形；2.點(diǎn)擊Generate error for consumer，將使得Consumer loop產(chǎn)生error 5555，由于5555不包含在預(yù)處理的情況中，Error Module.vi的Handle Errors分支將該錯(cuò)誤存檔并彈出錯(cuò)誤對(duì)話框，同時(shí)其它循環(huán)通過(guò)元素入隊(duì)列，產(chǎn)生用戶事件而退出，整個(gè)程序停止運(yùn)行；3.重新運(yùn)行程序，點(diǎn)擊Generate error for Ignore按鈕，可以看到，程序?qū)⒗^續(xù)正常運(yùn)行，完全忽略該錯(cuò)誤；4.點(diǎn)擊Generate error for Retry按鈕，當(dāng)點(diǎn)擊第三次時(shí)，才彈出錯(cuò)誤對(duì)話框，程序停止運(yùn)行。如下圖所示：圖11. 錯(cuò)誤代碼5557重復(fù)出現(xiàn)3次