랩뷰(LabVIEW) Tutorial 09 | 웨이브폼(Waveform) 데이터 타입

웨이브폼(Waveform)이란,

웨이브폼(Waveform)이란 '파형'이란 의미로 파동과 같은 신호의 모양과 형태를 말합니다. LabVIEW에서도 웨이브폼(Waveform) 데이터 타입을 지원하고 있는데 주기적인 신호 측정을 표시하고 저장하는 목적으로 사용됩니다. 주기적인 신호라는 말처럼 웨이브폼은 데이터의 크기 정보 외에 시간 정보를 같이 포함하고 있는데요. 기본적인 LabVIEW 웨이브폼의 구성 요소는 ¹시작 시간(t0), ²시간 간격(dt), ³데이터 배열(Y[]) 3가지로 구성됩니다.

위의 이미지는 LabVIEW 웨이브폼 상수인데요. 웨이브폼도 결국 클러스터 타입으로 구성되어있는 것을 보실 수 있습니다. 다만 Wire 색상을 Pink가 아닌 Brown으로 구분 짓고 있습니다. (숫자형으로 이루어진 단일 클러스터 또한 와이어 색상이 Brown이지만 엄연히 구성 요소가 다른 데이터 타입이라는 것을 숙지하도록 합니다.)

웨이브폼 팔레트(Waveform Palette)

클러스터 타입처럼 웨이브폼 타입도 웨이브폼 데이터를 처리할 수 있는 함수들을 제공하고 있습니다. 웨이브폼 팔레트(Waveform Palette)의 경우 함수 팔레트 >> 프로그래밍 >> 웨이브폼에서 관련 함수들을 찾으실 수 있습니다. 웨이브폼 상수의 경우 웨이브폼 팔레트 안쪽의 아날로그 웨이브폼에 위치해있습니다.

생성 방법은 [웨이브폼 만들기] 함수를 사용해야 합니다. 클러스터와 마찬가지로 함수에 마우스 커서를 올려다 놓으면 드래그 할 수 있는 포인트가 나타나며 드래그했을 시 웨이브폼 구성 요소인 t0, dt, Y[]이 나타납니다.

웨이브폼 차트 vs 웨이브폼 그래프

프런트 패널에서 웨이브폼을 표현할 수 있는 대표적인 인디케이터로 웨이브폼 차트와 웨이브폼 그래프가 있습니다. 언뜻 보기에는 두 개의 인디케이터가 무슨 차이인지 전혀 모르겠는데요. 다음의 코드 화면을 보고 이어서 설명하겠습니다.

코드를 보면 [난수]에서 나오는 0~1 사이의 랜덤 실수 값이 차트의 경우 바로 와이어링 가능하고 그래프의 경우 중간에 [배열 만들기] 함수를 사용하여 연결이 되었습니다. 차트와 그래프는 서로 입력받는 데이터 타입이 단일(스칼라) 값과 배열이라는 얘기인데요. ¹보통 차트의 경우 실시간 데이터를 모니터링하는 용도로 사용하고, 그래프의 경우 로깅된 데이터를 분석하는 용도로 사용되어진다고 하네요. 그래서 그래프의 경우 배열 타입으로 데이터를 N개씩 가지고와서 한번에 디스플레이하는 것이죠. 이 외에도 ²그래프는 분석에 필요한 커서 기능을 제공하고 차트는 커서가 따로 없습니다.

위의 이미지는 연속 실행(Ctrl+Shift+R) 버튼을 통해서 실행하였을 때 차트와 그래프의 화면인데요. 따라해보실 분들이 계실까싶어 말씀드리자면 아직 구조(조건문, 반복문)와 관련된 내용을 다루지 않았기에 연속 실행(Ctrl+Shift+R) 버튼을 사용하였습니다. 팁을 드리자면 연속 실행 버튼의 경우 지금처럼 간단한 기능에 대한 테스트를 연속적으로 보고자할 경우에만 연속 실행 버튼을 사용하고 웬만하면 사용하지 않는 습관을 들이도록 해야합니다. 나중에 코드에 구조까지 씌우고 연속 실행을 하게되면 무한 루프에 빠질 수도 있기 때문이죠. 잡담이 길었는데 이어서 설명을 하자면 차트와 그래프의 가장 대표적인 차이라고도할 수 있는 것이 바로 ³히스토리 유무입니다. 블록 다이어그램 코드를 보시면 [난수] 함수는 분명 데이터를 하나만 생성하는데 차트의 경우 이전 데이터와 현재 데이터가 이어져 디스플레이를 하고 있고 그래프는 현재 값만 디스플레이합니다. 차트는 히스토리가 있고 그래프는 히스토리가 없는 것이죠. 웨이브폼 차트에서 우클릭시 메뉴 중에 '차트 히스토리 길이'라고 하는 아이템이 있습니다.

눌러보면 새로운 팝업 창이 나타나며 기본 설정으로 1024개의 길이만큼 히스토리를 가지도록 설정되어 있는 것을 확인할 수 있습니다. 1024개만큼 최근 값들을 히스토리로 가지고 있는 것이죠. 이러한 연유로 실시간 데이터 모니터링에 적합한 인디케이터가 웨이브폼 차트라고 부르고 있는 것입니다. 최종 정리를 해보면 다음 표와 같습니다.