LabVIEW程序设计基础与提高PDF电子书下载

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 2009 17

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VI 116

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/O 144

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VI 214

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 ActiveX 229

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 USB 260

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SCPI 262

11.3.2 虚拟仪器软件构架VISA 263

11.3.3 可互换的虚拟仪器驱动程序IVI 264

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 VIs 277

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VI 318

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