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精通LabVIEW程序设计

原创 Linux操作系统 作者:broadviewbj 时间:2008-11-10 08:46:03 0 删除 编辑


【书名】精通LabVIEW程序设计
【作者】张桐,陈国顺,王正林 编著
【ISBN】978-7-121-07372-4
【出版社】电子工业出版社
【出版日期】2008年12月
【宣传语】
【内容简介】
 LabVIEW语言使用数据流编程方法来描述程序的执行,采用图标和连线代替文本的形式编写程序,是一种非常优秀的图形化编程语言,目前在高校应用普遍,在工程界广泛流行。
本书由基础入门篇、编程精通篇和应用实例篇三大部分组成。基础入门篇循序渐进地介绍LabVIEW语言发展历程、特点、语法和开发环境等基础知识;编程精通篇深入浅出地讲述VI设计、常用编程技术、常用库函数和VI、数据采集与仪器控制等编程方法;应用实例篇简练实用地讲述了近60个综合实例,涉及的应用领域有电路、模拟电子、数字电子、控制系统、数字信号处理等。
本书以LabVIEW 8.5中文版为讲述对象,贯穿近100个实例,这些实例使用了LabVIEW中多方面的语句,可使读者迅速掌握LabVIEW编程的技巧,提高完成工程应用的效率;同时还配备了章节习题和附录,非常适合教学和自学。本书可作为学习LabVIEW语言的入门及应用教材,也可供电子信息、控制、机电等领域大学师生及工程技术人员参考
【前言】
LabVIEW是一种真正意义上的图形化编程语言,它采用工程技术人员所熟悉的术语和图形化符号代替常规的文本语言编程,具有界面友好、操作简便、开发周期短等特点,广泛应用于各个行业的仿真、数据采集、仪器控制、测量分析和数据显示等方面,在各大公司、科研机构日益普及,得到广泛应用,其自身也因此得到了迅速发展,功能不断扩充,现已发展至LabVIEW 8.6版本。
LabVIEW软件已经在欧美的大学相当普及,引入LabVIEW软件工具进行辅助教学和实验非常普遍,而在我国高等院校中的应用才刚刚起步。因此,本书的写作目的之一就是希望能够帮助读者在学习电子信息类课程及技术时,以LabVIEW为平台,借助LabVIEW强大的分析、计算和交互能力,动手对相关疑点、难点进行验证和钻研。
本书的重点是LabVIEW程序设计及应用,全书贯穿经典的编程实例,将LabVIEW的使用方法和编程技巧渗透于其中。本书将一步步引领您进入LabVIEW的强大世界,挖掘LabVIEW的丰富宝库。
学习指南
读者在学习本书时可根据自己的基础灵活安排内容,但应注意把握循序渐进的原则。
学习建议
笔者应用LabVIEW近6年,编写过大量的程序,参与过多个基于LabVIEW的大中型实际项目。在学习和应用LabVIEW的路上走过弯路,也有自己的总结与体会。对使用本书的读者有如下建议,希望能有所帮助。
琢磨实例,动手练习
无论是电子信息类课程及技术的学习,还是LabVIEW软件的使用,都是实践性很强的学习过程,因此书中每一章都安排了大量实例供读者琢磨和练习,这些实例应用背景强,有具体的编写步骤,编写思路清晰。
建议读者对这些实例多加研读,最好能够自己动手练习编写,这样能够帮助读者加深对问题解决思路的理解,通过亲身体验,也有助于更快更好地掌握LabVIEW编程技巧。
 勤于思考、举一反三
由于篇幅所限,本书无法一一列举所有关于在电子信息课程及技术中的LabVIEW应用,因此建议读者在阅读本书时开拓思路,联系自己遇到的具体问题加以分析,举一反三。
问题的最终解决方法往往蕴涵在已有的知识和经验之中,希望本书能够为读者的学习过程起到抛砖引玉的作用。另外,本书的许多章节在叙述内容的同时也顺便提出了一些相关问题,但并未直接给出答案,而是给出相关提示,供读者进行延伸学习和思考。
 善于积累、及时总结
由于计算机技术的飞速发展和LabVIEW软件的更新换代,许多相关的知识和技巧也在不断地更新,所以希望读者能够在领悟LabVIEW软件的编程思想和应用方法的基础上,及时进行归纳总结,不断积累,最终学会自行学习的方法。
最后,LabVIEW软件作为一个强大的开发平台,其不仅仅限于电子信息类课程及技术中的应用,在测试测量自动化、工业控制、数据采集、仪器控制、信号处理等各个科学与工程技术领域的应用中都有它的身影。
希望读者在立足学好本书的基础上,进一步开阔视野,探索LabVIEW在其他科学与工程技术领域的应用,更进一步地领略到LabVIEW的魅力,并真正达到学以致用的目的。
光盘说明
本书附带光盘中包括了全书所有实例的程序代码,每个实例的程序用一个单独的子文件夹存放,文件夹名即书中的实例序号,如名为“例2-4”的文件夹下的程序用于第2章例2-4的实例,依次类推。
由于LabVIEW版本的兼容性问题,特分为两套版本的程序,分别适用于LabVIEW 8.2和LabVIEW 8.5版本,以便拥有不同版本的读者选用(事实上使用LabVIEW 8.5及以上版本的读者也可以打开LabVIEW 8.2版本的程序,反之却不能)。
这些程序都经过了验证,读者可以直接双击与实例对应的程序文件,体会本书所有实例的效果,同时也可以通过研究这些程序的具体编写方法来掌握和熟悉LabVIEW编程。
光盘中的大部分程序基于纯软件环境编写,但部分程序需要配合硬件使用,如声卡的使用、数据采集卡的使用等,所以在运行这一部分实例前请读者先安装和配置好相关硬件。
作者致谢
感谢父母和朋友们的支持与鼓励,使得本书的创作过程得以坚持下去;感谢朱沭红老师、王鹤扬编辑的大力支持和辛勤劳动!
由于作者水平和经验有限,书中错漏之处在所难免,还望得到专家、读者和行内人士的批评指正,我们的邮箱是:wa_2003@126.com。
编著者        
2008年8月8日于清华园
【目录】
上篇  基础入门篇
第1章  LabVIEW概述    2
1.1  虚拟仪器与LabVIEW    2
1.1.1  虚拟仪器的基本概念    2
1.1.2  虚拟仪器的特点    3
1.1.3  虚拟仪器的硬件    4
1.1.4  虚拟仪器的软件    5
1.2  LabVIEW的特点    8
1.3  LabVIEW的发展历程    9
1.4  LabVIEW 8的新特性    10
1.5  LabVIEW在线帮助系统    12
1.5.1  显示即时帮助    12
1.5.2  LabVIEW帮助    13
1.5.3  LabVIEW编程范例    13
1.5.4  LabVIEW网络资源    14
1.6  LabVIEW与电子信息技术    14
第2章  LabVIEW编程基础    16
2.1  概述    16
2.2  LabVIEW程序的基本构成    17
2.2.1  前面板    17
2.2.2  框图    18
2.2.3  连线板    19
2.3  LabVIEW编程环境    20
2.3.1  启动界面    20
2.3.2  控件选板与函数选板    21
2.3.3  工具栏    23
2.3.4  菜单    24
2.4  数据类型    24
2.4.1  基本数据类型    24
2.4.2  复合数据类型    30
2.5  程序流程控制    33
2.5.1  顺序结构    33
2.5.2  条件结构    34
2.5.3  循环结构    34
2.5.4  事件结构    36
2.6  局部变量和全局变量    37
2.6.1  局部变量    37
2.6.2  全局变量    39
2.7  数据的图形显示    41
2.7.1  波形图表    42
2.7.2  波形图    43
2.7.3  XY图    44
习题    46
中篇  编程精通篇
第3章  VI设计    50
3.1  概述    50
3.2  VI编辑方法    51
3.2.1  创建对象    51
3.2.2  选择对象    52
3.2.3  移动对象    53
3.2.4  复制和删除对象    53
3.2.5  对齐和分布对象    55
3.2.6  调整对象大小    55
3.2.7  调整对象层序    57
3.2.8  修改对象外观    58
3.2.9  连线    60
3.2.10  快捷键使用    61
3.3  调试工具和调试方法    61
3.3.1  调试工具栏    61
3.3.2  高亮执行    62
3.3.3  探针和断点    64
3.3.4  常见错误    66
3.4  子VI设计    67
3.4.1  子VI的概念与VI层次结构    67
3.4.2  创建子VI    69
3.4.3  修改连线板    72
3.4.4  编辑图标    74
3.4.5  设置VI属性    75
3.4.6  使用子VI    79
3.5  资源管理和程序编译方法    81
3.5.1  项目浏览窗口    81
3.5.2  编译文件    83
3.5.3  应用程序生成方法    84
3.5.4  安装程序生成方法    86
习题    90
第4章  常用编程技术    92
4.1  概述    92
4.2  脚本与公式节点    93
4.2.1  公式节点    94
4.2.2  公式Express VI    96
4.2.3  MathScript节点    97
4.2.4  MathScript与XmathScript    100
4.3  外部代码调用    102
4.4  程序的运行时控制    108
4.4.1  属性节点    108
4.4.2  调用节点    116
4.4.3  引用句柄    118
4.5  自定义控件    122
4.5.1  控件编辑器    123
4.5.2  控件编辑模式    123
4.5.3  创建自定义控件    125
4.6  常用程序设计框架    128
4.6.1  基于循环结构的框架    128
4.6.2  基于事件驱动的框架    131
4.6.3  基于标准状态机的框架    140
习题    146
第5章  常用库函数和VI    147
5.1  概述    147
5.2  定时    147
5.2.1  定时相关的函数    148
5.2.2  定时函数应用举例    150
5.3  数组    150
5.3.1  数组相关的函数    151
5.3.2  数组函数应用举例    155
5.4  簇    156
5.5  数值    157
5.6  布尔    160
5.7  比较    161
5.8  字符串处理    163
5.8.1  字符串处理相关的函数    163
5.8.2  字符串处理函数应用举例    167
5.9  文件I/O    168
5.9.1  文件I/O相关的函数    169
5.9.2  文件I/O函数应用举例    173
习题    175
第6章  数据采集    177
6.1  概述    177
6.2  数据采集系统的基本构成    178
6.2.1  数据采集系统的硬件    178
6.2.2  数据采集系统的软件    179
6.3  采样定理的应用    180
6.4  信号分类和信号调理    181
6.4.1  信号分类    181
6.4.2  信号调理    183
6.5  测量系统的连接    184
6.5.1  测量系统的三类连接方式    184
6.5.2  测量浮动信号的连接方式    185
6.5.3  测量接地信号的连接方式    186
6.6  数据采集驱动程序NI-DAQ    187
6.6.1  NI-DAQ 驱动程序概述    187
6.6.2  Traditional NI-DAQ VI    189
6.6.3  NI-DAQmx VI    191
6.7  模拟I/O参数的选择    192
6.8  模拟输入    193
6.8.1  单点采集及VI实现    193
6.8.2  波形采集及VI实现    195
6.8.3  连续采集及VI实现    197
6.9  模拟输出    198
6.9.1  单点输出及VI实现    199
6.9.2  波形输出及VI实现    200
6.9.3  连续输出及VI实现    202
6.10  NI-DAQmx模拟I/O    203
6.10.1  NI-DAQmx相关术语    204
6.10.2  NI-DAQmx模拟I/O实例    205
习题    212
第7章  仪器控制    213
7.1  概述    213
7.2  GPIB总线简介    214
7.3  串行接口简介    216
7.4  VXI和PXI总线简介    217
7.4.1  VXI总线    217
7.4.2  PXI总线    218
7.4.3  VXI与PXI总线比较    219
7.5  仪器控制的软件规范    220
7.5.1  可编程仪器标准命令SCPI    220
7.5.2  虚拟仪器软件架构VISA    221
7.5.3  仪器驱动程序    222
7.6  LabVIEW进行仪器控制    223
7.6.1  配置设备    223
7.6.2  使用NI-VISA函数    224
7.6.3  仪器控制实例    227
习题    228
下篇  应用实例篇
第8章  LabVIEW在电路中的应用    232
8.1  概述    232
8.2  线性电阻电路    235
8.2.1  支路电流法    236
8.2.2  回路电流法    237
8.2.3  节点电压法    239
8.3  动态电路    241
8.3.1  一阶动态电路分析法    241
8.3.2  二阶动态电路分析法    243
8.4  正弦电流电路    247
8.5  频率特性    250
8.6  谐振电路    252
习题    253
第9章  LabVIEW在模拟电子中的应用    256
9.1  概述    256
9.2  基于声卡的常用虚拟仪器    257
9.2.1  与声卡有关的子VI库    258
9.2.2  基于声卡构造的实验举例    259
9.3  元件伏安特性的测量    262
9.4  电路频率响应的测量    266
习题    276
第10章  LabVIEW在数字电子中的应用    277
10.1  概述    277
10.2  组合逻辑电路的仿真    277
10.2.1  编码器    278
10.2.2  译码器    280
10.2.3  数据选择器    282
10.2.4  加法器    284
10.2.5  综合应用实例    287
10.3  时序逻辑电路的仿真    289
10.3.1  数字波形图的使用    289
10.3.2  时钟脉冲    292
10.3.3  触发器    294
10.3.4  寄存器和移位寄存器    300
10.3.5  计数器    302
习题    304
第11章  LabVIEW在控制系统中的应用    305
11.1  概述    305
11.2  控制系统的建模    306
11.2.1  基于VI的控制系统建模    306
11.2.2  模型转换    310
11.2.3  模型连接    312
11.3  控制系统的时域分析    315
11.3.1  时域分析相关的VI    316
11.3.2  时域分析举例    317
11.4  控制系统的频域分析    320
11.4.1  频域分析相关的VI    320
11.4.2  频域分析举例    321
11.5  控制系统的状态空间分析    325
11.5.1  状态空间分析相关的VI    325
11.5.2  状态空间分析举例    326
习题    329
第12章  LabVIEW在数字信号处理中的应用    332
12.1  概述    332
12.2  波形和信号生成    333
12.2.1  波形和信号生成相关的VI    333
12.2.2  波形信号生成举例    334
12.3  信号时域分析    338
12.3.1  信号时域分析相关的VI    338
12.3.2  信号时域分析举例    340
12.4  信号频域分析    345
12.4.1  信号的FFT分析    345
12.4.2  数字滤波器设计    350
12.5  信号变换    354
12.5.1  信号变换相关的VI    354
12.5.2  信号变换举例    355
习题    359
附录A  LabVIEW 8.x环境常用快捷键列表    361
附录B  公式节点和表达式节点中的内建函数    363
附录C  公式节点和表达式节点中的数学运算符    365
参考书目    366




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