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第1篇 入门篇1

第1章 虚拟仪器概述1

1.1 虚拟仪器的概念及结构1

1.1.1 虚拟仪器的特点和优势2

1.1.2 虚拟仪器的结构3

1.1.3 虚拟仪器的硬件3

1.1.4 虚拟仪器的软件4

1.2 LabVIEW的特点及功能4

1.2.1 LabVIEW的特点4

1.2.2 LabVIEW的功能5

1.3 LabVIEW的发展历程5

1.4 LabVIEW的在线帮助系统6

1.4.1 显示即时帮助6

1.4.2 搜索LabVIEW帮助7

1.4.3 LabVIEW编程范例7

1.4.4 LabVIEW网络资源8

1.5 LabVIEW的应用8

1.6 习题9

1.7 上机实验10

第2章 LabVIEW入门13

2.1 系统配置要求13

2.2 LabVIEW的安装13

2.3 LabVIEW开发环境17

2.3.1 启动LabVIEW 200917

2.3.2 LabVIEW的编程界面18

2.3.3 LabVIEW菜单栏19

2.3.4 LabVIEW工具栏23

2.4 选项板24

2.4.1 控件选板及功能24

2.4.2 函数选板及功能25

2.4.3 工具选板及功能27

2.5 LabVIEW初体验：仿真信号并计算其频谱特性27

2.6 习题29

2.7 上机实验29

第2篇 基础篇30

第3章 LabVIEW的数据类型与基本操作30

3.1 基本数据类型30

3.1.1 数值型30

3.1.2 布尔型33

3.1.3 枚举类型35

3.1.4 时间类型36

3.1.5 变体类型37

3.2 数据运算选板37

3.2.1 数值函数选板37

3.2.2 布尔函数选板37

3.2.3 比较函数选板38

3.3 数组型数据38

3.3.1 数组的创建38

3.3.2 数组函数39

3.4 簇型数据43

3.4.1 簇的创建43

3.4.2 簇函数44

3.5 字符串型数据46

3.5.1 字符串与路径46

3.5.2 列表与表格控件48

3.5.3 字符串函数49

3.6 综合实例：不同类型函数的综合应用53

3.7 习题54

3.8 上机实验54

第4章 LabVIEW的图形与图表56

4.1 图形与图表的基本概念56

4.1.1 波形数据56

4.1.2 趋势图与波形图56

4.1.3 坐标图57

4.2 波形图表与波形图的使用与定制57

4.2.1 波形图表与波形图的使用57

4.2.2 波形图表的定制61

4.2.3 波形图的定制67

4.3 XY图与Express XY图69

4.4 强度图表与强度图70

4.5 数字波形图71

4.6 三维图形74

4.6.1 三维曲面图74

4.6.2 三维参数图76

4.6.3 三维曲线图77

4.7 其他图形控件78

4.7.1 极坐标图78

4.7.2 最小-最大曲线显示控件79

4.8 综合实例：绘制李萨如图形80

4.9 习题81

4.10 上机实验81

第5章 LabVIEW程序设计与调试84

5.1 VI的创建84

5.1.1 前面板的创建84

5.1.2 程序框图的创建85

5.1.3 图标的创建86

5.2 子VI的设计86

5.3 VI的编辑87

5.3.1 选择对象88

5.3.2 移动对象88

5.3.3 复制和删除对象88

5.3.4 对齐和分布对象89

5.3.5 调整对象大小90

5.3.6 重新排序91

5.3.7 修改对象外观91

5.3.8 连线93

5.4 VI的运行与调试93

5.4.1 调试工具栏94

5.4.2 高亮显示执行94

5.4.3 探针和断点诊断95

5.4.4 错误列表窗口的使用98

5.4.5 VI的单步执行99

5.4.6 VI程序调试技巧99

5.5 综合实例：汽车测速系统设计100

5.6 习题101

5.7 上机实验101

第6章 LabVIEW程序结构设计103

6.1 LabVIEW循环与结构的基本概念103

6.1.1 循环结构103

6.1.2 条件结构104

6.1.3 顺序结构104

6.1.4 事件结构104

6.1.5 反馈节点与移位寄存器104

6.1.6 使能结构104

6.1.7 变量105

6.2 For循环105

6.2.1 For循环的建立105

6.2.2 For循环的自动索引105

6.2.3 移位寄存器106

6.2.4 For循环应用举例107

6.3 While循环109

6.3.1 While循环的建立109

6.3.2 While循环应用举例109

6.4 顺序结构111

6.4.1 顺序结构的建立111

6.4.2 层叠式顺序结构的局部变量112

6.4.3 顺序结构应用举例112

6.5 定时结构113

6.5.1 定时循环114

6.5.2 定时顺序116

6.5.3 定时VI116

6.5.4 定时结构应用举例117

6.6 条件结构117

6.6.1 条件结构的建立117

6.6.2 条件结构设置118

6.6.3 条件结构应用举例119

6.7 事件结构121

6.7.1 事件结构的建立121

6.7.2 事件结构的设置122

6.7.3 事件结构应用举例122

6.8 变量126

6.8.1 局部变量126

6.8.2 局部变量应用举例127

6.8.3 全局变量129

6.8.4 全局变量应用举例130

6.9 公式节点132

6.9.1 公式节点的建立132

6.9.2 公式节点中允许的运算符132

6.9.3 公式节点应用举例133

6.10 反馈节点134

6.10.1 反馈节点的建立134

6.10.2 反馈节点应用举例135

6.11使能结构135

6.11.1 程序框图禁用结构135

6.11.2 程序框图禁用结构应用举例136

6.11.3 条件禁用结构136

6.11.4 条件禁用结构的建立136

6.11.5 条件禁用结构应用举例137

6.12 综合实例：动态窗口的实现139

6.13 习题142

6.14 上机实验142

第7章 LabVIEW文件的输入与输出144

7.1 文件输入／输出的基本概念144

7.1.1 文件路径144

7.1.2 文件引用句柄144

7.1.3 文件I/O144

7.1.4 文件I/O流程控制145

7.1.5 文件I/O出错管理145

7.1.6 流盘145

7.2 文件的基本类型145

7.2.1 文本文件145

7.2.2 电子表格文件146

7.2.3 二进制文件146

7.2.4 数据记录文件146

7.2.5 波形文件146

7.2.6 测量文件146

7.2.7 配置文件146

7.2.8 XML文件147

7.3 文件I/O选板147

7.3.1 打开／创建／替换文件函数147

7.3.2 关闭文件函数148

7.3.3 格式化写入文件函数148

7.3.4 扫描文件函数148

7.4 常用文件类型的使用149

7.4.1 文本文件函数的使用149

7.4.2 电子表格文件函数的使用151

7.4.3 二进制文件函数的使用154

7.4.4 波形文件函数的使用156

7.4.5 数据记录文件函数的使用157

7.4.6 测量文件函数的使用159

7.4.7 配置文件函数的使用163

7.4.8 XML文件函数的使用164

7.5 综合实例：测量数据的保存和读取165

7.6 习题167

7.7 上机实验167

第8章 人机交互界面设计169

8.1 VI属性的设置169

8.1.1 常规属性页169

8.1.2 内存属性页170

8.1.3 说明信息属性页170

8.1.4 修订历史属性页170

8.1.5 编辑器选项属性页171

8.1.6 保护属性页171

8.1.7 窗口外观属性页171

8.1.8 窗口大小属性页172

8.1.9 窗口运行时位置属性页173

8.1.10执行属性页174

8.1.11打印选项属性页174

8.2 对话框的设计175

8.2.1 普通对话框175

8.2.2 用户自定义对话框176

8.3 用户菜单的设计176

8.3.1 菜单编辑器的设置176

8.3.2 菜单函数选板178

8.4 错误处理180

8.5 自定义控件和自定义数据183

8.5.1 自定义控件183

8.5.2 自定义数据185

8.6 用户界面的设计185

8.6.1 修饰静态界面185

8.6.2 动态交互界面186

8.7 程序设计的一般规则187

8.7.1 关于前面板的设计187

8.7.2 关于程序框图的设计189

8.8 综合实例：模拟电路图的设计189

8.9 习题191

8.10上机实验191

第3篇 提高篇193

第9章 LabVIEW中的数字信号处理193

9.1 信号处理的基本概念193

9.1.1 信号发生193

9.1.2 波形调理193

9.1.3 时频分析193

9.2 信号发生194

9.2.1 基本函数信号194

9.2.2 多频信号195

9.2.3 噪声信号发生器196

9.2.4 仿真信号发生器197

9.3 波形调理198

9.3.1 波形对齐198

9.3.2 波形重采样200

9.3.3 触发与门限201

9.4 信号的时域分析202

9.4.1 卷积202

9.4.2 相关203

9.4.3 缩放与归一化203

9.5 信号的频域分析205

9.5.1 快速傅里叶变换205

9.5.2 Hilbert变换207

9.5.3 功率谱分析208

9.5.4 联合时频分析212

9.6 波形测量214

9.6.1 平均直流—均方差VI214

9.6.2 过渡态测量215

9.6.3 谐波分析215

9.6.4 提取信号频率信息217

9.6.5 能量谱218

9.7 窗函数218

9.8 滤波器221

9.8.1 低通滤波器221

9.8.2 带通滤波器222

9.9 逐点分析库223

9.10综合实例：Hilbert变换提取信号包络224

9.11 习题225

9.12上机实验226

第10章 LabVIEW中的外部接口与应用228

10.1 LabVIEW外部接口的基本概念228

10.1.1 动态数据交换228

10.1.2 动态链接库228

10.1.3 应用编程接口229

10.1.4 C代码接口229

10.1.5 ActiveX229

10.1.6 LabVIEW与MATLAB混合编程229

10.2 LabVIEW中的DDE调用230

10.2.1 LabVIEW中的DDE通信230

10.2.2 利用Request方式进行DDE通信231

10.3 LabVIEW中的DLL与API调用233

10.3.1 DLL调用233

10.3.2 参数类型的配置235

10.3.3 WindowsAPI调用236

10.4 CIN节点的使用240

10.5 ActiveX控件的调用244

10.5.1 ActiveX自动化244

10.5.2 ActiveX容器245

10.5.3 ActiveX事件247

10.5.4 LabVIEW作为服务器端249

10.6 LabVIEW与MATLAB混合编程251

10.6.1 MathScript节点251

10.6.2 MATLAB Script节点252

10.7 综合实例：自适应滤波算法设计253

10.7.1 LabVIEW与MATLAB混合编程的优势253

10.7.2 自适应滤波算法253

10.7.3 自适应滤波算法的实现254

10.8 习题255

10.9 上机实验255

第11章 仪器控制与访问数据库257

11.1 仪器控制概述257

11.2 仪器总线技术257

11.2.1 GPIB总线258

11.2.2 串行总线259

11.2.3 USB260

11.2.4 PXI总线261

11.2.5 VXI总线261

11.3 仪器驱动程序262

11.3.1 可编程仪器标准命令SCPI262

11.3.2 虚拟仪器软件构架VISA263

11.3.3 可互换的虚拟仪器驱动程序IVI264

11.4 网络通信与编程265

11.4.1 TCP通信266

11.4.2 UDP通信269

11.4.3 UDP和TCP的比较271

11.4.4 DataSocket通信271

11.4.5 远程访问274

11.5 通过LabSQL访问数据库277

11.5.1 LabSQL安装277

11.5.2 LabSQL配置277

11.5.3 LabSQL VIs277

11.6 LabSQL应用举例278

11.7 综合实例：实现简单的数据库管理283

11.8 习题285

11.9 上机实验285

第12章 LabVIEW应用程序的制作289

12.1 独立可执行程序（EXE）289

12.2 安装程序（SETUP）293

第4篇 综合篇297

第13章 电磁干扰自动测试系统297

13.1 自动测试系统297

13.1.1 自动测试系统的概念297

13.1.2 自动测试系统的组成297

13.1.3 自动测试系统的应用范围298

13.1.4 自动测试系统的现状和发展趋势299

13.2 电磁干扰299

13.2.1 电磁干扰的产生299

13.2.2 电磁干扰的测试300

13.3 自动测试系统的开发流程301

13.3.1 需求分析301

13.3.2 硬件设计302

13.3.3 软件设计304

13.3.4 系统联调304

13.4 需求分析——电磁干扰自动测试系统304

13.5 硬件设计——测试系统的硬件组成305

13.5.1 测试系统硬件组成305

13.5.2 数据采集卡306

13.5.3 接收天线308

13.5.4 其他仪器的选择308

13.5.5 测试系统的工作原理308

13.6 软件设计——测试系统的程序结构309

13.6.1 测试系统程序的总体构成309

13.6.2 系统软件结构规划310

13.6.3 测试系统软件开发实现311

13.6.4 子系统的程序结构312

13.7 系统集成——电磁干扰自动测试系统314

第14章 基于声卡的数据采集系统316

14.1 声卡的硬件结构与特性316

14.1.1 声卡的基本参数316

14.1.2 声卡的硬件接口316

14.2 声卡操作函数317

14.3 构建基于声卡的数据采集与分析系统317

14.3.1 系统组成317

14.3.2 编写波形显示子VI318

14.3.3 自动存储320

14.3.4 手动存储321

14.3.5 信号回放与分析321

14.3.6 程序组合322

14.4 界面布局与修饰323

第15章 利用虚拟采集卡建立电压采集系统325

15.1 数据采集的原理与方法325

15.1.1 采样定理325

15.1.2 NI-DAQmx简介325

15.2 数据采集系统的构成328

15.2.1 数据采集系统的硬件328

15.2.2 数据采集系统的软件329

15.3 NI-DAQmx的特点330

15.3.1 NI-DAQmx的新特性330

15.3.2 NI-DAQmx的安装和重要概念331

15.4 建立虚拟采集卡333

15.5 利用虚拟采集卡建立电压采集系统336

15.5.1 通道配置336

15.5.2 测试任务337

15.5.3 绘制图形337

15.5.4 编辑NI-DAQmx任务337

15.5.5 直观比较两个电压读数338

参考文献339