第1章 绪论 1
1.1虚拟仪器系统概述 1
1.1.1虚拟仪器的概念 2
1.1.2虚拟仪器的优势 2
1.1.3虚拟仪器的特点 3
1.2虚拟仪器的特征 4
1.2.1虚拟仪器的分类 4
1.2.2虚拟仪器的组成 5
1.2.3虚拟仪器的发展方向 6
1.3 LabVIEW基础知识 7
1.3.1什么是LabVIEW 7
1.3.2 LabWindows/CVI的使用 8
1.4 LabVIEW的应用 9
1.4.1 LabVIEW2018的新功能 9
1.4.2使用网络资源 12
动手练——查阅虚拟仪器软件特性 13
1.4.3 LabVIEW的启动 14
第2章 LabVIEW2018入门 17
2.1图形界面 17
2.2 LabVIEW操作模板 18
2.2.1“控件”选板 18
2.2.2工具选板 19
动手学——设置背景颜色 19
2.2.3“函数”选板 20
动手学——查找三角函数 21
2.2.4选板可见性设置 22
动手练——熟悉操作界面 23
2.3菜单栏 23
2.3.1“文件”菜单 23
2.3.2“编辑”菜单 24
2.3.3“查看”菜单 25
2.3.4“项目”菜单 26
2.3.5“操作”菜单 26
2.3.6“工具”菜单 27
2.3.7“窗口”菜单 28
2.3.8“帮助”菜单 28
2.3.9菜单属性设置 30
动手学——创建菜单项 31
2.4文件管理 32
2.4.1新建Ⅵ 32
2.4.2保存Ⅵ 33
2.4.3新建文件 33
2.4.4创建项目 34
2.5综合演练——实时时间显示系统前面板设置 35
第3章 控件的选择与放置 40
3.1前面板控件 40
3.2控件样式 41
3.2.1控件类型 41
3.2.2控件显示样式 43
3.3控件分类 44
3.3.1数值型控件 44
动手学——显示当前时间 46
动手学——测量温度和容积 47
3.3.2布尔型控件和单选按钮 49
3.3.3字符串与路径控件 50
动手学——银色选板的使用 51
3.3.4数组、矩阵和簇控件 52
3.3.5列表框、表格和树形控件 52
3.3.6图形和图表 53
动手学——数字FIR滤波器前面板设计 54
3.3.7下拉列表和枚举控件 55
3.3.8容器控件 56
3.3.9 I/O控件 57
动手练——设计数学运算系统前面板 59
3.3.10修饰控件 59
3.3.11对象和应用程序的引用 60
3.4 .NET与ActiveX控件 62
3.5综合演练——数值控件的使用 62
第4章 控件属性设置 65
4.1设置对象的属性 65
4.1.1设置数值型控件的属性 66
动手学——控件的格式显示 67
4.1.2设置布尔型控件的属性 68
4.2数据类型 69
4.3设置对象的位置关系 70
4.3.1对齐关系 70
动手学——对齐控件 70
4.3.2分布对象 72
动手学——分布控件 72
4.3.3改变对象在窗口中的前后次序 73
动手学——移动控件次序 74
4.3.4组合与锁定对象 74
动手学——组合控件 75
4.3.5网格排布 76
动手练——组合基本控件 76
4.4综合演练——车速实时记录系统 77
第5章 前面板界面编辑 82
5.1对象的选择与删除 82
5.1.1选择对象 82
动手学——对齐控件 82
5.1.2删除对象 83
5.2设置前面板的外观 84
5.2.1变更对象位置 84
动手学——公司执勤表控件放置 84
5.2.2改变对象的大小 85
动手学——设置最大宽度 85
5.2.3改变对象颜色 86
动手学——设置公司执勤表控件颜色 86
5.2.4设置对象的字体 87
5.2.5在窗口中添加标签 87
动手学——设置公司执勤表前面板 87
5.2.6对象编辑窗口 88
5.3综合演练——编辑室外温度控件 89
第6章 LabVIEW编程 92
6.1程序框图 92
动手学——加一运算 94
6.2设置连线端口 95
动手学——选择端口模式 96
6.3运行和调试Ⅵ 98
6.3.1运行Ⅵ 98
动手学——运行加一运算 98
6.3.2纠正Ⅵ的错误 100
6.3.3高亮显示程序执行过程 101
动手练——演示程序单步运行 101
6.4编辑子Ⅵ 102
6.4.1创建子Ⅵ 102
6.4.2单步通过Ⅵ及其子Ⅵ 103
6.4.3设置图标 103
动手学——设置加一运算图标 105
6.4.4调用子Ⅵ 107
动手学——调用加一运算子Ⅵ 107
6.5编辑Ⅵ 110
6.5.1设置Ⅵ属性 110
6.5.2使用断点 112
6.5.3使用探针 112
动手学——设置断点运行 113
6.6综合演练——符号运算 115
第7章 数值与字符串运算 121
7.1数值运算 121
7.1.1数值函数 122
动手学——定点数转换 123
动手学——计算圆面积 126
7.1.2函数快捷命令 127
动手学——车检基本情况表 128
动手练——计算体积公式 130
动手学——气温测试系统 130
7.2字符串运算 131
7.2.1字符串常量 132
动手学——字符显示 132
7.2.2设置文本型控件的属性 134
动手学——字符转换 135
动手学——字符选择 137
7.2.3字符串函数 139
动手学——连接字符串 140
动手练——数据解码 141
7.3综合演练——颜色数值转换系统 141
第8章 循环与结构 144
8.1循环结构函数 144
8.1.1 For循环 145
动手学——判断最大值和最小值 145
8.1.2移位寄存器 147
动手学——累加运算 148
动手学——偶数和运算 149
动手学——计算等差数列的乘积 150
动手学——计算平方和 151
8.1.3 While循环 152
动手学——求解平方和最大值 153
动手练——记录等差数列的乘积值 154
8.1.4反馈节点 155
动手学——阶乘运算 155
8.1.5变量 156
动手学——全局变量的控制 158
8.2其他循环结构函数 159
8.2.1条件结构 159
8.2.2顺序结构 160
动手学——判断数值范围 161
动手练——计算时间差 162
8.2.3事件结构 163
动手学——两种事件处理的代码 166
8.2.4公式节点 167
动手学——四则运算 167
动手练——计算函数 168
8.2.5属性节点 168
动手学——数值控件属性节点的创建 169
动手学——多个属性节点的创建 169
8.3定时循环 172
8.3.1定时循环和定时顺序结构 172
8.3.2配置定时循环和定时顺序结构 175
动手练——定时循环 176
动手练——定时顺序 177
8.3.3同步开始定时结构和中止定时结构的执行 179
动手练——使用定时循环产生波形 180
8.4综合演练——公务卡管理系统 182
第9章 数据图形显示 186
9.1图表数据 186
9.1.1波形图 186
动手学——产生随机波形 187
动手练——构建波形 188
9.1.2波形图表 189
动手学——波形图表数据显示模式 189
9.1.3 XY图 191
动手练——显示函数曲线 191
9.1.4设置图形显示控件的属性 192
9.2强度图和强度图表 196
9.2.1强度图 196
动手练——设计颜色表 197
9.2.2强度图表 198
动手学——强度图表的使用 198
9.3三维图形 199
9.3.1三维曲面图 200
动手学——高斯单脉冲信号的三维曲面图 201
动手练——演示三维平面图形 202
动手学——更改三维曲面图的显示方式 203
9.3.2三维参数图 206
动手练——三维球面 206
9.3.3三维曲线图 207
9.3.4极坐标图 209
动手学——信号生成系统 209
动手练——数学函数的极坐标图 211
9.4综合演练——延迟波形 212
第10章 初等函数 215
10.1数学函数 215
10.2初等与特殊函数和Ⅵ 216
10.2.1三角函数 217
动手学——叠加波显示 217
动手学——验证正切计算公式 218
10.2.2指数函数 219
动手学——指数计算选项卡 220
动手练——计算多项式 221
10.3特殊函数和Ⅵ 222
10.3.1双曲函数 222
动手学——验证双曲正弦公式 223
10.3.2离散数学 224
动手学——12和30的质数分解运算 225
动手学——离散计算选项卡 228
10.3.3贝塞尔曲线 230
动手学——贝塞尔曲线的输出 230
10.3.4 Gamma函数 231
10.3.5超几何函数 231
10.3.6椭圆积分函数 232
10.3.7指数积分函数 232
动手练——求解三角函数积分 232
10.3.8误差函数 233
动手学——抛物柱面曲线的输出 233
10.3.9椭圆与抛物函数 234
动手学——绘制贝塞尔曲线 235
10.4综合演练——数字遥控灯系统 236
第11章 数组、矩阵与簇 241
11.1数组 241
动手学——创建数组控件 242
动手学——创建多维数组控件 243
动手学——调整屏幕亮度 244
11.2簇 245
11.2.1簇的组成 245
11.2.2创建簇 245
动手学——创建簇控件 245
动手学——调整簇控件顺序 248
11.2.3簇函数 249
动手学——捆绑创建簇控件 251
动手学——单曲线绘制 251
动手练——记录学生情况表 253
11.3矩阵 255
11.3.1创建矩阵 255
11.3.2矩阵函数 255
动手学——创建矩阵控件 256
动手练——计算矩阵的行数与列数 257
11.4数组函数 257
11.4.1数组大小 257
动手学——比较数组大小 258
11.4.2创建数组 258
动手学——强度图表的使用 259
动手学——多曲线绘制 260
动手练——产生随机波形 262
11.4.3索引数组 262
动手练——索引二维数组 263
11.4.4初始化数组 263
动手学——创建新数组 264
11.5综合演练——矩形的绘制 265
第12章 Ⅵ内存管理 271
12.1性能和内存信息 271
12.1.1性能和内存 272
12.1.2提高Ⅵ的执行速度 273
动手学——全局变量的使用 275
动手学——乘法计算 277
12.1.3减少Ⅵ内存的使用 281
动手练——创建新数组 282
动手学——记录测试结果 289
12.1.4搜索控件、Ⅵ和函数 292
12.2使用ExpressⅥ进行程序设计 292
动手学——使用ExpressⅥ进行频谱分析 294
12.3综合演练——2D图片旋转显示 296
第13章 文件类型 298
13.1文件数据 298
13.1.1路径 299
13.1.2文件I/O格式的选择 299
动手学——简单正弦波形 301
13.2文件类型 303
13.2.1常用文件函数 304
动手学——演示读取测量文件 308
动手学——设置文件格式 311
13.2.2文件常量 314
13.2.3配置文件 315
动手学——打开配置文件 315
13.2.4 TDMS 317
13.2.5存储/数据插件 326
13.2.6 Zip文件 328
13.2.7 XML格式 329
13.2.8波形文件I/O函数 333
动手学——记录正弦波形数据 333
动手练——创建正弦波形电子表格文件 334
13.2.9高级文件I/O函数 335
13.3综合演练——二进制文件的字节顺序 338
第14章 文件的管理 341
14.1文件操作 342
14.2文件管理 344
14.2.1文本文件 345
动手学——写入正弦数据 345
动手学——读取正弦数据 346
14.2.2带分隔符电子表格文件 347
动手学——写入带分隔符电子表格文件 348
动手学——读取带分隔符电子表格文件 349
14.2.3二进制文件 350
14.2.4数据记录文件的创建和读取 351
动手练——写入温度计数据 351
动手练——读取温度计数据 352
14.2.5记录前面板数据 352
动手学——获取子Ⅵ前面板记录 354
14.2.6数据与XML格式间的相互转换 355
14.3综合演练——编辑选中文件 356
第15章 高等数学 360
15.1线性代数Ⅵ 361
15.1.1特殊矩阵 361
动手学——创建特殊矩阵 363
15.1.2矩阵的基本运算 365
动手练——矩阵四则运算 366
动手学——创建逆矩阵与转置矩阵 367
动手练——矩阵求逆运算 369
15.1.3矩阵的分解 369
动手学——分解帕斯卡矩阵 371
15.1.4特征值 373
动手学——创建矩阵特征向量 373
15.1.5线性方程组 374
动手练——求解线性方程组的通解 375
15.2拟合Ⅵ 375
15.2.1曲线拟合 375
15.2.2拟合函数 376
15.3内插与外推Ⅵ 377
15.4概率与统计Ⅵ 380
15.5最优化Ⅵ 382
15.6微分方程Ⅵ 383
15.7多项式Ⅵ 383
15.8综合演练—预测成本 384
第16章 波形运算 387
16.1波形数据 387
16.1.1变体函数 388
16.1.2时间标识 388
16.2波形生成 389
16.2.1基本函数发生器 389
动手学——生成基本信号 390
16.2.2正弦波形 392
16.2.3公式波形 392
动手练——生成公式信号 393
16.2.4基本混合单频 393
动手练——生成混合信号 394
16.2.5混合单频与噪声波形 395
16.2.6基本带幅值混合单频 395
16.2.7混合单频信号发生器 396
16.2.8均匀白噪声波形 396
动手练——创建均匀白噪声波形 396
16.2.9周期性随机噪声波形 397
16.2.10二项分布的噪声波形 397
16.2.11 Bernoulli噪声波形 397
16.2.12仿真信号 397
动手练——生成带噪声仿真信号 400
16.3信号生成 401
16.3.1基于持续时间的信号发生器 403
16.3.2混合单频与噪声 403
16.3.3高斯调制正弦波 403
动手练——生成正弦信号 404
16.4基本波形函数 405
16.4.1获取波形成分 405
动手学——绘制利萨育图形 406
16.4.2创建波形 407
16.4.3设置波形属性函数和获取波形属性函数 408
16.4.4索引波形数组函数 409
16.4.5获取波形子集函数 409
16.5综合演练——混合信号图 409
第17章 信号处理 414
17.1波形调理 415
17.1.1数字FIR滤波器 415
动手学——对添加噪声的锯齿波信号进行数字滤波 416
17.1.2连续卷积（FIR ） 418
17.1.3按窗函数缩放 418
17.1.4波形对齐（连续） 418
17.1.5波形对齐（单次） 418
17.1.6滤波器 418
动手学——对方波信号进行仿真滤波 421
17.1.7对齐和重采样 422
17.1.8触发与门限 424
17.2波形测量 426
17.2.1基本平均直流—均方根 426
17.2.2瞬态特性测量 427
17.2.3提取单频信息 427
动手学——对正弦波信号进行测量 427
17.2.4 FFT频谱（幅度—相位） 429
动手练——分析频谱相位 429
17.2.5频率响应函数（幅度—相位） 430
17.2.6频谱测量 430
17.2.7失真测量 432
17.2.8幅值和电平测量 434
17.3信号运算 435
17.3.1卷积和相关 436
动手练——卷积运算信号波 437
17.3.2缩放和映射 438
17.4窗 438
17.5滤波器 439
17.5.1 Butterworth滤波器 440
动手练——Butterworth滤波器 440
17.5.2 Chebyshev滤波器 441
17.6谱分析 442
17.7变换 442
17.8逐点 443
17.9综合演练——火车故障检测系统 444
第18章 网络与通信 451
18.1串行通信技术 452
18.1.1串行通信介绍 452
18.1.2串行通信节点 454
动手学——双机串行通信 457
动手学——与PLC进行串行通信 459
18.2 DataSocket技术 460
18.2.1 DataSocket技术介绍 460
18.2.2 DataSocket节点介绍 462
动手练——传递正弦波形信息 466
18.3 TCP通信 468
18.3.1 TCP协议简介 468
18.3.2 TCP节点介绍 469
动手学——随机波形的局域传递 473
18.4综合演练——多路解调器 476
第19章 数据采集 479
19.1数据采集基础 479
19.1.1 DAQ功能概述 480
19.1.2 NI-DAQ安装 482
19.1.3安装设备和接口 484
19.2数据采集节点介绍 486
19.2.1 DAQ节点常用的参数简介 487
动手学——组织2D数组中的数据 488
19.2.2 DAQmx节点 489
动手学——二进制数组输出与清除任务 490
动手学——读取多个采样的DAQmx读取函数 491
动手学——多次读取计数器数据 493
动手练——输出单一模拟信号 493
19.3综合演练——DAQ助手的使用 496
第20章 使用 ExpressⅥ生成曲线 500
20.1设置工作环境 500
20.1.1设置前面板 501
20.1.2添加控件 501
20.2设计程序框图 502
20.2.1生成公式波形 502
20.2.2创建仿真信号 502
20.3运行程序 505