Arreglos y Clusters

Arreglos y Clusters
Vamos a examinar la variedad y tipos de arreglos de datos y le da una introducción a la
creación y manipulación de matrices y clusters.
MATRICES: Una matriz, que se compone de elementos y dimensiones, o es un control o
un indicador, no puede contener una mezcla de controles e indicadores. Los elementos
son los datos o valores contenidos en la matriz. Una dimensión (D) es la longitud, la altura
o la profundidad de una matriz. Las matrices son muy útiles cuando se trabaja con una
colección de datos similares y cuando se desea almacenar el historial de cálculos
repetidos.
Los elementos de la matriz se ordenan de acuerdo a un índice. Para cada valor del índice
hay un elemento correspondiente en la matriz, y se puede utilizar el índice para acceder a
un elemento específico de la matriz.
En el software NI LabVIEW, el índice de la matriz se inicia en cero. Esto significa que si
una de una matriz unidimensional (1D) contiene n elementos, el rango de índice es de 0 a
n - 1, donde el índice 0 apunta al primer elemento de la matriz y el índice n - 1 apunta al
último elemento de la matriz.
CLUSTERS: Son grupos de elementos que pueden contener datos de distinto tipo. Un
ejemplo de un grupo es el cluster de error LabVIEW, el cual combina un valor booleano,
un valor numérico, y una cadena de caracteres (string). Un clúster es similar a un registro
o una estructura en lenguajes de programación basados en texto.
Al igual que las matrices, un cluster puede ser un control o un indicador y no puede
contener una mezcla de controles e indicadores. La diferencia entre los clusters y
matrices es que un cluster puede contener tipos de datos mixtos, pero una matriz puede
contener un solo tipo de datos. Otra diferencia entre los clusters y las matrices es que un
cluster en particular tiene un tamaño fijo, mientras una matriz en particular puede variar de
tamaño.
Creación de matrices y clusters con controles e indicadores.
Para crear una matriz en LabVIEW, se debe crear la estructura del arreglo en el panel
frontal y luego colocar un elemento dentro de la estructura del arreglo, como un control
numérico, booleano, o de forma de onda o un indicador.
Para ello:
1. Crear un nuevo VI.
2. Hacer clic derecho en el panel frontal para mostrar la paleta de controles.
3. En la paleta de controles, vaya a Modern »Array, Matrix, y Cluster y arrastre la
estructura del arreglo en el panel frontal.
4. En la paleta de controles, vaya al Modern »Numeric y arrastre un indicador
numérico y suéltelo dentro de la celda del arreglo.
5. Colocar el ratón sobre la matriz y arrastrar el lado derecho de la matriz para
expandirlo y mostrar tantos elementos como la cantidad de columnas que se quiera
dar al arreglo.
Los pasos anteriores corresponden a la creación de un arreglo 1D (una dimensión).
Veamos cómo crear matrices de más dimensiones:
En una matriz de elementos 2D. Cada elemento tiene dos valores del índice
correspondiente, un índice de fila y un índice de columna. Como con una matriz 1D, los
índices de una matriz 2D comienzan desde cero.
Para crear una matriz 2D, primero debe crear una matriz de 1D y luego agregar una
dimensión a la misma. Volvamos a la matriz 1D que se creó anteriormente.
1. En el panel frontal, haga clic en la visualización de índice y seleccione Agregar
dimensión (Add dimensión) en el menú contextual.
2. Coloca el ratón sobre la matriz y arrastre la esquina de la matriz para expandirlo
hasta mostrar las filas y columnas que necesite.
Hasta este punto, los elementos numéricos de las matrices que se han creado aparecen
atenuados y con valor cero. Un elemento de la matriz atenuada indica que el elemento no
está inicializado. Para inicializar un elemento, haga clic en dentro del elemento y sustituir
el 0 atenuado con un número de su elección.
Se puede inicializar los elementos con cualquier valor que se elija, donde, obviamente, no
necesariamente tienen que ser los mismos valores que se muestra arriba.
Creación de matrices constantes:
Se puede utilizar las matrices constantes para almacenar los datos constantes o como
una base de comparación con otra matriz.
1. En el diagrama de bloques, haga clic para mostrar la paleta de funciones.
2. En la paleta de funciones, vaya a Programing » Array y arrastre Array Constant
(matriz constante) al diagrama de bloques.
3. En la paleta Function » Programing » Numeric y arrastrar y soltar la constante
numérica dentro de la estructura del arreglo constante.
4. Cambiar el tamaño de la matriz constante e inicializar algunos de los elementos
Arreglos de Entrada y Salida
Si se conecta una matriz como entrada de una estructura for, LabVIEW ofrece la opción
de establecer automáticamente los valores de cuenta del lazo para el tamaño de la matriz
mediante la función de Auto-Index. Puede activar o desactivar la opción de auto-indexing
al hacer clic derecho en el túnel de la estructura por donde se conecta a la matriz y
seleccionando Enable Indexing (Disable Indexing).
Si se activa el auto-index, en cada iteración del lazo se pasa el elemento correspondiente
de la matriz.
Cuando conecta la salida de un lazo for, y habilita Auto-Indexing se genera una matriz de
salida igual en tamaño a la cantidad de iteraciones ejecutadas por el lazo, y contiene la
salida los valores generados en el bucle.
1. Crear un nuevo VI.
2. Crear e inicializar dos matrices constantes 1D, que contenga seis elementos
numéricos, en el diagrama de bloques aparece algo similar a lo que se muestra a
continuación.
3. Crear una matriz de indicadores numéricos 1D en el panel frontal. Cambiar el tipo
numérico a un entero de 32 bits. Haga clic derecho en la matriz y seleccionar
Representation » I32.
4. Crear un lazo en el diagrama de bloques y colocar una función ADD dentro del lazo
for.
5. Conectar una de las matrices constantes a la terminal de la función ADD.
6. Conectar el otro arreglo al otro terminal de la función ADD.
7. Conectar la salida del bloque de suma al arreglo de indicadores
8. El aspecto de su diagrama final debería ser algo así:
Diagrama de bloques
Panel Frontal
9. Si ahora corremos el programa vemos que en los indicadores del panel frontal nos
aparece la suma de los elementos correspondientes de las matrices constantes.
Tenga en cuenta que si se habilita el auto-index en el túnel, y operamos con más de una matriz, el
número de iteraciones será igual a la menor de las dimensiones. Por ejemplo, en el
siguiente figura, el lazo está configurado para ejecutarse de 15 iteraciones, Array 1 contiene 10
elementos, y la matriz 2 contiene 20 elementos. Si se ejecuta el VI en la figura siguiente, el lazo se
ejecuta 10 veces y el resultado Array contiene 10 elementos. Que es la dimensión de la menor.
Se pueden crear matrices de orden superior utilizando lazos for anidados y el Auto-Index,
como se muestra a continuación. El ciclo for exterior crea los elementos de la fila, y el
ciclo for interior crea los elementos de la columna.
Creando Clusters
1. Crear un nuevo VI.
2. Haga clic derecho en el panel frontal para mostrar la paleta de controles.
3. En la paleta Controls, vaya a Modern »Array, Matrix, y Cluster y arrastre el ícono
de clúster al panel frontal.
4. Redimensione la celda del Cluster tal que pueda incluir en ella varios elementos.
5. En la paleta Controls, en Modern»Numeric seleccione y arrastre al interior de la
celda un control numérico.
6. En la paleta Controls, en Modern»String & Path seleccione un String Control y
arrástrelo al interior de la celda.
7. En la paleta Controls, en Modern» Boolean seleccione un Vertical Toggle
Switch y arrástrelo al interior de la celda.
8. El cluster debería tener una apariencia similar a esta:
Ahora puede conectar controles numéricos, strings y booleanos con un solo cable, y luego
separarlos cuando convenga.
Creación de Constantes Clusters
Al igual que en las matrices constantes, se puede utilizar las constantes de clusters para
almacenar datos constantes o como una base de comparación con otro grupo. Crear
grupos de constantes de la misma manera que ha creado una amplia variedad de
constantes en los pasos descritos anteriormente.
Si usted ya tiene un cluster con un grupo de controles o indicadores y quiere hacer una
clúster constante que contiene el mismo tipo de datos, haga una copia del cluster en el
diagrama de bloques ya continuación, haga clic en la copia y seleccione Change to
Constant en el menú contextual.
Funciones Clusters
Vamos a examinar las principales funciones asociadas a los clusters, que nos permiten su
manipulación, que son las funciones Bundle, Unbundle, Bundle By Name, y Unbundle
By Name.
Usamos la función Bundle para armar un cluster a partir de elementos individuales.
Para colocar elementos en la función Bundle, use su ratón para redimensionar la función
o click derecho en la función seleccionando Add Input.
Use las funciones Bundle By Name o Bundle para modificar un cluster existente. Puede
redimensionar con la función Bundle By Name de la misma manera que con la función
Bundle.
La función Bundle By Name es muy utilizada para modificar clusters existentes porque se
puede saber exactamente que element del cluster se está modificando. Por ejemplo,
consideremos un cluster que contenga dos elementos strings llamados String 1 y String
2. Si usa la función Bundle para modificar el cluster, los terminales de la función en la
forma de abc’s color rosa. No se puede saber que terminales de String 1 y que
terminales de String 2 modifica.
Sin embargo, si usa la función Bundle By Name para modificar el cluster, podrá ver que
terminales del element String 1 modifica y que terminales de String 2.
Use la función Unbundle para desarmar un cluster en sus elementos individuales. Use la
función Unbundle by Name para reponer su nombre a un elemento específico. También
puede redimensionar múltiples elementos con las funciones Bundle y Bundle By Name.
Orden de los Clusters
Los elementos del cluster tienen un orden lógico no relacionados con su posición en el
arreglo. El primer objeto que se coloca en el grupo es el elemento 0, el segundo es el
elemento 1, y así sucesivamente. Si se elimina un elemento, el orden se ajusta
automáticamente. El orden de cluster se determina por el orden en que los elementos
aparecen como terminales en la función Bundle y Unbundle en el diagrama de bloques.
Se puede ver y modificar el orden en el cluster haciendo click en el borde de cluster y
seleccionando Reorder Controls In Cluster en el menú contextual.
El cuadro blanco en cada elemento muestra su posición actual en el orden del cluster. El
recuadro negro muestra nuevo lugar del elemento en el orden. Para establecer el orden
de un elemento de cluster, introduzca el nuevo número de orden en el cuadro de texto
Click to set to y haga clic en el elemento. Al cambiar el orden de un conjunto de
elementos, el orden de los otros conjuntos de elementos se ajusta automáticamente.
Guarde los cambios haciendo clic en el botón Confirm en la barra de herramientas. Para
volver al orden original, haga clic en el botón Cancel.