虚拟仪器与LabVIEW(TM)7 Express程序设计

虚拟仪器与LabVIEW(TM)7 Express程序设计本书以LabVIEW最新版本LabVIEW 7Express为对象，系统介绍虚拟仪器设计的主要思想、图形化语言编程原理和应用中的最新技术。全书共13章，共分3大部分：第1部分(第1章)介绍虚拟仪器的基本概念和图形化编程语言的基本知识，第2部分(第2章至第7章)系统介绍LabVIEW的安装、编程环境、语法规则、程序结构和编程技巧；第3部分(第8章至第13章)重点介绍LabVIEW在数据采集、仪器控制(GPIB、VI-SA和串口等)、网络通信和数据分析处理等方面的基础及实际应用。本书编排结构合理，循序渐进，运用大量实例阐述概念和编程难点，突出系统性和实用性。本书可作为大专院校测控技术与仪器等相关专业的教材或教学参考书，也可作为实验室技术人员和工程技术人员开发基于现代测试系统的参考书。第1章绪论 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 1.2LabVIEW概述3 1.2.1LabVIEW简介3 1.2.2LabVIEWTM7Express的几个版本5 1.2.3LabVIEWTM7Express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  第2章LabVIEW的开发环境 2.1LabVIEWTM7Express的安装及文件系统7 2.2开始学习LabVIEWTM7Express8 2.2.1前面板窗口与程序框图窗口9 2.2.2LabVIEWTM7Express的菜单系统11 2.2.3前面板窗口和框图窗口的工具栏13 2.3LabVIEWTM7Express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 3.1创建一个VI23 3.1.1从模板创建VI23 3.1.2LabVIEW编程的基本概念26 3.1.3前面板的控制和指示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 3.2VI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 3.3VI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 3.5LabVIEWTM7Express的帮助系统43  第4章数据对象类型与操作 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字符串对象60 4.3.1创建字符串对象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 4.4.2I/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  第5章数组.簇与图形显示 5.1数组70 5.1.1数组的创建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 5.3.1WaveformGraph控件83 5.3.2WaveformChart控件87 5.3.3XYGraph坐标图控件88 5.3.4强度图IntensityChart和IntensityGraph91 5.3.5数字波形图（DigitalWaveformGraph）91 5.3.6三维图形显示控件91  第6章结构控制 6.1循环结构(LoopStructure)98 6.1.1For循环组成98 6.1.2While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(SequenceStructure)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(CaseStructure)103 6.3.1选择标签内输入的表示方法104 6.3.2选择端子的数据输入104 6.3.3选择结构的数据输入输出通道105 6.4事件结构(EventStructure)105  第7章文件的I/O管理 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的操作节点分类116 7.3.1文件I/O的普通操作节点117 7.3.2文件I/O的底层和高级操作节点117 7.4特殊的数据记录文件117 7.4.1波形文件的操作简介117 7.4.2测量数据文件简介118  第8章数据采集方案 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 8.3DAQ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 8.3.3DAQ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 8.5.1SCXI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 9.1仪器总线及驱动概述147 9.1.1GPIB概述148 9.1.2VXI概述151 9.1.3VISA概述154 9.1.4IVI技术概述155 9.2LabVIEW中的仪器控制模板156 9.2.1仪器驱动子模板157 9.2.2GPIB子模板157 9.2.3串口子模板161 9.2.4VISA子模板162 9.2.5VXI子模板164 9.2.6IVI子模板165 9.3仪器控制程序设计165 9.3.1学习InstrumenTI/OAssistant166 9.3.2使用VISA函数节点编程167 9.3.3GPIB仪器程序控制的推荐方案170  第10章网络功能与通信 10.1基于网络的DAQ方案171 10.1.1RDA技术171 10.1.2DataSocket技术174 10.1.3RDA与DataSocket的比较174 10.2DataSocket程序设计175 10.2.1DataSocket中的URL175 10.2.2DataSocket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 10.3VIServer技术180 10.4WebServer技术与远程面板181 10.5TCP与UDP节点184 10.5.1TCP协议184 10.5.2UDP协议184  第11章数学计算与分析 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 11.1.4MATLAB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 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 12.2.2FFT相关运算213 12.2.3波形测量的快速VI214 12.3信号处理214 12.3.1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 13.1LabVIEW在教学实验中的应用221 13.1.1ELVIS简介221 13.1.2LabVIEW开发的常规仪器223 13.1.3LabVIEW开发的专用仪器229 13.2LabVIEW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 13.3LabVIEW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 附录A开发虚拟仪器程序的一般步骤240 附录BSCXI机箱与连接示意图242 附录C积分法则244 附录DPXI仪器概述244