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目 录1

第1章绪 论1

1.1 虚拟仪器技术概述1

1.1.1 什么是虚拟仪器1

1.1.2 虚拟仪器的分类1

1.2 LabVIEW概述3

1.2.1 LabVIEW简介3

1.2.2 LabVIEWTM 7 Express的几个版本5

1.2.3 LabVIEWTM7 Express的新功能5

1.2.4 如何学习LabVIEW5

1.3 其他虚拟仪器开发平台6

2.1 LabVIEWTM7 Express的安装及文件系统7

第2章LabVIEW的开发环境7

2.2 开始学习LabVIEWTM7 Express8

2.2.1 前面板窗口与程序框图窗口9

2.2.2 LabVIEWTM7 Express的菜单系统11

2.2.3 前面板窗口和框图窗口的工具栏13

2.3 LabVIEWTM7 Express的三个模板14

2.3.1 工具模板14

2.3.2 控件模板15

2.3.3 函数模板17

2.3.4模板的设置22

第3章LabVIEW开发入门23

3.1 创建一个VI23

3.1.1 从模板创建VI23

3.1.3 前面板的控制和指示26

3.1.2 LabVIEW编程的基本概念26

3.1.4 程序框图中的元素28

3.1.5 图标及连接器30

3.1.6 程序中的数据流30

3.2 VI编辑技术31

3.2.1 前面板对象的编辑技术31

3.2.2 程序框图中的编辑技术36

3.3 VI调试技术38

3.3.1 错误列表38

3.3.2 高亮和单步方式运行程序39

3.3.3设置断点和探针40

3.4创建子VI40

3.4.1 创建图标41

3.4.2创建连接器42

3.4.3调用子VI43

3.5 LabVIEWTM7 Express的帮助系统43

第4章 数据对象类型与操作47

4.1 数值型对象47

4.1.1 数值型对象分类47

4.1.2 前面板数值型对象49

4.1.3 数值型常量50

4.1.4数字型对象操作51

4.2 布尔型对象及其操作55

4.2.1 创建布尔型对象55

4.2.2 布尔控件的机械动作56

4.2.3 布尔型对象的操作58

4.3.1 创建字符串对象60

4.3 字符串对象60

4.3.2 字符串对象的属性设置61

4.3.3 字符串对象的操作62

4.4 其他数据类型66

4.4.1 循环选择型和列举型66

4.4.2 I/O端口型67

4.5 局部变量与全局变量67

4.5.1 局部变量68

4.5.2 全局变量68

4.5.3 慎用局部和全局变量69

5.1.1 数组的创建70

第5章数组、簇与图形显示70

5.1 数 组70

5.1.2 数组的操作71

5.2 簇77

5.2.1 簇的概念77

5.2.2 簇的创建77

5.2.3簇的操作78

5.3 图形显示82

5.3.1 Waveform Graph控件83

5.3.2 Waveform Chart控件87

5.3.3 XYGraph坐标图控件88

5.3.5 数字波形图（Digital Waveform Graph）91

5.3.6 三维图形显示控件91

5.3.4 强度图Intensity Chart和Intensity Graph91

第6章结构控制98

6.1 循环结构（Loop Structure）98

6.1.1 For循环组成98

6.1.2 While循环的组成99

6.1.3 循环中数据通道的自动索引100

6.1.4 移位寄存器与反馈节点101

6.2顺序结构（Sequence Structure）102

6.2.1 平铺式顺序结构102

6.2.2 堆叠式顺序结构102

6.2.3 顺序结构的使用103

6.3 选择结构（Case Structure）103

6.3.2 选择端子的数据输入104

6.3.1 选择标签内输入的表示方法104

6.3.3选择结构的数据输入输出通道105

6.4事件结构（Event Structure）105

第7章文件的I/O管理106

7.1 字符串与表格106

7.1.1 简单字符串操作函数106

7.1.2其他字符串操作109

7.2文件类型112

7.2.1 产生和使用文本文件112

7.2.2 产生和使用二进制文件的使用114

7.2.3 产生和使用数据记录文件115

7.2.4路径与文件序号115

7.3 文件I/O 操作节点分类116

7.4.1 波形文件的操作简介117

7.4特殊的数据记录文件117

7.3.2 文件I/O的底层和高级操作节点117

7.3.1 文件I/O的普通操作节点117

7.4.2 测量数据文件简介118

第8章数据采集方案120

8.1 数据采集基础120

8.1.1 数据采集系统的组成120

8.1.2NI-DAQ与MAX121

8.1.3 在MAX里浏览DAQ系统121

8.2 在MAX中设置的DAQ系统124

8.2.1 在MAX中添加DAQ通道124

8.2.2 在MAX中添加DAQ-mx任务及通道126

8.3 DAQ程序设计初步128

8.3.1 基于DAQ任务的程序设计初步129

8.3.2 基于DAQ-mx通道的程序设计130

8.3.3 DAQ程序设计中的几个问题134

8.4信号调理基础136

8.4.1 常用信号调理类型137

8.4.2 信号调理时要考虑的五个问题138

8.5设置SCXI系统140

8.5.1 SCXI机箱与模块140

8.5.2 添加和设置SCXI系统141

8.5.3 测试SCXI虚拟数据通道145

第9章仪器控制方案147

9.1 仪器总线及驱动概述147

9.1.1 GPIB概述148

9.1.2 VXI概述151

9.1.3 VISA概述154

9.1.4 IVI技术概述155

9.2 LabVIEW中的仪器控制模板156

9.2.1仪器驱动子模板157

9.2.2 GPIB子模板157

9.2.3 串口子模板161

9.2.4 VISA子模板162

9.2.5 VXI子模板164

9.2.6 IVI子模板165

9.3 仪器控制程序设计165

9.3.1 学习Instrument I/O Assistant166

9.3.2 使用VISA函数节点编程167

9.3.3 GPIB仪器程序控制的推荐方案170

第10章 网络功能与通信171

10.1 基于网络的DAQ方案171

10.1.1 RDA技术171

10.1.2 DataSocket技术174

10.1.3 RDA与DataSocket的比较174

10.2 DataSocket程序设计175

10.2.1 DataSocket中的URL175

10.2.2 DataSocket中的数据类型177

10.2.3 前面板对象数据的DataSocket传输方法177

10.2.4 程序框图中DataSocket程序设计178

10.3 VI Server技术180

10.4 Web Server技术与远程面板181

10.5.1 TCP 协议184

10.5.2 UDP 协议184

10.5 TCP与UDP节点184

第11章数学计算与分析185

11.1 公式计算185

11.1.1 普通公式节点186

11.1.2 计算公式节点188

11.1.3 快速公式VI189

11.1.4 MATLAB脚本节点191

11.1.5 高级公式解析节点192

11.1.6 函数计算节点193

11.2 微积分及常微分方程计算194

11.2.1 微积分计算节点194

11.2.2 常微分方程组计算197

11.3 曲线拟合198

11.3.1 曲线拟合节点199

11.3.2 曲线拟合快速VI199

11.4概率与统计200

11.4.1 统计特征200

11.4.2概率分布201

11.5 线性代数计算201

11.5.1 线性代数计算202

11.5.2 高级线性代数计算204

11.6数组运算206

第12章信号产生与信号处理209

12.1 波形产生与监视209

12.1.1 波形产生209

12.1.2波形监视209

12.2 波形测量212

12.2.1 简单时频域测量213

12.2.2 FFT相关运算213

12.2.3 波形测量的快速VI214

12.3 信号处理214

1 2.3.1 信号时域处理214

12.3.2 信号频域处理215

12.4 数字滤波器与窗函数216

12.4.1 窗函数217

12.4.2 数字滤波器218

12.4.3 波形调理219

第13章LabVIEW在虚拟仪器中的应用221

13.1 LabVIEW在教学实验中的应用221

13.1.1 ELVIS简介221

13.1.2 LabVIEW开发的常规仪器223

1 3.1.3 LabVIEW开发的专用仪器229

13.2 LabVIEW中的高级信号处理232

13.2.1 联合时频分析及应用233

13.2.2 超分辨分析及应用234

13.2.3 小波分析及应用236

1 3.3 1abVIEW工程应用的现状及展望237

13.3.1 工程应用的现状237

13.3.2 虚拟仪器及LabVIEW的展望238

附 录240

附录A 开发虚拟仪器程序的一般步骤240

附录B SCXI机箱与连接示意图242

附录C 积分法则244

附录D PXI仪器概述244