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第1章　虚拟仪器技术1

1.1　虚拟仪器的概述1

1.2　虚拟仪器的基本概念及组成2

1.2.1　虚拟仪器的基本组成2

1.2.2　虚拟仪器与传统仪器的比较2

1.2.3　虚拟仪器系统的硬件构成4

1.3　虚拟仪器系统的集成和总线技术（硬件环境体系）5

1.3.1　基于PCI总线的PC-DAQ数据采集虚拟仪器系统5

1.3.2　基于GPIB通用接口总线接口的仪器系统6

1.3.3　利用VXI总线仪器系统实现虚拟仪器7

1.3.4　PXI开放性模块化仪器总线规范8

1.3.5　STD工业标准总线9

1.3.6　RS-232C串行通信标准9

1.3.7　USB通用串行总线9

1.3.8　IEEE1394高速串行数据总线10

1.4　虚拟仪器的图形化软件开发平台——LabVIEW11

1.4.1　虚拟仪器的软件编程环境11

1.4.2　LabVIEW是什么11

1.4.3　LabVIEW图形化开发软件平台的发展历程12

1.4.4　LabVIEW有哪些功能，能做些什么13

1.4.5　虚拟仪器的I/O接口软件模型VISA14

1.4.6　G语言编程环境与特点15

1.4.7　虚拟仪器的设计方法19

1.5　本章小结与技术术语20

思考题与习题21

第2章　LabVIEW图形化编程语言入门22

2.1　LabVIEW的基本开发环境22

2.1.1 LabVIEW的启动与主菜单窗口界面22

2.1.2 LabVIEW程序的两个开发窗口24

2.1.3 LabVIEW菜单项和工具条25

2.1.4 LabVIEW的图形模板32

2.2　控制模板中的数字型和布尔型子模板38

2.2.1　数字型子模板38

2.2.2　布尔型子模板39

2.3　函数模板中的基本数学运算子模板39

2.3.1　数值运算子模板39

2.3.2　布尔量运算子模板45

2.3.3　比较运算子模板46

2.3.4　LabVIEW的数据类型48

2.4　LabVIEW创建应用程序50

2.4.1　程序库文件50

2.4.2　可执行文件的形成50

2.5　LabVIEW帮助的使用与系统提供范例的获取52

2.6　本章小结与技术术语54

思考题与习题56

第3章　创建、编辑和调试VI程序57

3.1　创建VI程序57

3.1.1　设计程序前面板57

3.1.2　设计框图程序59

3.1.3　创建VI程序　实例一61

3.1.4　创建VI程序　实例二64

3.2　VI程序编辑技术66

3.3　VI程序调试技术69

3.4　VI程序设计方法与步骤71

3.5　本章小结与技术术语71

思考题与习题73

第4章　创建子VI程序74

4.1　子VI基本概念74

4.2　创建图标与连接器75

4.2.1　图标75

4.2.2　图标编辑器76

4.2.3　连接器76

4.3　子VI的建立与使用79

4.3.1　由VI创建子VI80

4.3.2　从选定的部分创建子VI80

4.4　VI程序的层次窗口82

4.5　本章小结与技术术语83

思考题与习题84

第5章　结构85

5.1　程序结构及子模板85

5.2　While循环结构86

5.2.1　LabVIEW中的While循环结构86

5.2.2　布尔开关的机械动作91

5.2.3　移位寄存器91

5.3　For循环结构94

5.4　Case分支选择结构98

5.4.1　Case分支选择结构的组成和使用98

5.4.2　定时与对话框99

5.5　顺序结构102

5.5.1　顺序结构概念102

5.5.2　设置数据范围和精度104

5.6　公式节点106

5.6.1　公式节点概念106

5.6.2　表达式节点109

5.7　本章小结与技术术语110

思考题与习题112

第6章　数组、簇和波形113

6.1　概述113

6.1.1　数组113

6.1.2　簇114

6.1.3　波形114

6.2　数组的创建及自动索引114

6.2.1　创建数组114

6.2.2　数组控制对象、常数对象和显示对象115

6.2.3　自动索引115

6.2.4　多图区图形（多重曲线图）显示118

6.3　数组功能函数121

6.3.1　数组功能函数概览121

6.3.2　数组功能函数应用示例122

6.4　多态化的概念129

6.5　簇130

6.5.1　创建簇控制和显示130

6.5.2　使用簇与子VI传递数据131

6.5.3　用名称捆绑与分解簇132

6.5.4　数组和簇的互换133

6.6　波形数据类型134

6.6.1　波形数据子模板概览134

6.6.2　波形数据类型应用实例135

6.7　本章小结与技术术语137

思考题与习题138

第7章　图表、图形显示控件的图形显示140

7.1　基本内容概览140

7.2　图形显示控件142

7.3　图表显示控件143

7.4　XY图形显示控件146

7.5　强度图形显示控件147

7.6　数字波形图显示控件148

7.7　本章小结与技术术语149

思考题与习题150

第8章　字符串和文件I/O152

8.1　字符串控件与节点152

8.1.1　字符串控件152

8.1.2　创建字符串控制对象和显示对象153

8.1.3　字符串函数子模板及节点函数155

8.2　文件的输入／输出160

8.2.1　文件I/O功能函数161

8.2.2　电子表格数据文件的读出和写入165

8.3　数据记录文件171

8.4　本章小结与技术术语172

思考题与习题173

第9章　数据采集174

9.1　数据采集基本概念174

9.1.1　采样频率、抗混叠滤波器和样本数174

9.1.2　数据采集系统的构成177

9.1.3　模入（模拟输入）信号类型179

9.1.4　模入（模拟输入）信号的连接方式180

9.1.5　信号调理184

9.1.6　数据采集卡185

9.1.7　多通道的采样方式187

9.2　模拟输入189

9.2.1　LabVIEW数据采集模块的分类189

9.2.2　模入基本参数与术语190

9.2.3　简易模入192

9.2.4　中级模入194

9.3　模拟输出199

9.3.1　模拟输出基本参数与术语199

9.3.2　简易模出199

9.3.3　中级模出201

9.4　本章小结与技术术语203

第10章　局部变量与全局变量206

10.1　局部变量206

10.1.1　局部变量的创建207

10.1.2　应用举例207

10.2　全局变量210

10.2.1　全局变量的创建和调用210

10.2.2　使用全局变量和局部变量的注意事项213

10.3　属性节点214

10.3.1　属性节点的创建214

10.3.2　属性节点的使用215

10.4　程序流控制216

10.4.1　慎用流程框图描述算法216

10.4.2　使用数据线控制程序流217

10.5　本章小结217

思考题与习题219

第11章　信号分析与处理220

11.1　数字信号分析概述220

11.1.1　用于测量的虚拟仪器221

11.1.2　用于测量的虚拟仪器的特点221

11.1.3　常用数字信号处理函数222

11.2　数字信号的产生223

11.3　标准频率（归一化频率）225

11.4　数字信号处理225

11.4.1　FFT变换225

11.4.2　窗函数228

11.4.3　谐波失真与频谱分析231

11.4.4　数字滤波234

11.4.5　曲线拟合240

11.5　本章小结与技术术语245

第12章　数字I/O和计数器246

12.1　DI/O的基本知识246

12.2　数字I/O立即型DI/O248

12.2.1　简单应用Easy I/O VI248

12.2.2 高级VI249

12.3 定时型DI/O254

12.3.1 定时型（高级）DI/O VI255

12.3.2　数字缓冲型（中级）DI/O VI257

12.4　计数器260

12.4.1　计数器基本概念260

12.4.2　LabVIEW计数器模板262

12.5　计数器的应用263

12.5.1　事件定时／计数263

12.5.2　发生脉冲265

12.5.3　脉冲宽度测量269

12.5.4　频率测量272

12.6　本章小结与技术术语274

参考文献277