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第1篇 基础知识篇 2

第1章 认识虚拟仪器 2

1.1 什么是虚拟仪器 2

1.1.1 虚拟仪器简介 2

1.1.2 虚拟仪器的特征 3

1.1.3 虚拟仪器的发展过程 4

1.2 虚拟仪器软件开发环境 4

1.2.1 LabWindows/CVI的使用 4

1.2.2 LabVIEW的使用 5

1.3 LabVIEW简介 5

1.3.1 LabVIEW系统的构成及应用 5

1.3.2 LabVIEW软件的安装 6

1.3.3 LabVIEW的学习技巧 8

1.4 小结 9

1.5 练习题 9

第2章 第一个LabVIEW例子 10

2.1 LabVIEW编程环境 10

2.1.1 启动界面 10

2.1.2 界面说明 10

2.2 新建项目 11

2.2.1 前面板创建 11

2.2.2 程序框图 15

2.3 VI属性设置 17

2.4 LabVIEW 8.5的帮助系统 20

2.4.1 使用即时帮助 20

2.4.2 解释错误 20

2.4.3 使用网络资源在线帮助 21

2.4.4 查找LabVIEW范例 21

2.5 界面图标 22

2.6 程序的调试 22

2.6.1 连线编辑 22

2.6.2 错误查找 23

2.6.3 高亮运行 23

2.6.4 断点和探针设置 24

2.6.5 单步运行 24

2.6.6 常见程序的错误处理机制 25

2.6.7 调试 25

2.7 程序类型 26

2.8 程序编写、调试技巧 26

2.9 小结 27

2.10 练习题 27

第3章 基本元素 28

3.1 字符 28

3.1.1 字符串介绍 28

3.1.2 字符串连接 30

3.1.3 搜索替换字符串 31

3.1.4 组合框 32

3.1.5 字符串的格式化和解析 33

3.1.6 其他 34

3.2 数组 34

3.2.1 数组介绍 34

3.2.2 数组的建立 36

3.2.3 初始化数组 37

3.2.4 计算数组的大小 38

3.2.5 获取数组的最大值与最小值 38

3.2.6 索引数组 39

3.2.7 一维数组排序 40

3.2.8 数组至矩阵转换 40

3.2.9 搜索一维数组 41

3.3 簇 42

3.3.1 簇的概念 42

3.3.2 簇的创建 43

3.3.3 簇和数组转换 44

3.3.4 按名称解除捆绑 44

3.3.5 捆绑 45

3.3.6 索引与捆绑簇数组 46

3.4 矩阵 46

3.4.1 矩阵概述 46

3.4.2 矩阵转置 47

3.4.3 矩阵乘法 48

3.5 布尔量 48

3.5.1 按钮开关的动作 50

3.5.2 指示灯的操作 50

3.5.3 逻辑运算 51

3.5.4 布尔数组至数值转换 51

3.6 比较 52

3.6.1 比较与选择 52

3.6.2 判定范围并强制转换 53

3.6.3 比较 54

3.7 控件和数据类型 57

3.8 小结 57

3.9 练习题 57

第4章 程序结构 59

4.1 程序结构概念 59

4.2 While循环 60

4.2.1 While循环创建 60

4.2.2 While的自动索引 61

4.3 For循环 63

4.3.1 For循环的概念 63

4.3.2 循环次数的设置 64

4.3.3 用For循环产生数组 64

4.4 事件结构 65

4.4.1 事件结构的概念 65

4.4.2 事件结构的组成及建立 66

4.4.3 事件结构的设置 66

4.4.4 事件编程 67

4.5 条件结构 70

4.5.1 条件结构概念 70

4.5.2 分支设置 70

4.5.3 条件输入 71

4.5.4 条件结构的应用 71

4.6 定时结构 73

4.6.1 定时结构的概念 73

4.6.2 定时循环 74

4.6.3 定时顺序 76

4.6.4 定时操作 77

4.6.5 定时结构的编程 78

4.7 公式节点 78

4.7.1 公式节点的概念 79

4.7.2 公式节点的语法 79

4.8 顺序结构 79

4.8.1 顺序结构的建立 80

4.8.2 顺序结构的执行 80

4.9 移位寄存器 81

4.9.1 移位寄存器的建立 81

4.9.2 移位寄存器的初始化 82

4.9.3 移位寄存器的使用 82

4.10 其他结构 83

4.10.1 程序框图禁用结构 83

4.10.2 反馈节点 83

4.10.3 共享变量 84

4.10.4 局部变量 84

4.10.5 全局变量 85

4.11 小结 85

4.12 练习题 85

第2篇 数据采集篇 88

第5章 数据采集 88

5.1 数据采集概述 88

5.2 数据采集分类 89

5.3 数据采集性能指标 91

5.4 数据采集的过程 93

5.5 信号类型及调节 93

5.6 信号源设置 94

5.7 测量系统分类 95

5.7.1 参考地单端测量系统 95

5.7.2 非参考地单端测量系统 95

5.7.3 差分测量系统 96

5.8 数据采集的安装配置 96

5.9 数据采集程序编写 97

5.9.1 数据采集函数 97

5.9.2 数据采集通道 98

5.10 数据采集助手的使用 98

5.10.1 创建测试任务 98

5.10.2 DAQmx通道设置 100

5.11 波形采集 101

5.11.1 单通道采样 101

5.11.2 多通道采样 102

5.12 小结 102

5.13 练习题 102

第6章 数据传输及计算机接口 103

6.1 数据传输的方法 103

6.1.1 串口 103

6.1.2 USB 104

6.1.3 GPIB 104

6.1.4 网络 104

6.2 数据传输的协议设置 104

6.2.1 TCP传输协议 104

6.2.2 UDP数据报协议 106

6.2.3 蓝牙 107

6.2.4 其他 107

6.3 数据传输和计算机接口选择的技巧 108

6.4 小结 108

6.5 练习题 108

第7章 数据的分析及处理 109

7.1 数据分析概述 109

7.2 LabVIEW中信号的分析方法 110

7.3 滤波方法及编程 110

7.3.1 滤波原理及前面板 111

7.3.2 For循环设置 111

7.3.3 添加组件 113

7.3.4 整体完善 113

7.3.5 系统工具调用 114

7.3.6 其他滤波方法 114

7.4 信号的频域分析 118

7.4.1 傅立叶变换 118

7.4.2 谱分析 120

7.4.3 拉普拉斯变换分析 120

7.5 信号的时域分析 122

7.5.1 相关性分析 122

7.5.2 卷积分析 122

7.5.3 幅值及电平分析 123

7.5.4 谐波失真分析 124

7.6 波形生成 125

7.6.1 波形生成介绍 125

7.6.2 周期性随机噪声波形 127

7.6.3 公式波形 127

7.6.4 仿真信号 128

7.7 小结 129

7.8 练习题 130

第3篇 数据处理篇 132

第8章 LabVIEW的信号调理 132

8.1 LabVIEW信号调理概念 132

8.2 常用信号调理设备 133

8.2.1 SCXI信号调理平台 133

8.2.2 SCC信号调理系统 133

8.3 软件信号调理 134

8.3.1 线性放大 134

8.3.2 归一化缩放 135

8.3.3 dt缩放 136

8.3.4 各工程量转换 138

8.4 小结 142

8.5 练习题 143

第9章 分析处理中的数学计算 144

9.1 微积分学的计算 144

9.1.1 积分 144

9.1.2 微分 147

9.2 概率与统计 149

9.2.1 均值 151

9.2.2 直方图 152

9.2.3 相关系数 154

9.2.4 标准偏差和方差 154

9.2.5 统计计算 156

9.2.6 概率计算 157

9.3 线性代数 159

9.3.1 线性方程组 162

9.3.2 特征值及特征向量 163

9.3.3 矩阵的操作 164

9.4 拟合 168

9.4.1 线性拟合 169

9.4.2 曲线拟合 170

9.5 几何 172

9.5.1 二维坐标平移 174

9.5.2 三维坐标系变换 175

9.6 最优化 176

9.6.1 一元函数的所有最小值 177

9.6.2 线性规划单纯形法 179

9.6.3 带约束的非线性最优化 179

9.7 小结 180

9.8 练习题 181

第10章 数据的显示 182

10.1 数值显示 182

10.1.1 进度条 182

10.1.2 旋钮与量表 184

10.1.3 液罐和温度计 184

10.2 布尔显示 185

10.2.1 按钮及灯的应用 185

10.2.2 单选按钮 187

10.3 图形显示控件 188

10.3.1 波形图 189

10.3.2 强度图 192

10.3.3 数字波形图 194

10.3.4 三维图 195

10.3.5 三维场景配置光源 198

10.3.6 控件显示 198

10.3.7 自定义波形图 201

10.4 文本显示 201

10.4.1 字符串显示 201

10.4.2 Express表格 204

10.4.3 路径显示 204

10.5 小结 206

10.6 练习题 206

第11章 文件的I/O及保存 207

11.1 文件操作方式 207

11.2 文件I/O的格式 209

11.3 文本文件的操作 210

11.3.1 文本文件的I/O路径设置 210

11.3.2 文本文件的写入 211

11.3.3 文本文件的读取 212

11.4 二进制文件的操作 213

11.4.1 二进制文件的写入 213

11.4.2 二进制文件的读取 215

11.5 数据记录文件的操作 216

11.5.1 数据记录写入 217

11.5.2 数据记录读取 217

11.6 Office系列的操作 219

11.6.1 对Word的操作 219

11.6.2 对Excel的操作 220

11.6.3 对数据库的操作 222

11.7 数据的打印 224

11.8 压缩文件 227

11.8.1 压缩函数 228

11.8.2 对文件压缩 228

11.9 高级文件操作 231

11.9.1 获取文件信息 233

11.9.2 删除文件 235

11.9.3 创建文件夹复制文件 236

11.9.4 文件对话框 238

11.10 小结 240

11.11 练习题 240

第12章 LabVIEW的通信 242

12.1 LabVIEW通信的概念 242

12.2 TCP/IP协议的应用 243

12.3 UDP协议的应用 244

12.3.1 UDP发送 245

12.3.2 UDP接收 246

12.4 DataSocket技术 248

12.4.1 DataSocket的特点 248

12.4.2 DataSocket数据传输方式 249

12.4.3 DataSocket Server配置 249

12.4.4 DataSocket的应用 251

12.5 发布LabVIEW 252

12.5.1 Web发布前面板 253

12.5.2 链接远程前面板 255

12.5.3 远程前面板连接管理器 256

12.6 共享变量 257

12.6.1 共享变量引擎 257

12.6.2 共享变量数据源 257

12.6.3 创建共享变量 258

12.6.4 适用共享变量 258

12.7 队列操作 259

12.8 小结 261

12.9 练习题 261

第13章 LabVIEW与其他软件的连接 262

13.1 LabVIEW中的ActiveX调用 262

13.1.1 ActiveX介绍 262

13.1.2 在ActiveX中插入控件 263

13.1.3 打开自动化 264

13.2 LabVIEW和MATLAB的接口 265

13.3 LabVIEW对Windows库函数的调用 266

13.4 LabVIEW和C的调用 269

13.4.1 公式节点 269

13.4.2 代码接口节点 270

13.5 LabVIEW调用DDE 274

13.6 小结 275

13.7 练习题 275

第14章 LabVIEW中子VI的设置及调用 276

14.1 子VI的概念 276

14.2 创建图标 276

14.3 子VI的设置 277

14.4 子VI节点设置对话框 278

14.5 保存与调用子VI 279

14.6 子程序优先级 280

14.7 VI调用 281

14.8 VI层次结构 282

14.9 小结 283

14.10 练习题 283

第15章 其他高级技巧 284

15.1 编辑菜单 284

15.1.1 菜单编辑器介绍 284

15.1.2 菜单编辑 286

15.1.3 菜单调用程序 286

15.2 鼠标编辑 288

15.2.1 鼠标属性 288

15.2.2 右键设置 289

15.3 VI执行速度 291

15.3.1 输入／输出 292

15.3.2 屏幕显示 292

15.3.3 在程序内传递数据 293

15.3.4 子VI系统开销 293

15.3.5 多线程对操作的影响 293

15.4 VI内存使用 294

15.4.1 虚拟内存 294

15.4.2 VI组件内存管理 294

15.4.3 高效使用内存的规则 295

15.5 LabVIEW中的多任务 295

15.5.1 基本执行系统 295

15.5.2 单线程中管理用户界面 296

15.5.3 在多线程应用程序中使用执行系统 296

15.6 工程打包 297

15.6.1 可执行文件的生成 297

15.6.2 安装文件的生成 301

15.7 光标的设置 304

15.8 控件的操作 307

15.9 小结 309

15.10 练习题 309

第4篇 实战案例篇 312

第16章 智能车控制系统 312

16.1 研发背景 312

16.2 设计方案 313

16.2.1 设计目标 313

16.2.2 整体设计方案 313

16.2.3 编程设计 313

16.2.4 编程步骤设计 315

16.3 模拟界面编写 315

16.3.1 道路行驶监控 315

16.3.2 智能车仪表仿真 318

16.4 用户界面的编写 324

16.4.1 界面整体结构 324

16.4.2 端口设置 324

16.4.3 参数设置 325

16.4.4 监视界面 327

16.4.5 记录操作和退出 330

16.5 用户管理界面 333

16.5.1 按钮控件制作 333

16.5.2 加密和解密 334

16.5.3 读取文件 336

16.5.4 用户操作界面 337

16.5.5 编辑组合 339

16.5.6 界面设置 341

16.6 管理界面 342

16.6.1 前面板设置 342

16.6.2 程序框图设置 342

16.7 登录界面 343

16.7.1 登录界面设置 343

16.7.2 主界面编辑 346

16.8 生成安装文件 349

16.9 小结 353

第17章 超市管理系统开发 354

17.1 实例内容说明 354

17.1.1 货物管理 354

17.1.2 人员管理 356

17.1.3 日常管理 356

17.2 开发思路分析 357

17.3 数据库操作 358

17.3.1 创建数据库 358

17.3.2 指定数据库 360

17.3.3 数据库操作 361

17.4 系统层次关系 363

17.4.1 主界面 363

17.4.2 菜单界面 363

17.5 主界面编程 364

17.5.1 用户管理 364

17.5.2 入货登记 370

17.5.3 出货登记 373

17.5.4 退换记录 375

17.5.5 库存记录 377

17.5.6 销售统计 377

17.6 菜单编程 380

17.6.1 菜单项目设置 380

17.6.2 菜单程序结构 381

17.6.3 工资管理 381

17.6.4 支出管理 384

17.6.5 数据备份与导入 385

17.7 实例总结 386

第18章 虚拟计算器 387

18.1 编程思路 387

18.1.1 总体设计 387

18.1.2 工作流程 387

18.2 删除无效0 388

18.3 删除和清除 391

18.4 判断键盘输入 392

18.5 特殊计算 396

18.6 计算结果 398

18.7 主界面 399

18.7.1 前面板 400

18.7.2 程序框图 400

18.8 菜单栏 404

18.9 程序打包 407

18.10 小结 411