LabVIEW虚拟仪器设计及分析PDF电子书下载

第1讲 LabVIEW虚拟仪器入门 1

1.1 虚拟仪器概述 1

1.1.1 虚拟仪器的概念 1

1.1.2 虚拟仪器系统的构成与特点 2

1.1.3 虚拟仪器的发展趋势 3

1.2 LabVIEW概述 4

1.3 LabVIEW编程环境 4

1.3.1 启动界面 4

1.3.2 前面板和程序框图 6

1.3.3 菜单栏 7

1.3.4 工具栏 11

1.3.5 控件选板 11

1.3.6 函数选板 12

1.3.7 工具选板 13

1.4 LabVIEW的帮助系统 13

1.4.1 即时帮助 14

1.4.2 LabVIEW在线帮助 14

1.4.3 范例查找器 15

1.4.4 网络资源 15

1.5 上机操作实例 15

第2讲 创建、编辑和调试VI 19

2.1 创建VI 19

2.1.1 在VI前面板中添加控件 20

2.1.2 创建VI程序框图 22

2.2 编辑VI 25

2.2.1 VI前面板的编辑 25

2.2.2 VI程序框图的编辑 29

2.3 运行和调试VI 33

2.3.1 运行VI 33

2.3.2 调试VI 34

2.4 子VI的创建和调用 36

2.4.1 创建和编辑图标 36

2.4.2 定义连接器 38

2.4.3 子VI的调用 40

2.4.4 将子VI添加至用户库 40

2.4.5 查看VI的层次结构 41

2.5 Express VI 42

2.5.1 前面板Express VI控件 42

2.5.2 程序框图Express VI函数 43

2.5.3 动态数据类型 47

2.6 上机操作实例 48

2.6.1 将选定的程序框图中的部分内容创建为子VI 48

2.6.2 调用子VI 50

第3讲 数据操作 54

3.1 数据类型 54

3.1.1 数值型 54

3.1.2 布尔型 57

3.1.3 枚举类型 58

3.1.4 时间类型 58

3.2 数据运算 59

3.2.1 算术运算 59

3.2.2 比较运算 63

3.2.3 布尔运算 64

3.2.4 表达式节点 66

3.3 上机操作实例 66

3.3.1 数值型常量的数据类型定义 66

3.3.2 数值型变量的数据类型定义 67

3.3.3 布尔运算操作 68

第4讲 数据结构 73

4.1 数组 73

4.1.1 数组的组成与创建 73

4.1.2 数组函数 77

4.2 簇 81

4.2.1 簇的组成与创建 82

4.2.2 簇操作函数 84

4.2.3 错误输入和错误输出簇 87

4.3 矩阵 88

4.4 字符串 88

4.4.1 字符串控件 88

4.4.2 字符串操作函数 91

4.5 波形数据 95

4.5.1 波形数据的创建 95

4.5.2 波形操作函数 96

4.6 局部变量和全局变量 97

4.6.1 局部变量 97

4.6.2 全局变量 99

4.7 上机操作实例 99

4.7.1 簇函数的应用 99

4.7.2 字符串函数的应用 101

第5讲 程序结构与属性 104

5.1 循环结构 104

5.1.1 For循环 104

5.1.2 While循环 105

5.1.3 循环结构数据通道与自动索引 106

5.1.4 移位寄存器和反馈节点 107

5.1.5 循环结构的时间控制 108

5.2 顺序结构 109

5.2.1 层叠式顺序结构 109

5.2.2 平铺式顺序结构 111

5.2.3 顺序结构之间的转换 111

5.3 条件结构 112

5.4 事件结构 114

5.4.1 事件结构的组成 115

5.4.2 事件结构的使用 116

5.5 禁用结构 119

5.5.1 程序框图禁用结构 119

5.5.2 条件禁用结构 120

5.6 定时结构 120

5.6.1 定时循环结构和定时顺序结构 121

5.6.2 定时循环结构和定时顺序结构的使用 123

5.7 公式结构 125

5.8 属性节点 128

5.9 上机操作实例 129

5.9.1 判断素数 129

5.9.2 过滤事件和通知事件的操作 132

5.9.3 使用定时循环产生波形 134

第6讲 数据的图形显示 136

6.1 波形显示 136

6.1.1 波形图 136

6.1.2 波形图表 140

6.2 XY图和Express XY图 142

6.2.1 XY图 142

6.2.2 Express XY图 144

6.3 强度图形 145

6.3.1 强度图 145

6.3.2 强度图表 146

6.4 三维图形 146

6.4.1 三维曲面图 146

6.4.2 三维参数图 149

6.4.3 三维曲线图 149

6.5 数字波形图 150

6.6 混合信号图 151

6.7 图形控件 152

6.8 上机操作实例 153

6.8.1 绘制李萨茹图形 153

6.8.2 强度图表的运用 154

6.8.3 极坐标图的运用 155

6.8.4 三维曲面图的运用 156

第7讲 文件操作与管理 159

7.1 LabVIEW文件输入／输出格式 159

7.2 文件的基本操作 160

7.2.1 打开／创建／替换文件I/O函数 162

7.2.2 关闭文件I/O函数 163

7.2.3 格式化写入文件I/O函数 163

7.2.4 扫描文件I/O函数 164

7.3 文本文件 165

7.3.1 写入文本文件 165

7.3.2 读取文本文件 166

7.4 二进制文件 167

7.4.1 写入二进制文件 167

7.4.2 读取二进制文件 168

7.5 电子表格文件 169

7.5.1 写入电子表格文件 169

7.5.2 读取电子表格文件 169

7.6 数据记录文件 170

7.7 XML文件 172

7.7.1 写入XML文件 172

7.7.2 读取XML文件 173

7.8 波形文件 174

7.8.1 写入波形至文件 174

7.8.2 从文件读取波形 175

7.8.3 导出波形至电子表格文件 175

7.9 测量文件 176

7.10 配置文件 177

7.11 高级文件函数 178

7.12 上机操作实例 179

7.12.1 读写二进制文件 179

7.12.2 读写电子表格文件 180

7.12.3 读写数据记录文件 181

7.12.4 读写XML文件 182

第8讲 人机界面交互设计 184

8.1 VI属性设置 184

8.1.1 常规属性 184

8.1.2 “内存使用”属性页面 185

8.1.3 “说明信息”属性页面 186

8.1.4 “修订历史”属性页面 186

8.1.5 “编辑器选项”属性页面 187

8.1.6 “保护”属性页面 188

8.1.7 “窗口外观”属性页面 188

8.1.8 “窗口大小”属性页面 189

8.1.9 “窗口运行时位置”属性页面 190

8.1.10 “执行”属性页面 191

8.1.11 “打印选项”属性页面 192

8.1.12 “C代码生成选项”属性页面 193

8.2 定时器与对话框 193

8.2.1 定时器 194

8.2.2 对话框 195

8.3 错误处理 197

8.4 用户菜单设计 199

8.4.1 菜单编辑器 200

8.4.2 菜单函数选板 201

8.5 上机操作实例 202

8.5.1 用户自定义对话框人机交互界面设计 202

8.5.2 用户自定义控件的创建和应用 203

第9讲 数学分析 206

9.1 LabVIEW中的数学分析 206

9.2 初等与特殊函数 207

9.3 线性代数 208

9.4 拟合 210

9.5 插值 212

9.6 积分与微分 214

9.7 概率与统计 215

9.8 最优化 216

9.9 常微分方程 218

9.10 几何 219

9.11 多项式 221

9.12 脚本与公式 222

9.13 上机操作实例 227

9.13.1 正态分布的概率密度函数 227

9.13.2 线性规划单纯形法 228

第10讲 信号处理 230

10.1 信号与波形生成 230

10.2 波形调理 232

10.3 波形测量 236

10.4 时域分析 238

10.5 频域分析 241

10.6 窗函数 243

10.7 数字滤波器 245

10.8 逐点分析库 246

10.9 上机操作实例 247

10.9.1 谐波失真分析 247

10.9.2 快速傅立叶变换 250

10.9.3 使用“卷积和相关”函数对输入信号进行运算处理 252

10.9.4 LabVIEW逐点分析库的应用 254

第11讲 数据采集 256

11.1 数据采集基础 256

11.1.1 数据采集系统的构成 256

11.1.2 信号类型 257

11.1.3 信号的参考点与测量系统 258

11.2 数据采集卡DAQ 260

11.2.1 DAQ的功能 260

11.2.2 DAQ的安装与配置 261

11.3 DAQ助手 264

11.3.1 创建NI-DAQmx任务 264

11.3.2 LabVIEW中DAQ助手的使用 267

11.4 DAQmx编程 268

11.5 上机操作实例 273

11.5.1 模拟输入编程 273

11.5.2 模拟输出编程 275

第12讲 应用程序接口 277

12.1 C语言接口 277

12.2 ActiveX 280

12.3 MATLAB接口 283

12.3.1 MATLAB Script节点 283

12.3.2 LabVIEW、MathScript节点和MATLAB Script节点数据类型 285

12.3.3 MATLAB Script节点应用示例 286

12.3.4 利用ActiveX技术实现LabVIEW和MATLAB的混合编程 287

第13讲 典型应用实例 289

13.1 数字示波器设计 289

13.1.1 设计思路 289

13.1.2 数据采集模块设计 290

13.1.3 信号测量模块设计 291

13.1.4 数字滤波模块设计 293

13.1.5 频谱分析模块设计 294

13.1.6 波形显示模块设计 294

13.1.7 波形存储和回放模块设计 295

13.1.8 完整的程序与前面板设计 296

13.1.9 示波器的验证 298

13.1.10 小结 301

13.2 LabVIEW心电监测系统 301

13.2.1 设计思路 301

13.2.2 数据采集模块 302

13.2.3 波形的显示 302

13.2.4 信号处理 303

13.2.5 文件的保存 306

13.2.6 文件的读取 307

13.2.7 程序运行演示 308

13.2.8 小结 308