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第1部分 入门篇1

第1章 打开LabVIEW编程之门2

1.1从VI开始2

1.1.1创建VI3

1.1.2控件属性设置与快捷菜单5

1.1.3创建控件、常量、局部变量、引用、属性节点和方法节点8

1.1.4创建自定义控件10

1.2编辑前面板和程序框图11

1.2.1选择、移动和删除对象12

1.2.2使用布局工具13

1.3 VI及其属性对话框17

1.3.1 VI的层次结构17

1.3.2调用子VI19

1.3.3 VI的属性设置19

1.4基本控件及其使用方法23

1.4.1基本数值控件23

1.4.2基本布尔控件29

1.4.3控件的通用编辑方法32

1.4.4字符串和路径控件34

1.4.5下拉列表与枚举控件38

1.4.6数组控件及其属性设置38

1.4.7簇控件39

1.4.8时间标识控件与波形数据控件41

1.5小结43

第2章 LabVIEW基本函数44

2.1必须了解的一些基本算术运算函数44

2.1.1基本运算函数44

2.1.2标量之间的基本运算45

2.1.3标量与数组的运算45

2.1.4数组与数组的运算45

2.1.5数组的函数46

2.1.6标量与簇的基本运算55

2.1.7簇与簇的运算56

2.1.8簇的函数56

2.2必须了解的位运算函数和逻辑运算函数59

2.2.1常用逻辑运算函数59

2.2.2位运算59

2.2.3深入理解复合运算函数60

2.3必须了解的关系运算函数和比较函数61

2.3.1比较模式61

2.3.2通用关系运算函数62

2.3.3“比较0”关系运算函数63

2.3.4复杂关系运算函数63

2.3.5字符关系运算函数66

2.3.6表达式节点与公式快速VI67

2.4小结68

第3章 LabVIEW的程序运行结构69

3.1两种不同的循环结构69

3.1.1 For循环的组成和特点69

3.1.2 For循环与数组71

3.1.3 For循环与移位寄存器73

3.1.4 For循环中的continue和break74

3.1.5 While循环，不仅仅是循环74

3.1.6 While循环与定时76

3.1.7反馈节点81

3.2定时结构81

3.2.1定时循环的基本组成要素和配置对话框82

3.2.2定时顺序结构85

3.3独特的条件结构85

3.3.1条件结构的基本结构85

3.3.2布尔型输入86

3.3.3错误簇输入86

3.3.4数值型输入87

3.3.5枚举型输入88

3.3.6下拉列表输入88

3.3.7字符串和组合框输入88

3.3.8输入、输出隧道89

3.3.9多重If-Else的处理方法89

3.4不和谐的顺序结构90

3.4.1多线程运行次序90

3.4.2两种不同的顺序结构91

3.4.3隧道与顺序局部变量92

3.4.4顺序结构的替代93

3.4.5顺序结构的典型应用93

3.5程序框图禁用结构94

3.6局部变量、内置全局变量和功能（LV2型）全局变量94

3.6.1局部变量94

3.6.2内置全局变量96

3.6.3功能（LV2型）全局变量98

3.7事件结构99

3.7.1事件结构的基本构成和创建方法100

3.7.2事件的分类及其特点101

3.7.3事件结构之间的数据传送与共享103

3.7.4事件发生的次序、过滤和转发104

3.7.5正确地使用事件结构105

3.8小结106

第4章 LabVIEW的数据结构及内存优化107

4.1常用数据类型转换函数107

4.1.1“强制类型转换”函数107

4.1.2“平化至字符串”与“字符串还原”函数108

4.1.3变体数据109

4.2整数的类型转换及内存映射109

4.2.1布尔型数据与字符串和数值的相互转换109

4.2.2 U8类型数据与字符串之间的相互转换110

4.2.3整数与整数类型的相互转换110

4.3其他标量数据类型的类型转换及内存映射111

4.3.1定点数和浮点数的类型转换与内存映射111

4.3.2复数的类型转换及内存映射114

4.3.3时间标识的类型转换与内存映射114

4.4复合数据类型115

4.4.1标量数组的内存映射115

4.4.2字符串、路径和字符串数组的内存映射116

4.4.3 LabVIEW使用的编码117

4.5簇的内存映射118

4.5.1标量组成的簇118

4.5.2包含数组和字符串的簇118

4.6类型描述符119

4.6.1类型描述符的基本构成要素119

4.6.2常用类型描述符列表120

4.6.3常见数据类型的类型描述符结构120

4.7 OpenG中有关类型描述符的函数121

4.7.1类型描述符函数122

4.7.2利用类型描述符处理枚举型数据123

4.7.3利用类型描述符处理簇123

4.8几种常用的内存分析工具和方法124

4.8.1内存的重要性124

4.8.2内存和性能查看工具125

4.8.3 VI使用的内存126

4.8.4优化内存的一般注意事项127

4.8.5数组与内存优化129

4.8.6在循环中避免不必要的计算、读/写控件或者变量131

4.9影响VI运行速度的因素132

4.9.1硬件输入／输出133

4.9.2屏幕显示133

4.10小结133

第5章 字符串与文件存储134

5.1字符串134

5.1.1几种常用的字符串常量134

5.1.2几种常用的字符串函数135

5.1.3“匹配模式”和“匹配正则表达式”函数136

5.1.4字符串与数值的相互转换139

5.1.5功能强大的“格式化字符串”和“扫描字符串”函数140

5.1.6数组与电子表格字符串143

5.1.7附加字符串函数143

5.2文件存储144

5.2.1文本文件与二进制文件的区别144

5.2.2文件常量和通用目录、文件函数145

5.2.3构造路径的方法146

5.2.4文本文件的读写148

5.2.5数据记录文件的读写153

5.2.6读／写二进制文件154

5.2.7 INI文件的读写156

5.2.8注册表的读写158

5.2.9 TDM文件159

5.2.10 TDMS文件162

5.3小结165

第2部分 高级篇167

第6章 LabVIEW对象的解析168

6.1 LabVIEW控件对象的层次继承结构168

6.1.1布尔控件的层次继承结构168

6.1.2通用类的属性169

6.1.3图形对象类171

6.2图形对象类的子类172

6.2.1前面板类172

6.2.2窗格类和分隔栏类173

6.2.3 LabVIEW的坐标映射175

6.2.4修饰类177

6.3控件类178

6.3.1控件类的常用属性179

6.3.2控件类的常用方法181

6.3.3数值控件类181

6.4常用控件的专用属性183

6.4.1布尔控件的专用属性183

6.4.2枚举和下拉列表控件的专用属性184

6.4.3字符串、路径和组合框控件的专用属性184

6.4.4数组的属性和方法186

6.4.5簇的属性及方法187

6.5引用句柄188

6.6 VI的属性190

6.6.1获取VI的引用190

6.6.2常用VI属性190

6.6.3 VI前面板属性191

6.7常用VI方法194

6.7.1获取前面板、程序框图和VI图标的图像194

6.7.2前面板的运行位置控制方法194

6.7.3打印控制194

6.7.4默认值方法194

6.8动态调用VI195

6.8.1静态调用和动态调用的比较195

6.8.2通过“引用节点调用”函数动态调用VI196

6.8.3一般类型VI的动态调用198

6.8.4创建闪屏200

6.8.5创建后台运行程序200

6.8.6创建向导程序201

6.8.7动态调用VI之间的数据交换201

6.9应用程序的属性和方法203

6.9.1获取应用程序引用句柄203

6.9.2常用应用程序的属性204

6.10小结205

第7章 高级控件的运用206

7.1列表框206

7.1.1列表框的创建及显示风格206

7.1.2列表框的常用属性、方法与事件206

7.1.3列表框的应用举例207

7.2多列列表框210

7.2.1显示多列项目并排序210

7.2.2多列列表框的特效制作212

7.3表格212

7.3.1表格的常用属性和方法213

7.3.2表格的应用举例214

7.4树形控件217

7.4.1树形控件的创建与静态编辑217

7.4.2树形控件的常用属性、方法和事件218

7.4.3树形控件高级应用举例219

7.5波形图表220

7.5.1波形图表的组成要件221

7.5.2波形图表的输入类型223

7.5.3波形图表专用属性223

7.5.4波形图表应用举例225

7.6波形图226

7.6.1波形图控件的创建和组成要件226

7.6.2波形图控件的输入类型227

7.6.3波形图控件的专用属性228

7.6.4波形图控件的高级应用举例230

7.7 XY图232

7.7.1 XY图的输入数据类型233

7.7.2 XY图的高级应用234

7.8强度图表和强度图235

7.9数字数据、数字波形数据与数字波形图236

7.9.1数字数据236

7.9.2数字波形数据和数字波形图236

7.10图片控件237

7.10.1利用图片控件显示图片237

7.10.2常用绘图操作函数239

7.10.3图片控件的高级应用240

7.11小结242

第8章 文本式编程与外部程序接口243

8.1公式节点243

8.1.1公式节点的数据类型、语法与控制结构243

8.1.2公式节点的应用举例245

8.2调用库函数246

8.2.1 DLL与API函数246

8.2.2如何调用DLL函数248

8.2.3常用API函数的调用254

8.2.4 LabVIEW调用DLL的局限性256

8.3 CIN259

8.3.1 CIN创建的一般过程260

8.3.2 CIN的数据类型和常用函数262

8.3.3 CIN与内存管理器266

8.3.4 CIN的运行过程和数据共享269

8.4系统命令272

8.5剪切板274

8.6 DDE库275

8.6.1 DDE概述275

8.6.2 LabVIEW中DDE的常用方法276

8.7 ActiveX控件与ActiveX文档277

8.7.1 ActiveX的基本概念277

8.7.2 ActiveX控件的调用过程278

8.7.3 ActiveX应用实例279

8.7.4 ActiveX自动化服务器281

8.8 .NET技术282

8.8.1 .NET控件282

8.8.2 .NET服务283

8.8.3利用.NET创建托盘程序285

8.9小结287

第9章 MathScript288

9.1如何使用MathScript288

9.1.1使用MathScript节点288

9.1.2使用MathScript交互窗口289

9.2 MathScript常用命令290

9.3 MathScript基础知识291

9.3.1创建向量和矩阵的基本方法291

9.3.2矩阵的基本运算292

9.3.3标准矩阵293

9.3.4矩阵元素的插入、替换、删除和提取294

9.3.5矩阵元素的排序和搜索特征值295

9.3.6常用的矩阵变换函数296

9.3.7矩阵中元素的数据类型及其转换297

9.3.8关系运算、逻辑运算和位操作299

9.3.9集合函数299

9.3.10时间、日期和计时函数300

9.4程序控制结构与函数301

9.4.1 For循环和While循环301

9.4.2 If条件结构和Switch分支条件结构303

9.4.3函数和脚本文件304

9.5数据统计和数据插值拟合306

9.5.1常用数据统计函数306

9.5.2数据插值309

9.6多项式、积分和微分310

9.6.1多项式311

9.6.2极值与零点311

9.6.3积分和微分312

9.7数据的图形显示313

9.7.1窗口类属性与常用窗口操作函数313

9.7.2绘图区域属性316

9.7.3线对象和文本对象的属性及常用函数318

9.7.4基本绘图函数319

9.8小结322

第10章 面向对象编程与运行控制技术323

10.1数据的封装与隔离323

10.1.1合理地使用数据流323

10.1.2 LV2型全局变量324

10.1.3值变化与上升下降沿326

10.1.4定时触发与计数器328

10.2动作机（Action Engine）329

10.2.1准备建立动作机329

10.2.2建立动作机的步骤330

10.3用户事件与动态注册事件331

10.3.1用户事件331

10.3.2动态注册事件334

10.4堆栈与数据缓冲区335

10.4.1堆栈的实现335

10.4.2数据缓冲区336

10.5同步控制技术337

10.5.1队列337

10.5.2通知器341

10.5.3信号量与集合点343

10.6项目管理器344

10.6.1项目管理器的结构344

10.6.2虚拟文件夹与项目库345

10.7面向对象编程346

10.7.1面向对象编程的基本概念346

10.7.2类的封装特性347

10.7.3类的继承特性349

10.7.4类的多态特性351

10.7.5类变量352

10.7.6动态加载类与引用转换353

10.8小结355

第11章 人机交互与编程风格356

11.1对话框356

11.1.1内置对话框356

11.1.2用户输入和显示对话框357

11.1.3定制对话框357

11.2菜单358

11.2.1创建静态菜单358

11.2.2菜单相关函数359

11.2.3动态创建菜单360

11.2.4调用多个静态菜单361

11.2.5存储动态建立的菜单361

11.2.6自动触发预定义菜单项361

11.3光标工具362

11.3.1“设置为忙碌状态”VI与“取消设置为忙碌状态”VI362

11.3.2使用光标文件362

11.4选项卡、子面板与分隔栏362

11.4.1选项卡控件363

11.4.2分隔栏控件364

11.4.3子面板控件365

11.5 XControl367

11.5.1 Hover按钮367

11.5.2新建XControl368

11.5.3修改数据控件和状态控件368

11.5.4修改“外观”VI368

11.5.5创建属性和方法371

11.5.6调试XControl372

11.5.7自定义属性对话框与快捷菜单373

11.6错误处理374

11.6.1错误簇374

11.6.2常用错误处理函数374

11.7 LabVIEW的编程风格376

11.7.1编程风格的内涵376

11.7.2前面板设计应该遵循的原则377

11.7.3程序框图设计应该遵循的原则378

11.7.4连接板设计应该遵循的原则379

11.7.5图标设计应该遵循的原则380

11.7.6数据结构应该遵循的原则380

11.7.7错误处理应该遵循的原则381

11.8小结382

第3部分 工程应用篇383

第12章 LabVIEW设计模式与状态图工具384

12.1程序的基本单元VI384

12.1.1 VI的可重入属性384

12.1.2 VI模板与代码重用385

12.1.3 VI的调试386

12.1.4 VI的重构388

12.2 LabVIEW标准设计模式391

12.2.1使用事件的顶层应用程序392

12.2.2使用事件的对话框392

12.2.3标准状态机设计模式392

12.2.4队列消息处理器设计模式393

12.2.5用户界面事件处理器设计模式394

12.2.6生产者／消费者设计模式（事件）394

12.2.7生产者／消费者设计模式（数据）394

12.2.8主从设计模式（Master/Slave）395

12.3简单设计模式396

12.3.1顺序结构简单设计模式396

12.3.2事件结构与定时结构简单设计模式396

12.4古典型状态机398

12.4.1早期界面处理状态机398

12.4.2顺序结构的缺陷398

12.4.3顺序状态机399

12.4.4处理公共状态399

12.4.5事件状态机400

12.5状态机工具包（State diagram）400

12.5.1调用状态机工具401

12.5.2使用状态图编辑器401

12.5.3添加转换条件和状态代码401

12.5.4选择独立运行或者子VI方式402

12.6消息队列状态机402

12.6.1消息队列状态机的基本结构402

12.6.2消息数据队列状态机404

12.6.3进入、运行和离开状态的处理405

12.6.4事件驱动方式消息队列状态机405

12.7状态图工具包（Statechart）406

12.7.1状态图工具包简介406

12.7.2同步和异步方式406

12.7.3创建状态图407

12.7.4同步型状态图408

12.7.5状态图的调用和调试410

12.7.6异步型状态图411

12.7.7区域、超级状态和子状态413

12.7.8多区域并发、连接、分叉与子图414

12.7.9高级应用函数416

12.8小结419

第13章 LabVI EW通信与DSC420

13.1串口通信420

13.1.1串口通信的基本概念420

13.1.2串口通信的准备工作422

13.1.3串口通信函数423

13.1.4串口通信典型应用举例424

13.2并口通信426

13.2.1设置并口通信模式426

13.2.2传送字节型数据426

13.2.3传送EPP模式数据427

13.3共享变量428

13.3.1共享变量与共享变量引擎428

13.3.2创建与监视共享变量429

13.3.3共享变量的内部缓冲机制431

13.3.4共享变量的批量创建、部署与引用431

13.4 DataSocket433

13.4.1 DataSocket支持的协议与URL433

13.4.2 DataSocket服务器与服务管理器435

13.4.3 DataSocket API435

13.4.4 DataSocket API应用举例436

13.4.5 DataSocket控件绑定437

13.5 TCP与UDP网络通信438

13.5.1 TCP通信438

13.5.2 TCP STM库439

13.5.3 UDP通信440

13.6 DSC工具包441

13.6.1 OPC与DSC的基本概念441

13.6.2 DSC强大的图形化能力442

13.6.3 OPC配置与I/O变量443

13.6.4 Modbus445

13.6.5共享变量的属性446

13.6.6共享变量引擎SVE函数448

13.6.7预警与事件449

13.6.8数据记录453

13.6.9安全与权限管理457

13.7小结459

第14章 数据库与报表工具包460

14.1准备使用数据库工具包460

14.1.1创建数据库460

14.1.2建立数据源461

14.1.3数据库工具包支持的数据类型462

14.1.4 ADO模型463

14.2数据库基本操作463

14.2.1建立连接463

14.2.2表操作465

14.2.3插入数据466

14.2.4读取数据467

14.2.5记录集与数据浏览469

14.2.6事务与提交472

14.2.7使用命令对象和SQL语句473

14.3报表与报表工具包474

14.3.1 LabVIEW中的报表VI475

14.3.2 VI说明信息与HTML报表476

14.3.3报表布局与高级报表VI477

14.3.4利用Word和Excel模板创建报表478

14.4利用报表工具包操作Excel479

14.4.1常用的简单Excel VI479

14.4.2单元格格式481

14.4.3图表与图片VI482

14.4.4 Excel通用VI和高级VI483

14.5利用报表工具操作 Word486

14.5.1 Word简单VI486

14.5.2 Word通用VI486

14.5.3 Word表格与图表VI487

14.6 小结488

第15章 LabVIEW与实时操作系统489

15.1实时操作系统489

15.1.1实时操作系统的特点与实现489

15.1.2操作系统的有关名词解释490

15.1.3 LabVIEW中的实时开发软件491

15.1.4 LabVIEW支持的实时操作系统492

15.1.5 LabVIEW实时平台概述493

15.2实时控制器软件安装及其配置494

15.2.1配置实时系统BIOS（PXI）495

15.2.2 MAX下安装PXI实时软件495

15.2.3识别远程设备495

15.2.4建立实时项目496

15.3实时应用软件高级编程及技巧498

15.3.1实时操作系统下LabVIEW不支持的特性498

15.3.2实时操作系统下的多线程498

15.3.3实时系统中时间确定性的实现501

15.3.4实时系统中的线程间通信505

15.3.5实时控制系统的网络通信508

15.3.6 实时控制系统的软件架构516

15.4小结519

第16章 LabVIEW实现数据采集520

16.1数据采集的基本概念520

16.1.1信号520

16.1.2传感器521

16.1.3信号处理522

16.2数据采集卡524

16.2.1数据采集卡的定义及分类524

16.2.2多功能数据采集卡原理图525

16.2.3数据采集的关键参数和概念525

16.2.4数据采集卡与信号接地530

16.3采样定理532

16.4降低系统噪声和提高精度534

16.5如何选购采集卡536

16.6 数据采集软件基础537

16.6.1采集系统的安装537

16.6.2 NI采集卡的常用函数540

16.6.3研华常用采集函数544

16.7基于NI-DAQmx的高级编程545

16.7.1触发信号（Trigger）545

16.7.2采集系统时钟547

16.7.3多板卡之间的同步采集550

16.7.4数据传输机制552

16.7.5完整波形输出556

16.7.6并行结构进行采集557

16.7.7通过硬件信号触发定时循环运行557

16.7.8用NI-DAQmx的事件编写面向事件驱动的程序559

16.7.9选择合适的读取策略560

16.7.10使用NI-DAQmx控制任务安全中止采集562

16.7.11计数器／定时器及其应用563

16.8小结567

第17章 FPGA开发568

17.1 FPGA的基本概念与CRIO的组成568

17.1.1 FPGA的基本概念568

17.1.2 CRIO的构成569

17.1.3构建FPGA项目570

17.2 FPGA编程571

17.2.1 FPGA基本I/O之模拟量输入／输出571

17.2.2 FPGA基本I/O之数字量输入／输出572

17.2.3 FPAG定时、时钟与分频574

17.2.4 FPGA计数器应用576

17.2.5触发与外部时钟循环579

17.2.6 FPGA常用函数580

17.2.7 FPGA多线程与线程之间的数据交换582

17.2.8 FPGA IP Core585

17.3 FPGA与RT程序之间的数据交换585

17.3.1读写控件方式585

17.3.2中断587

17.3.3 FIFO588

17.3.4扫描方式591

17.3.5专用C模块594

17.3.6 FPGA程序的优化596

17.4 Spartan-3E开发板599

17.4.1 Spartan-3E简介599

17.4.2建立Spartan-3E FPGA项目600

17.4.3编译FPGA程序601

17.5小结603