虚拟仪器技术PDF电子书下载

第1章　虚拟仪器技术 1

1.1　虚拟仪器的概述 1

1.2　虚拟仪器的基本概念及组成 2

1.2.1　虚拟仪器的基本组成 2

1.2.2　虚拟仪器与传统仪器的比较 2

1.2.3　虚拟仪器系统的硬件构成 4

1.3　虚拟仪器系统的集成和总线技术（硬件环境体系） 5

1.3.1　基于PCI总线的PC-DAQ数据采集虚拟仪器系统 5

1.3.2　基于GPIB通用接口总线接口的仪器系统 6

1.3.3　利用VXI总线仪器系统实现虚拟仪器 7

1.3.4　PXI开放性模块化仪器总线规范 8

1.3.5　STD工业标准总线 9

1.3.6　RS-232C串行通信标准 9

1.3.7　USB通用串行总线 9

1.3.8　IEEE1394高速串行数据总线 10

1.4　虚拟仪器的图形化软件开发平台——LabVIEW 11

1.4.1　虚拟仪器的软件编程环境 11

1.4.2　LabVIEW是什么 11

1.4.3　LabVIEW图形化开发软件平台的发展历程 12

1.4.4　LabVIEW有哪些功能，能做些什么 13

1.4.5　虚拟仪器的I/O接口软件模型VISA 14

1.4.6　G语言编程环境与特点 15

1.4.7　虚拟仪器的设计方法 19

1.5　本章小结与技术术语 20

思考题与习题 21

第2章　LabVIEW图形化编程语言入门 22

2.1　LabVIEW的基本开发环境 22

2.1.1 LabVIEW的启动与主菜单窗口界面 22

2.1.2 LabVIEW程序的两个开发窗口 24

2.1.3 LabVIEW菜单项和工具条 25

2.1.4 LabVIEW的图形模板 32

2.2　控制模板中的数字型和布尔型子模板 38

2.2.1　数字型子模板 38

2.2.2　布尔型子模板 39

2.3　函数模板中的基本数学运算子模板 39

2.3.1　数值运算子模板 39

2.3.2　布尔量运算子模板 45

2.3.3　比较运算子模板 46

2.3.4　LabVIEW的数据类型 48

2.4　LabVIEW创建应用程序 50

2.4.1　程序库文件 50

2.4.2　可执行文件的形成 50

2.5　LabVIEW帮助的使用与系统提供范例的获取 52

2.6　本章小结与技术术语 54

思考题与习题 56

第3章　创建、编辑和调试VI程序 57

3.1　创建VI程序 57

3.1.1　设计程序前面板 57

3.1.2　设计框图程序 59

3.1.3　创建VI程序　实例一 61

3.1.4　创建VI程序　实例二 64

3.2　VI程序编辑技术 66

3.3　VI程序调试技术 69

3.4　VI程序设计方法与步骤 71

3.5　本章小结与技术术语 71

思考题与习题 73

第4章　创建子VI程序 74

4.1　子VI基本概念 74

4.2　创建图标与连接器 75

4.2.1　图标 75

4.2.2　图标编辑器 76

4.2.3　连接器 76

4.3　子VI的建立与使用 79

4.3.1　由VI创建子VI 80

4.3.2　从选定的部分创建子VI 80

4.4　VI程序的层次窗口 82

4.5　本章小结与技术术语 83

思考题与习题 84

第5章　结构 85

5.1　程序结构及子模板 85

5.2　While循环结构 86

5.2.1　LabVIEW中的While循环结构 86

5.2.2　布尔开关的机械动作 91

5.2.3　移位寄存器 91

5.3　For循环结构 94

5.4　Case分支选择结构 98

5.4.1　Case分支选择结构的组成和使用 98

5.4.2　定时与对话框 99

5.5　顺序结构 102

5.5.1　顺序结构概念 102

5.5.2　设置数据范围和精度 104

5.6　公式节点 106

5.6.1　公式节点概念 106

5.6.2　表达式节点 109

5.7　本章小结与技术术语 110

思考题与习题 112

第6章　数组、簇和波形 113

6.1　概述 113

6.1.1　数组 113

6.1.2　簇 114

6.1.3　波形 114

6.2　数组的创建及自动索引 114

6.2.1　创建数组 114

6.2.2　数组控制对象、常数对象和显示对象 115

6.2.3　自动索引 115

6.2.4　多图区图形（多重曲线图）显示 118

6.3　数组功能函数 121

6.3.1　数组功能函数概览 121

6.3.2　数组功能函数应用示例 122

6.4　多态化的概念 129

6.5　簇 130

6.5.1　创建簇控制和显示 130

6.5.2　使用簇与子VI传递数据 131

6.5.3　用名称捆绑与分解簇 132

6.5.4　数组和簇的互换 133

6.6　波形数据类型 134

6.6.1　波形数据子模板概览 134

6.6.2　波形数据类型应用实例 135

6.7　本章小结与技术术语 137

思考题与习题 138

第7章　图表、图形显示控件的图形显示 140

7.1　基本内容概览 140

7.2　图形显示控件 142

7.3　图表显示控件 143

7.4　XY图形显示控件 146

7.5　强度图形显示控件 147

7.6　数字波形图显示控件 148

7.7　本章小结与技术术语 149

思考题与习题 150

第8章　字符串和文件I/O 152

8.1　字符串控件与节点 152

8.1.1　字符串控件 152

8.1.2　创建字符串控制对象和显示对象 153

8.1.3　字符串函数子模板及节点函数 155

8.2　文件的输入／输出 160

8.2.1　文件I/O功能函数 161

8.2.2　电子表格数据文件的读出和写入 165

8.3　数据记录文件 171

8.4　本章小结与技术术语 172

思考题与习题 173

第9章　数据采集 174

9.1　数据采集基本概念 174

9.1.1　采样频率、抗混叠滤波器和样本数 174

9.1.2　数据采集系统的构成 177

9.1.3　模入（模拟输入）信号类型 179

9.1.4　模入（模拟输入）信号的连接方式 180

9.1.5　信号调理 184

9.1.6　数据采集卡 185

9.1.7　多通道的采样方式 187

9.2　模拟输入 189

9.2.1　LabVIEW数据采集模块的分类 189

9.2.2　模入基本参数与术语 190

9.2.3　简易模入 192

9.2.4　中级模入 194

9.3　模拟输出 199

9.3.1　模拟输出基本参数与术语 199

9.3.2　简易模出 199

9.3.3　中级模出 201

9.4　本章小结与技术术语 203

第10章　局部变量与全局变量 206

10.1　局部变量 206

10.1.1　局部变量的创建 207

10.1.2　应用举例 207

10.2　全局变量 210

10.2.1　全局变量的创建和调用 210

10.2.2　使用全局变量和局部变量的注意事项 213

10.3　属性节点 214

10.3.1　属性节点的创建 214

10.3.2　属性节点的使用 215

10.4　程序流控制 216

10.4.1　慎用流程框图描述算法 216

10.4.2　使用数据线控制程序流 217

10.5　本章小结 217

思考题与习题 219

第11章　信号分析与处理 220

11.1　数字信号分析概述 220

11.1.1　用于测量的虚拟仪器 221

11.1.2　用于测量的虚拟仪器的特点 221

11.1.3　常用数字信号处理函数 222

11.2　数字信号的产生 223

11.3　标准频率（归一化频率） 225

11.4　数字信号处理 225

11.4.1　FFT变换 225

11.4.2　窗函数 228

11.4.3　谐波失真与频谱分析 231

11.4.4　数字滤波 234

11.4.5　曲线拟合 240

11.5　本章小结与技术术语 245

第12章　数字I/O和计数器 246

12.1　DI/O的基本知识 246

12.2　数字I/O立即型DI/O 248

12.2.1　简单应用Easy I/O VI 248

12.2.2 高级VI 249

12.3 定时型DI/O 254

12.3.1 定时型（高级）DI/O VI 255

12.3.2　数字缓冲型（中级）DI/O VI 257

12.4　计数器 260

12.4.1　计数器基本概念 260

12.4.2　LabVIEW计数器模板 262

12.5　计数器的应用 263

12.5.1　事件定时／计数 263

12.5.2　发生脉冲 265

12.5.3　脉冲宽度测量 269

12.5.4　频率测量 272

12.6　本章小结与技术术语 274

参考文献 277